撞擊作用是月球表面物質(zhì)混合的重要地質(zhì)過(guò)程，是控制月壤形成和演化的重要因素。高壓礦物作為撞擊事件的重要記錄者，對(duì)限定巖石受沖擊的溫壓條件及反演撞擊坑的大小有重要意義。但是，月球返回樣品和月球隕石中較少發(fā)現(xiàn)高壓礦物相，限制了通過(guò)月球樣品反演月表撞擊過(guò)程的研究。
經(jīng)過(guò)對(duì)嫦娥五號(hào)月球樣品進(jìn)行研究，中國(guó)科學(xué)院比較行星學(xué)卓越創(chuàng)新中心成員、中科院地球化學(xué)研究所杜蔚團(tuán)隊(duì)及其合作者在樣品中首次發(fā)現(xiàn)了共生的二氧化硅的高壓相——賽石英和斯石英。
科研人員在一塊嫦娥五號(hào)月壤粉末光片中發(fā)現(xiàn)了二氧化硅的兩種高壓相——賽石英和斯石英，這是首次在地外返回樣品中發(fā)現(xiàn)賽石英。賽石英和斯石英出現(xiàn)在一塊二氧化硅碎屑中，與之共存的還有似α-方石英的二氧化硅相及二氧化硅玻璃。其中，賽石英和斯石英均被不定形態(tài)的二氧化硅葉片有規(guī)律地切割，形成不同形式的格子結(jié)構(gòu)，指示了它們的形成機(jī)制為固態(tài)相轉(zhuǎn)變。
通過(guò)研究賽石英、斯石英、似α-方石英的二氧化硅相及二氧化硅玻璃的形態(tài)特征及分布規(guī)律，推斷賽石英和斯石英形成機(jī)制為固固相轉(zhuǎn)變；受撞擊過(guò)程的動(dòng)力學(xué)控制，賽石英作為亞穩(wěn)相在較低壓條件下出現(xiàn)，隨溫度的升高部分賽石英轉(zhuǎn)變?yōu)樗故?，因此，該二氧化硅碎屑記錄了一次月表撞擊事件的升壓和緊隨其后的升溫和降壓過(guò)程。通過(guò)其形成的溫壓條件結(jié)合撞擊條件模擬計(jì)算，研究推測(cè)該二氧化硅碎屑可能來(lái)自嫦娥五號(hào)采樣區(qū)南面的Aristarchus撞擊坑。該研究是首次在月球返回樣品中確認(rèn)發(fā)現(xiàn)賽石英，為前人通過(guò)遙感數(shù)據(jù)分析提出的嫦娥五號(hào)采樣區(qū)存在遠(yuǎn)處撞擊坑濺射物的觀(guān)點(diǎn)提供了重要證據(jù)。
月球表面遍布形態(tài)多樣和大小不一的撞擊坑，表明其在演化過(guò)程中遭受了頻繁撞擊。地球和月球所處的空間位置相近，研究月球的撞擊歷史不僅是月球科學(xué)的重要課題，也是窺探地球撞擊歷史的重要窗口。自然界中的高壓礦物主要形成于行星深部或宇宙天體撞擊的高溫高壓環(huán)境，因此，研究高壓礦物的成分、結(jié)構(gòu)及其形成過(guò)程對(duì)認(rèn)識(shí)行星內(nèi)部物質(zhì)組成和撞擊過(guò)程有重要科學(xué)意義。
（總臺(tái)央視記者 帥俊全）
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