人類對(duì)于月球表面元素、礦物、巖石類型等物質(zhì)成分的科學(xué)認(rèn)識(shí)始于上世紀(jì)50-70年代。大量的無(wú)人月球探測(cè)和載人月球探測(cè)獲得了珍貴的歷史數(shù)據(jù)。由于當(dāng)時(shí)缺乏全面的探測(cè)數(shù)據(jù)，最早的一批月球圖以表達(dá)形貌特征為主而缺少物質(zhì)成分信息。

上世紀(jì)90年代以來(lái)，新一輪的月球探測(cè)任務(wù)獲取了全月球表面物質(zhì)成分的探測(cè)數(shù)據(jù)。我國(guó)自2004年起啟動(dòng)月球探測(cè)工程暨嫦娥工程，嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)探測(cè)器相繼發(fā)射升空，并獲取了大量的物質(zhì)成分遙感探測(cè)數(shù)據(jù)，為編制基于我國(guó)自主探測(cè)數(shù)據(jù)的月球圖提供了第一手資料。2013年，人類航天器于近40年后重返月球表面，嫦娥三號(hào)攜“玉兔”登陸“廣寒宮”。2019年，嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸，并仍在持續(xù)開(kāi)展巡視探測(cè)。這些月球探測(cè)任務(wù)獲取的海量數(shù)據(jù)，促成了大量針對(duì)月球表面物質(zhì)成分的研究，提升了我們對(duì)于月球的認(rèn)識(shí)。

(資料圖片僅供參考)

除了遙感數(shù)據(jù)之外，早期的登月任務(wù)還將382kg的月球樣品帶回了地球。依照這些樣品的特點(diǎn)，人們?cè)诘厍蛏鲜占b定出了來(lái)自月球的隕石。而在月球采樣沉寂44年后，我國(guó)嫦娥五號(hào)任務(wù)于2020年底成功攜帶1731g月球樣品返回地球。這些月球樣品，使科學(xué)家們可以更詳盡地研究月球表面的物質(zhì)成分和巖石成因。

此外，月球樣品能與月球遙感數(shù)據(jù)建立適當(dāng)?shù)穆?lián)系，并擴(kuò)展到其他還沒(méi)有獲得樣品的區(qū)域，使我們能夠通過(guò)遙感數(shù)據(jù)研究全月球表面巖石類型分布，進(jìn)而認(rèn)識(shí)月球的巖漿演化和地質(zhì)成因。

月球巖石綜合信息

1:250萬(wàn)月球全月巖石類型分布圖英文版縮略圖

2012年至2022年，在“嫦娥工程”探測(cè)數(shù)據(jù)支持下，在中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)自遠(yuǎn)和中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員劉建忠的帶領(lǐng)下，山東大學(xué)作為牽頭單位，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所、吉林大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所等多家單位，以月球樣品中的分類方法為基礎(chǔ)，融合近年來(lái)月球遙感研究獲得的信息，建立了一套月球表面巖石分類體系，并歸納總結(jié)了不同巖石的特征及其出現(xiàn)的環(huán)境（圖1）。同時(shí)，通過(guò)制定月球巖石分類指標(biāo)、編圖流程和方法、圖例，應(yīng)用GIS平臺(tái)，完成了世界第一幅1:250萬(wàn)月球全月巖石類型分布圖（圖2）。

本圖將月球表面物質(zhì)劃分為月海巖石、非月海巖石與特殊巖石三大類，共計(jì)表達(dá)了17種巖石類型，其中5類月海玄武巖（共包含923個(gè)熔巖流單元），7類非月海巖石（共包含1210個(gè)巖性單元與434個(gè)巖性露頭）和5類特殊巖石露頭（共包含115個(gè)巖性單元與779個(gè)巖性露頭）。

本圖是當(dāng)前月球表面物質(zhì)成分分布及相關(guān)知識(shí)的綜合表達(dá)，可以作為月球科學(xué)研究、探測(cè)任務(wù)規(guī)劃、采樣返回目標(biāo)區(qū)域選擇的基礎(chǔ)資料，也能為未來(lái)開(kāi)展其他巖石質(zhì)類地行星編圖提供參考。1:250萬(wàn)月球全月巖石類型分布圖分為中英文版，將由地質(zhì)出版社正式公開(kāi)發(fā)行紙質(zhì)版和電子版。

該研究成果于10月31日發(fā)表于國(guó)際綜合性期刊Science Bulletin（中科院1區(qū)，最新影響因子20.577）。第一作者為山東大學(xué)博士后陳劍，通訊作者為山東大學(xué)空間科學(xué)攀登團(tuán)隊(duì)行星科學(xué)課題組長(zhǎng)凌宗成教授，共同作者包括劉建忠研究員等人。該研究得到國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)項(xiàng)目（2015FY210500）、中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目（QYZDY-SSW-DQC028）、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDB41000000）、國(guó)家自然科學(xué)基金（42102280、41972322、11941001）、山東省自然科學(xué)基金（ZR2021QD016）、中國(guó)博士后科學(xué)基金（2020M682164）等項(xiàng)目資助。

論文信息：Jian Chen, Zongcheng Ling, Jianzhong Liu, Shengbo Chen, Xiaozhong Ding, Jianping Chen, Weiming Cheng, Bo Li, Jiang Zhang, Lingzhi Sun, Changqing Liu, Haijun Cao, Xiangyu Bi, Li Liu, Sheng Wan, Xiaobin Qi, Zixu Zhao, Dijun Guo, Jinzhu Ji, Jingwen Liu, Juntao Wang, Ke Zhang, Jingyi Zhang, Pengju Sun, Kai Zhu, Tianqi Lu, Congzhe Wu, Kunying Han, Kejuan Xu, Ming Jin, Ying Wang, Cheng Zhang, Jiayin Deng, Yang Song, Ziyuan Ouyang. Digital and global lithologic mapping of the Moon at a 1:2,500,000 scale. Science Bulletin, 2022, 67(20): 2050-2054.

【供稿單位：山東大學(xué)威海校區(qū)宣傳部 作者：凌宗成】