背景材料：认识月球——月球矿物

2010年09月30日 11:11　来源：中国探月网　

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　　硅酸盐矿物

　　硅酸盐矿物，特别是辉石、斜长石和橄榄石是月壳和月幔岩石中最普通、含量最高的矿物，这些矿物和其他一些矿物、玻璃共同构成了不同类型的月海玄武岩和高地岩石物质。

　　月球上硅酸盐矿物主要有如下特证：

　　1.硅酸盐矿物特别是辉石，斜长石和橄榄石是构成采集样品中最主要的矿物组分。

　　2.辉石，斜长石和橄榄石的含量变化都很大，体积含量分别为 8.5%～61.1%、12.9%～69.1%、0.2%～17.5%，说明在上述的9个采集点月壤的成分差异较大。

　　3.相对于辉石和斜长石，橄榄石的含量较低，在luna24采集区含量最高。

　　4.辉石与斜长石的含量具反相关关系。

　　5.月海区的钛铁矿含量明显比月陆区的高；但Apollo15采集点月海区的钛铁矿含量明显比Apollo17采集点的低，这也说明同一岩石类型不同区域的矿物含量也有较大的变化。

　　6.有明显的重结晶现象，而且同一个辉石晶粒成分不均一性很突出，研究表明，这种现象主要是熔浆极为缓慢的冷却过程以及结晶时矿物与熔体之间平衡不稳定性所导致的。

　　7.月海玄武岩中主要是单斜辉石，是由普通辉石——易变辉石按001或100的连生体组成，而非月海玄武岩及高地岩石中的辉石主要是斜方辉石。

　　8.辉石矿物颗粒内、颗粒间的成分是变化的，主要体现在FeO、MgO、CaO的变化上。

　　9.辉石的带状构造较普遍，一般由易变辉石核和普通辉石的边缘组成，两者均富含约1%的Cr2O3,普通辉石则富含铝和钛。

　　10.与地球上的辉石相比，月球辉石的主要特征有：形成于极度还原，无水作用的环境条件下；辉石中Fe/Mg比值大，表明月幔中镁含量比地幔低。

　　11.在月球样品中还发现一种新的辉石族矿物，如三斜铁辉石。

　　二氧化硅矿物

　　二氧化硅矿物是指分子表达式相同(SiO2)，但结构有差异的矿物，这些矿物统称为类质异像体，主要包括石英、方石英和鳞石英。这些矿物在地球上主要存于花岗岩、砂岩和黑硅岩中，而月球上几乎缺乏，主要原因是：化学成分演化上，月球形成一个低硅、高铝的月壳，高硅的花岗质岩石极为稀少；月球在演化上缺乏像地球一样有一个可以结晶出二氧化硅矿物的水系和热水体系。尽管二氧化硅矿物在月球岩石上极为稀少，但对月球岩石的分类和成因的研究具有重要的作用。

　　月球上的石英矿物最早是在几块类花岗岩碎处中发现的，在霏细岩中同时也充填了不少方石英矿物，从其微细结构和成分的分析表明，这些石英实际上是由方石英变化过来的。后来在粗晶状的月球花岗岩碎块中也发现有石英矿物，根据其同位素的分析结果，这些矿物是41亿年左右，在较深的环境下结晶形成的，说明这些石英不是在岩浆岩形成期间结晶形成的。

　　月海武岩中的二氧化硅矿物绝大多数是方石英，体积百分数最多可达5%，几乎没有石英矿物，只有在细晶状月海玄武岩中才存在少量的石英矿物，这些方石英具有典型的双晶结构表明：在熔浆冷却过程中，从高温到低温条件下形成的方石英都有。另外，在一些粗晶状的月海玄武岩中也同时存在方石英和鳞石英，但从结构特征看，方石英是由鳞石英转变的，因为鳞石英一般是镶嵌在于不规则的颗粒之间。

　　硫化物矿物

　　与地球相比，月球表面的硫物质很多。例如，月海玄武岩中硫的含量比玄武岩硫的含量要多得多，月球上的硫一般都是以硫化物矿物形式存在，而不是像地球上以硫酸盐物质存在一样。

　　根据月球样品的研究结果，月球上硫化物矿物主要有：陨硫铁、黄铜矿、方黄铜矿、硫镍铁矿、四方硫铁矿和闪锌矿。除陨硫铁外，其他五种硫化物矿物在月球上极为稀少：含铜的硫化物矿物——黄铜矿和方黄铜矿只在Apollp12和17的角砾岩中发现，颗粒很小。

　　陨流铁在火成岩及松散月尘内作为副矿物相产出，呈细小的单独颗粒，它含有较高和硅、镁、钙。