Sm-Nd同位素体系在月球早期演化中的研究进展

作     者：徐玉明 王桂琴 杨振 曾玉玲 XU Yuming;WANG Guiqin;YANG Zhen;ZENG Yuling

作者机构：中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中国科学院比较行星学卓越创新中心安徽合肥230026 

出 版 物：《地球化学》 (Geochimica)

年 卷 期：2022年第51卷第6期

页      面：716-727页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家国防科技工业局项目(D020203) 中国科学院战略性先导科技专项(B类)(XDB41020305) 国家自然科学基金项目(42073061) 国家重点研发计划(2020YFA0714804)联合资助 

主　　题：月球 Sm-Nd同位素体系 演化过程 年代学 

摘      要：月球的形成时间和演化历史对太阳系类地行星的演化有重要意义。Sm-Nd同位素体系因其独特的元素和同位素地球化学性质,为月球早期岩浆洋的结晶分异过程提供了强有力的制约。本文综述了^(147)Sm-^(143)Nd和^(146)Sm-^(142)Nd同位素体系的应用原理,以及目前对月球亚铁斜长岩、镁质岩套、碱质岩套、克里普岩和月海玄武岩Sm-Nd同位素体系的相关研究。最新的研究结果表明,全月球(或近乎全月球)范围在约4.35 Ga经历了Sm-Nd同位素体系的平衡,但对这一平衡事件的解释仍存在争议,主要有3种观点:①原始月球岩浆洋在4.35 Ga形成并快速结晶分异;②月球经历了较长时间的冷凝结晶,4.35 Ga为这一过程的结束时间;③月球在4.35 Ga发生某种全球性事件,造成Sm-Nd同位素体系平衡重置。另外,通过月球样品测得的固体硅酸盐月球(BSM)的ε^(142)Nd值变化范围较大(−0.19~−0.01),因此,月球的初始组成为球粒陨石组成(ε^(142)Nd=−0.19)的传统观点也有待进一步证实。目前为止,月球的形成和演化过程仍不明晰,而Sm-Nd同位素体系是月球形成和演化过程研究最重要的工具之一。