月球陨石Dhofar 1442中磷酸盐的微区U-Pb年代学和水含量研究

Lunar meteorites are valuable complements to the returned samples from Apollo and Luna programs. Among the collected lunar meteorites, Dhofar 1442 is one of the most KREEP-rich meteorites. Based on the detailed petrographic and mineralogical studies, we will select suitable phosphate grains in Dhofar 1442 to perform in-situ U-Pb dating using secondary ion mass spectrometry (SIMS). Combined with the obtained zircon U-Pb data of Dhofar 1442, ages of the impact events will be constrained through the phosphate U-Pb isotopic system. As apatite is the only hydrous mineral in lunar rocks, the contents and origin of lunar water will be evaluated by the in-situ measurements of hyroxyl (OH) content and H isotopic composition of the mineral apatite from different lithic clast in Dhofar 1442.

月球陨石是Apollo和Luna登月采样的重要补充。在目前所收集到的月球陨石中，月壤角砾岩Dhofar 1442是最富集KREEP成分的样品之一。本研究拟选择Dhofar 1442中的磷酸盐为研究对象，在岩石学和矿物学工作的基础上，对磷酸盐矿物进行二次离子探针U-Pb定年，结合已有的锆石年龄结果，探讨其对月球撞击历史的年代学制约。此外，磷灰石是月球中唯一的含水矿物相，本研究在年代学研究的基础上，拟采用纳米离子探针对磷灰石进行OH含量和H同位素组成的测定，进一步探讨月球内水含量及其源区的演化历史。

本项目主要对1块月球陨石（Dhofar1442）、2块球粒陨石（Creston和Misfits Flat）、1块未分类无球粒陨石（GRA06129）进行了岩相学、矿物学和年代学研究。其中，Dhofar1442的年代学资料表明月球在～4350 Ma曾经历过大型的撞击事件，规模与39亿年大撞击事件相当，这次撞击事件在普通球粒陨石（Misfits Flat）中也有所反应；Dhofar1442中磷灰石的H、Cl同位素组成与Apollo 14样品相似，结合全岩FeO、Th含量和U-Pb年代学格架，推测该陨石可能来自风暴洋地体内Apollo14登月点附近。此外，球粒陨石（Creston和Misfits Flat）和未分类无球粒陨石（GRA06129）的磷酸盐年龄数据表明，月球形成的大撞击事件可能在4450～4500Ma影响到了小行星带。