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陈杰,June 30, 2026
镁质岩套具有富钙斜长石和富镁镁铁质矿物共生的特点，斜长石An值和镁铁质矿物Mg#均较高，同时部分样品富集稀土元素。本次汇报通过热力学模型检验不同成因机制的可行性。模型主要包括减压熔融、混合杂化熔融、平衡结晶和分离结晶等过程，源区物质包括月幔深部富镁堆积物、月壳斜长岩和KREEP成分。其成因争议主要集中在是否需要KREEP参与、为何与其他月球样品存在年龄重合，以及橄榄石Cr2O3含量偏低等问题。
一、减压熔融模型的主要认识
热力学模拟显示，纯月幔深部堆晶源区发生减压熔融后，形成的熔体可以结晶出符合镁质岩套特征的矿物组合。该模型能够较好满足橄榄石Mg#、斜长石An值以及橄榄石Cr2O3含量等约束，说明KREEP成分并非镁质岩套形成的必要条件。
这一结果说明，月幔深部富镁堆积物本身就可能提供镁质岩套形成所需的母岩浆来源。与必须引入KREEP的模型相比，减压熔融模型对源区要求更简单，也能更好解释样品中高Mg、富钙斜长石和低Cr2O3等矿物化学特征之间的联系。
图1 纯月幔堆晶源区减压熔融产物与镁质岩套矿物成分对比
图2 不同结晶路径下橄榄石Cr2O3含量的模型约束
二、模型对比与总结
减压熔融模型认为，月幔深部堆晶物在绝热上升过程中发生部分熔融，形成的熔体不仅可以结晶出镁质岩套，也可能形成亚铁质斜长岩，因此能够解释部分月球样品年龄重合的现象。该模型的优势在于不需要KREEP成分参与，同时能够较好联系镁质岩套的矿物成分特征与相关岩石类型的形成过程。
相比之下，混合杂化模型强调深部堆积物、斜长岩和KREEP等不同源区物质的混合，并通过不同程度的熔融形成成分范围更广的镁质岩套。该模型能够解释样品成分的复杂变化，但难以形成亚铁质斜长岩，对年龄重合现象的解释也相对不足。因此，两类模型可能分别适用于不同阶段或不同区域的月球岩浆演化过程，共同造成镁质岩套成分、年龄和空间分布上的复杂性。
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