月岩和月壤
正文
從月球採回的岩石和表土樣品大致分為3類:①結晶質火成岩,細粒多孔狀（顆粒直徑＜1毫米）至中粒等粒狀（顆粒直徑＞1毫米）岩石，主要由岩漿結晶形成,少數是晶質化的衝擊熔岩（見隕石坑）。②角礫岩，顯微角礫狀岩石。碎屑直徑約0.1～1.0厘米。由火成岩碎屑、礦物碎屑、玻璃質和月壤機械混合又經壓實形成。③月壤,粒徑小於1毫米的鬆散的顆粒物質。由火成岩的結晶顆粒、細粒岩石碎屑、玻璃碎片（包括玻璃球粒）、少量隕石物質及粉塵混合而成。月岩類型 根據化學成分和礦物組成，月球結晶質火成岩可劃分為:①月海玄武岩,充填於月海盆地中。岩石含FeO高，含Al2O3低。主要礦物成分為單斜輝石,其次為橄欖石，含斜長石較少。②非月海火成岩，分布於月陸高地上。包括斜長石、長石質玄武岩、粗粒輝長岩、斜長輝長岩及橄長岩等，其中斜長岩占絕大多數。主要礦物成分為富鈣斜長石，其次是單斜輝石，少量斜方輝石。③富克里普岩(KREEP)，因岩石中富含鉀(K)、稀土元素(REE)、磷(P)而得名。主要礦物成分中斜長石和斜方輝石的含量大致相等，只含少量鉀長石。此類岩石常呈碎塊分布在月陸高地的角礫岩和月壤中。有人也把非月海玄武岩質岩石(包括蘇長岩、斜長輝長岩及欖長岩)分為富克里普和貧克里普兩類。④極少量的花崗質岩石和純橄欖岩，這些岩石來自高地。
月岩的礦物成分 月岩中發現並經準確鑑定的礦物有60種，比地球上發現的礦物種類（約2200種）少得多。與地球礦物比較，月球礦物在類型上有以下特點：①造岩礦物種類少，缺少含水礦物如蛇紋石類、粘土類礦物。個別礦物中的氫是太陽風的貢獻。②缺少高溫高壓下形成的礦物，如金剛石、紅寶石、藍寶石等礦物。所含礦物為相對低溫低壓下的產物。③缺少自然金、銀等貴金屬礦物。④含一些隕石中的礦物，如金屬鐵鎳、隕硫鐵等。⑤有幾種在地球上未發現的礦物，如靜海石、鐵三斜輝石和低鐵假板鈦礦。
月岩化學 不同類型月岩的化學組成不同。斜長岩與輝長岩富含Al2O3和CaO，FeO含量較低。富克里普岩富含K2O、稀土元素和P2O5。月海玄武岩一般富含TiO2、FeO和MgO。
不同區域的月岩樣品，化學成分有較大差異。A-11(表示“阿波羅”11號探測)和A-17的結晶岩石中含TiO2較高。A-14岩石中FeO和TiO2含量較低,SiO2、Al2O3、K2O含量較高。A-15岩石中 FeO/MgO 比值高，TiO2含量低。A-16和A-17的角礫岩中CaO和Al2O3高，TiO2低。
與地球同類岩石比較,月岩中SiO2含量低；FeO含量較高，幾乎沒有Fe2O3；K2O和Na2O較少，但K2O/Na2O比值較高；不含水；具有較低的K/U比，較高的Cr/U比。
月海玄武岩含FeO大於15％，比地球拉斑玄武岩高1倍。Mg/(Mg+Fe)比值（約0.6）比地球玄武岩（約0.7～0.72）低，比鈣長輝長無球粒隕石（約0.5）高。TiO2含量變化大，有的高達13％,比地球玄武岩高6倍，低的只有1.5％。與碳質球粒隕石比較,微量元素豐度變化範圍可達6個數量級。親鐵元素 Au、Pt、Ir、Os、Re、Ni、Co、Ge和高揮發性元素K、Na、Rb強烈缺少,難熔元素Al、Ca、Ti、稀土元素、Th、U富集。Eu（銪）為負異常。
非月海岩石與碳質球粒隕石比較，Mn、Mg、Fe、Cr、Co、Ni、V、Na、Ga、Cu含量低，而 Ba、稀土元素、Th、U、Zr、Tl、Sr、Ca、Al、Sc等相對富集。斜長岩含Al2O3可高達35％，CaO高達20％，含FeO比月海玄武岩低得多，含K、Na少,Eu為正異常。富克里普岩中K、P、Ba、稀土元素、U、Th比斜長岩高50～100倍，Eu為負異常。
月壤 月壤廣泛覆蓋在月陸和月海表面，厚度從幾厘米至一、二十米。除火山噴發造成岩石碎塊和火山灰的沉降外,月表劇烈的溫度變化(±150℃)、隕石和宇宙塵的撞擊是形成月壤的主要原因。所以月壤中除含有月岩中所有的礦物成分外，還增加了隕石衝擊物質和衝擊熔融形成的玻璃顆粒。
不同採樣區月壤的成分，主要取決於基質的岩石類型和化學成分。月壤中所含各類岩石的碎片、顯微角礫、單礦物顆粒、金屬、玻璃的比例不同，使月壤的礦物和化學成分在一定範圍內變化。例如：A-11和A-12月壤在主要成分上是相似的，都以月海玄武岩質角礫岩碎片為主，含少量的斜長輝長岩、斜長岩碎片和衝擊熔融玻璃。但A-12月壤中月海玄武岩碎片含量在26～67％之間，富克里普岩碎片在28～68％之間，斜長岩碎片在4～9％之間，二氧化矽質碎片含量在1～3％之間，隕石物質含量在0～1.5％之間。A-12比A-11月壤平均含TiO2低,含SiO2、K2O、P2O5較高。
月岩和月壤的年齡 最古老的月岩是稀少的橄欖岩和橄長岩，年齡為46億年，代表月球初始熔融後首先凝固的岩石年齡。月球高地斜長岩年齡為41～44億年，代表斜長岩月殼的形成年齡，隨後形成的花崗質火成角礫岩的年齡為40～41億年。玄武岩是最年輕的月岩，弗拉毛羅高地玄武岩的年齡為38.7～39.6億年，月海玄武岩年齡為32～38億年，它們是月球不同時期岩漿作用的產物:①靜海玄武岩35～39億年(低鉀玄武岩37.4～39.3億年,高鉀玄武岩大於32.3～35.3億年)。②澄海金牛－利特羅峽谷玄武岩碎片與玻璃樣品37.1～37.9億年，與靜海玄武岩相當。③雨海玄武岩33～34.5億年。④豐富海玄武岩34.2～34.5億年，與雨海玄武岩相當。⑤風暴洋玄武岩32～33億年。
月壤年齡為43～46億年，月壤是月殼岩石破壞的產物，月壤年齡近似反映月殼的形成年齡。
參考書目
中國科學院貴陽地球化學研究所編：《月質學進展》，科學出版社，北京，1977。
N.M.Short，Planetary Geology， Prentice-Hall，London,1975.
