行星科学团队利用拉曼光谱技术评估嫦娥月壤太空风化与岩石类型特征

本站讯  近日，山东大学行星科学团队在嫦娥五号和嫦娥六号月壤返回样品研究方面取得系列进展。研究团队利用激光拉曼光谱技术，从矿物学角度系统评估了嫦娥五号月壤的太空风化作用过程以及嫦娥六号岩屑的岩石类型分布特征，并为未来嫦娥七号任务月球拉曼光谱数据解译提供了重要的返回样品研究支撑。相关成果分别以“The Evaluation of Space Weathering Effects on Lunar Samples From a Raman Spectroscopic Perspective”和“Petrologic Insights Into the South Pole‐Aitken Basin From Raman Spectroscopy of Returned Chang’e‐6 Coarse Clasts”为题发表于国际行星科学领域权威期刊Journal of Geophysical Research: Planets（《地球物理研究杂志：行星》，JCR Q1，IF 4.0）。山东大学卓优博士后卢学金为论文第一作者，凌宗成教授为通讯作者，山东大学为第一完成单位。

激光拉曼光谱技术具有快速、无损识别矿物组成和结构特征的优势，已广泛应用于实验室地外样品分析，并逐渐成为地外天体原位探测的重要技术手段。嫦娥七号任务将搭载月球拉曼光谱仪，为月面原位矿物识别、岩石类型判别和太空风化程度评估提供新的技术手段。围绕这一任务需求，研究团队选取嫦娥五号月壤和嫦娥六号粗粒岩屑开展系统研究，重点探索拉曼光谱在月壤演化过程分析和岩石类型识别中的应用潜力。

嫦娥五号采样点位于月球正面年轻玄武岩单元，样品物质来源相对单一，外来溅射物混入较少，是研究年轻月海玄武岩太空风化改造过程的理想样品。研究团队通过分析三份具有不同风化程度的嫦娥五号月壤样品，揭示了太空风化作用对月球主要矿物拉曼光谱特征的影响机制，建立了可用于月面原位成熟度评估的拉曼光谱参数方法，为认识年轻月壤的太空风化过程提供了全新的研究视角（图1）。

图1 嫦娥五号月壤矿物的拉曼光谱特征

嫦娥六号采样点位于月球背面南极-艾特肯盆地内部。南极-艾特肯盆地是月球上规模最大、形成年代最古老的撞击盆地，区域地质背景复杂，样品中可能记录了月海玄武岩、盆地撞击改造物质以及深部月壳物质等多种信息。研究团队对嫦娥六号样品中的粗粒岩屑开展拉曼光谱测试，获取了不同岩屑的矿物组成特征，并建立了基于拉曼矿物学的岩石类型判别方法。研究在嫦娥六号样品中识别出玄武岩、角砾岩，以及斜长岩、苏长岩、橄长岩等非月海岩石类型，为理解南极-艾特肯盆地的物质组成和月球背面地质演化提供了新的样品实证（图2）。

图2 嫦娥六号岩屑样品的拉曼矿物学与岩石学分类

近年来，山东大学行星科学团队围绕深空探测国家战略需求，在月球与行星地质学、陨石学及天体化学、行星遥感与光谱学、行星探测载荷研制等方面取得了一系列研究成果，已在Nature Communications、Nature Astronomy、Science Advances等期刊发表论文200余篇。本研究得到了国家自然科学基金等项目资助。

原文链接：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024JE00878

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025JE009620