月球陨石的微区原位U-Pb年代学研究：对月壳形成和演化的启示

We will analyze and study lunar meteorites using optical petrography, electron microprobe analysis, and secondary ion mass spectrometry. We will perform in situ ion microprobe U-Pb dating on Zr-rich minerals and phosphates found in these lunar meteorites. We will integrate compositional, petrologic, and isotopic data obtained on lunar feldspathic and mafic meteorites. Using a variety of data, we will characterize the formation time and duration of the lunar crust and model geological processes that formed them. The ultimate goals of this project are seeking the solutions of timing and duration of the lunar crust formation, the petrogenesis of high-magnesium suites, and the modification of the primitive lunar crust due to subsequent thermal and impact processes.

本项目将重点研究斜长质（Th-poor feldspathic breccias ）、铁镁质（Th-rich mafic breccias）和混合型（mingled breccias）月球陨石的基础矿物岩石学，利用高分辨率高精度的离子探针测定其中富锆矿物和磷酸盐的U-Pb年龄，确定月壳形成的年龄和持续时间，探索后期变质作用对结晶年龄的影响；在此基础上进一步分析高地斜长岩和铁镁质岩石中主要成岩矿物的微量元素组成，探讨其经历的岩浆分异过程和成因机制。本项目试图要解决的科学问题是：月壳是何时开始形成的？经历了多长时间完成？富镁岩套在月壳形成过程中所处的地位、物质来源、和成因机制？后期热变质和冲击变质作用如何改造原始月壳？

本项目重点研究了玄武质月球陨石的基础矿物岩石学，利用高分辨率高精度的离子探针测定其中主要造岩矿物的稀土元素和磷酸盐的U-Pb年龄，探讨了高铝玄武质月球陨石NWA 4898的源区特征和岩相学成因，开展了NWA 10597玄武质月球陨石的矿物岩石学研究，测试了其中锆石和磷酸盐的U-Pb年龄，获得了30亿年的岩浆结晶年龄。在NWA 4734玄武质月球陨石找到了冲击变质高压矿物，限定了月球冲击变质作用的温度和压力范围。.发现和全面论证了新疆阿勒泰地区曾经发生世界规模最大陨石雨，国际陨石学会正式命名为阿勒泰陨石雨，目前包含了四块大型铁陨石：新疆大铁陨（Armanty,28吨），阿克布拉克（Akebulake,18吨），乌希里克（Wuxilike,5吨），和乌拉斯台（Ulasitai,430 公斤）。陨石雨分布范围长达430公里，远远超过目前世界最大陨石雨-Gibeon陨石雨（275公里）。.广泛开展陨石科普活动，筹建了国内首个陨石专业博物馆-紫金山陨石博物馆，组织了国内首次由科学家和公众共同参与的陨石科考活动-新疆阿勒泰陨石雨科考，筹备和组织了吉林陨石陨落40周年纪念活动-“世界陨石精品展”，撰写了一本陨石科普读物“天外来客-陨石”，在南京新街口德基广场举办了大型陨石展，8天的展览吸引了10万多观众的关注。