背景材料：認識月球——月球礦物

　　硅酸鹽礦物

　　硅酸鹽礦物，特別是輝石、斜長石和橄欖石是月殼和月幔巖石中最普通、含量最高的礦物，這些礦物和其他一些礦物、玻璃共同構成了不同類型的月海玄武巖和高地巖石物質。

　　月球上硅酸鹽礦物主要有如下特證：

　　1.硅酸鹽礦物特別是輝石，斜長石和橄欖石是構成采集樣品中最主要的礦物組分。

　　2.輝石，斜長石和橄欖石的含量變化都很大，體積含量分別為 8.5%～61.1%、12.9%～69.1%、0.2%～17.5%，說明在上述的9個采集點月壤的成分差異較大。

　　3.相對于輝石和斜長石，橄欖石的含量較低，在luna24采集區(qū)含量最高。

　　4.輝石與斜長石的含量具反相關關系。

　　5.月海區(qū)的鈦鐵礦含量明顯比月陸區(qū)的高；但Apollo15采集點月海區(qū)的鈦鐵礦含量明顯比Apollo17采集點的低，這也說明同一巖石類型不同區(qū)域的礦物含量也有較大的變化。

　　6.有明顯的重結晶現(xiàn)象，而且同一個輝石晶粒成分不均一性很突出，研究表明，這種現(xiàn)象主要是熔漿極為緩慢的冷卻過程以及結晶時礦物與熔體之間平衡不穩(wěn)定性所導致的。

　　7.月海玄武巖中主要是單斜輝石，是由普通輝石——易變輝石按001或100的連生體組成，而非月海玄武巖及高地巖石中的輝石主要是斜方輝石。

　　8.輝石礦物顆粒內、顆粒間的成分是變化的，主要體現(xiàn)在FeO、MgO、CaO的變化上。

　　9.輝石的帶狀構造較普遍，一般由易變輝石核和普通輝石的邊緣組成，兩者均富含約1%的Cr2O3,普通輝石則富含鋁和鈦。

　　10.與地球上的輝石相比，月球輝石的主要特征有：形成于極度 還原，無水作用的環(huán)境條件下；輝石中Fe/Mg比值大，表明月幔中鎂含量比地幔低。

　　11.在月球樣品中還發(fā)現(xiàn)一種新的輝石族礦物，如三斜鐵輝石。

　　二氧化硅礦物

　　二氧化硅礦物是指分子表達式相同(SiO2)，但結構有差異的礦物，這些礦物統(tǒng)稱為類質異像體，主要包括石英、方石英和鱗石英。這些礦物在地球上主要存于花崗巖、砂巖和黑硅巖中，而月球上幾乎缺乏，主要原因是：化學成分演化上，月球形成一個低硅、高鋁的月殼，高硅的花崗質巖石極為稀少；月球在演化上缺乏像地球一樣有一個可以結晶出二氧化硅礦物的水系和熱水體系。盡管二氧化硅礦物在月球巖石上極為稀少，但對月球巖石的分類和成因的研究具有重要的作用。

　　月球上的石英礦物最早是在幾塊類花崗巖碎處中發(fā)現(xiàn)的，在霏細巖中同時也充填了不少方石英礦物，從其微細結構和成分的分析表明，這些石英實際上是由方石英變化過來的。后來在粗晶狀的月球花崗巖碎塊中也發(fā)現(xiàn)有石英礦物，根據(jù)其同位素的分析結果，這些礦物是41億年左右，在較深的環(huán)境下結晶形成的，說明這些石英不是在巖漿巖形成期間結晶形成的。

　　月海武巖中的二氧化硅礦物絕大多數(shù)是方石英，體積百分數(shù)最多可達5%，幾乎沒有石英礦物，只有在細晶狀月海玄武巖中才存在少量的石英礦物，這些方石英具有典型的雙晶結構表明：在熔漿冷卻過程中，從高溫到低溫條件下形成的方石英都有。另外，在一些粗晶狀的月海玄武巖中也同時存在方石英和鱗石英，但從結構特征看，方石英是由鱗石英轉變的，因為鱗石英一般是鑲嵌在于不規(guī)則的顆粒之間。

　　硫化物礦物

　　與地球相比，月球表面的硫物質很多。例如，月海玄武巖中硫的含量比玄武巖硫的含量要多得多，月球上的硫一般都是以硫化物礦物形式存在，而不是像地球上以硫酸鹽物質存在一樣。

　　根據(jù)月球樣品的研究結果，月球上硫化物礦物主要有：隕硫鐵、黃銅礦、方黃銅礦、硫鎳鐵礦、四方硫鐵礦和閃鋅礦。除隕硫鐵外，其他五種硫化物礦物在月球上極為稀少：含銅的硫化物礦物——黃銅礦和方黃銅礦只在Apollp12和17的角礫巖中發(fā)現(xiàn)，顆粒很小。

　　隕流鐵在火成巖及松散月塵內作為副礦物相產出，呈細小的單獨顆粒，它含有較高和硅、鎂、鈣。