Apollo 11月壤样品中太阳风成因的水及其意义

为研究太阳风成因水在月表低纬度地区的分布特征，本文对中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏的一份Apollo 11月壤样品开展了单颗粒原位纳米离子探针H同位素和水含量深度剖面分析。结果表明月壤颗粒表层(<200nm)具有较高的水含量(剖面最大水含量变化范围为0.35%～1.59%,平均值为0.82%),该结果与前人对Apollo样品的报导类似。除一颗斜长石的H同位素组成(δD=-262‰)落在月幔范围内，其余颗粒表层均非常贫D(δD变化范围为-987‰～-642‰)。该强烈贫D的同位素组成与太阳风一致，完全不同于地球大气水，不仅证明这些样品的月球来源，并且主要是太阳风注入的贡献。矿物颗粒之间的水含量和δD值变化，很可能与太阳风注入后的扩散丢失程度不同有关。另外，我们观察到橄榄石、单斜辉石和长石的水含量剖面比较类似，整体呈现随深度逐渐递减的趋势。相比之下，玻璃质颗粒的水含量剖面呈现随深度先上升再降低的峰形特征，峰位在25～43nm深度。这两者之间的差异很可能跟H在矿物和玻璃中的扩散速率、辐射损伤层等的差异有关。本项研究也证明，即使对于H这样易于受地球污染的元素，在普通条件下(北京...