月球高地陨石NWA 15528撞击历史及源区分析

中国嫦娥5号计划、美国Apollo计划以及苏联的Luna计划返回了具有重要科学意义的月球正面样品,但尚未返回月球背部样品,因此针对月背陨石的研究可以更好地理解月背撞击历史及演化特征.NWA 15528是一块新发现的月球长石质表土角砾岩陨石,研究表明其极有可能来自月球背面的长石质高地地体区域(FHT).对NWA 15528基质及角砾的岩相学,主量、微量元素和稀有气体(He、Ne、Ar)同位素研究表明:NWA 15528含有丰富的岩石碎屑和矿物碎屑,包括斜长质岩屑、麻粒岩质岩屑、撞击熔融角砾岩岩屑、玄武质岩屑、撞击玻璃以及矿物集合体等.斜长岩屑占比较大,其中结晶粒度较大且化学成分均匀的矿物可能来自深成侵入岩,如苏长/橄长质岩屑来自深部月壳,而其余橄长质岩屑、辉长质岩屑皆为高地来源.NWA 15528矿物的Sm浓度具有与第四组Apollo 16熔融样品相似的特征,表明NWA 15528具有典型的斜长质高地月球陨石成分.全岩化学成分与Apollo样品数据及全月遥感结果对比表明,NWA 15528与月球背面长石高地地体(FHT)和亚铁斜长岩(FAN)有很强的亲缘关系.稀有气体同位素组成显示为太阳风(SW)成因和宇宙射线成因混合来源,在分步加热提取过程中观察到,随着温度的升高,宇宙射线成因稀有气体同位素占比逐渐降低,而SW成因稀有气体同位素占比逐渐增加.NWA15528的基质和麻粒岩屑的屏蔽深度都在10~20g cm^(-2)范围内,平均宇宙射线暴露年龄为(42±6)Ma,气体保留年龄为2.14Ga,古龄为(0.69±0.2)~(0.74±0.2)Ga(假设50%40Arm=^(40)Artrap),表明NWA 15528角砾岩形成时间可能晚于0.69~0.74Ga.