如果把月球比作一本厚重而神秘的“行星档案”，那么它的背面——始终面朝太空、从未对地球人类敞开，便是那最难翻阅的一页。

　　近日，山东大学发布全球首个“月球镁环检测报告”，这份报告如同一把钥匙，第一次真正打开这页“月背档案”的内页。相关研究成果在国际学术期刊《通讯-地球与环境》发表。

　　这项研究聚焦的是月球背面一个特别神秘的地方：南极-艾肯（SPA）盆地边缘的“富镁辉石环”。可以把它想象成是围绕着这个巨型撞击坑的一圈“骨架”或者“矿物项链”。

　　科学家们早就通过遥感发现，这一圈区域可能藏着一种来自月球深部的特殊矿物，叫做“富镁、低钙的辉石”。不过，过去人们只能“遥望”，没有真正摸到过那里的一块岩石。

　　现在，随着嫦娥六号把月壤样品从这个区域附近带回地球，科学家们终于第一次得以揭开这个“骨架”的真实面貌，确认它到底是由什么组成的，就像第一次近距离看清了一块远古化石的结构。

月球南极-艾肯盆地地形和低钙辉石含量

　　月球背面深部岩石矿物里有什么？

　　SPA盆地是月球上最大、最古老、最深的撞击盆地，同时也是太阳系类地行星上最大的陨石坑，占整个月球表面的近八分之一，被认为可能打穿了月壳、暴露出月幔甚至更深的物质。

　　最新研究表明，嫦娥六号着陆点的月壤中，约有31%至40%的物质来源于SPA内部一个叫 Chaffee S的陨石坑。这些深部碎屑像被“太空爆破”一般抛射出来，跨越了近百公里，最后落到了嫦娥六号的取样区。这种“天外来客”级的地质运送机制，为人类提供了窥探月球深层的天然样品。

嫦娥六号任务和拍摄的月面采样过程

　　该研究由山东大学空间科学与技术学院行星科学团队牵头完成，第一作者、山东大学博士后曹海军介绍说，通过对返回样品的精细分析，他们发现所谓“镁环”物质其实主要是一种由斜长石（占比63%–67%）和低钙辉石（25%–27%）构成的亚铁苏长岩。

　　这种矿物组合与月球南极-艾肯盆地的早期撞击熔融岩的成分差异明显，尤其斜长石的比例大大升高，说明在撞击事件之后，月壳物质大量混入（约61%–63%），经历了复杂的“重塑”，才形成今天这一富镁、富斜长石的特殊环形地质单元。

　　这一发现为研究月球深部物质如何在巨大撞击下“翻涌上来”、如何重新混合并冷却定型提供了直接证据。

　　月壤演化过程是什么？

　　更令人惊喜的是，这次研究还用拉曼光谱技术识别出了样品中多达16种主要矿物，发现其成分与月球正面（如2020年中国返回的嫦娥五号样本）截然不同：其中几乎不含橄榄石和钛铁矿。这种差异像是月球正反两面讲述的两段地质“成长故事”，为我们理解整个月球的形成与演化增加了新的线索。

　　此外，科研团队还提出了一个“五阶段月球土壤演化模型”，从最初的岩浆喷发，到远距离撞击引发的物质混合，再到后期的反复粉碎、空间风化与胶结，最终形成今天的模样。完整描绘了这批月壤如何从“岩石”走向“土壤”，也揭示了月球表层的复杂演化路径。

嫦娥六号月壤的演化过程示意图

　　这份“月背检测报告”，不仅是首份对SPA镁环矿物组成的实物研究成果，更是人类首次以实物样品为基准，验证月球卫星数据的尝试。它为我们建立更准确的月球地质模型、研究月球深部结构、判断未来可采资源、乃至为深空探测选址提供了坚实的基础。

　　正如曹海军所说：“这次任务，就像是在月球最古老的岩层中采集了一片拼图，让我们离完整的月球演化图景又近了一步。”

作者：曹海军

编辑：周玉森

审核：李勇