背景材料：認(rèn)識(shí)月球——月球礦物

　　硅酸鹽礦物

　　硅酸鹽礦物，特別是輝石、斜長(zhǎng)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(gòu)成了不同類型的月海玄武巖和高地巖石物質(zhì)。

　　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(zhǎng)石和橄欖石是構(gòu)成采集樣品中最主要的礦物組分。

　　2.輝石，斜長(zhǎng)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(shuō)明在上述的9個(gè)采集點(diǎn)月壤的成分差異較大。

　　3.相對(duì)于輝石和斜長(zhǎng)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(zhǎng)石的含量具反相關(guān)關(guān)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(diǎn)月海區(qū)的鈦鐵礦含量明顯比Apollo17采集點(diǎn)的低，這也說(shuō)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(jié)晶現(xiàn)象，而且同一個(gè)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(guò)程以及結(jié)晶時(shí)礦物與熔體之間平衡不穩(wěn)定性所導(dǎo)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(nèi)、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(gòu)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(wú)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(dá)式相同(SiO2)，但結(jié)構(gòu)有差異的礦物，這些礦物統(tǒng)稱為類質(zhì)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(xué)成分演化上，月球形成一個(gè)低硅、高鋁的月殼，高硅的花崗質(zhì)巖石極為稀少；月球在演化上缺乏像地球一樣有一個(gè)可以結(jié)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(duì)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(xì)巖中同時(shí)也充填了不少方石英礦物，從其微細(xì)結(jié)構(gòu)和成分的分析表明，這些石英實(shí)際上是由方石英變化過(guò)來(lái)的。后來(lái)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(jié)果，這些礦物是41億年左右，在較深的環(huán)境下結(jié)晶形成的，說(shuō)明這些石英不是在巖漿巖形成期間結(jié)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?jǐn)?shù)最多可達(dá)5%，幾乎沒(méi)有石英礦物，只有在細(xì)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(jié)構(gòu)表明：在熔漿冷卻過(guò)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(shí)存在方石英和鱗石英，但從結(jié)構(gòu)特征看，方石英是由鱗石英轉(zhuǎn)變的，因?yàn)轺[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(zhì)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(zhì)存在一樣。

　　根據(jù)月球樣品的研究結(jié)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(nèi)作為副礦物相產(chǎn)出，呈細(xì)小的單獨(dú)顆粒，它含有較高和硅、鎂、鈣。