多年来，许多人一直在与我们联系，想知道他们所拥有的岩石是否是月球岩石。我们听到的最常见的故事是，岩石是在1970年代由宇航员，军人或NASA保安员送给亲戚的。我们已经对几种此类岩石进行了化学测试，没有一个是月球岩石。其他人怀疑他们找到了月球陨石。除了陨石经销商，从经销商那里购买月球陨石的人，或是有经验的陨石探矿者在北非或阿曼的沙漠中发现过这些陨石之外，我们收到的所有样本都没有。

在北美，南美或欧洲尚未发现月球陨石。它们无疑存在，但是在温带环境中发现月球陨石的可能性极低。许多经验丰富的陨石收藏家一直在寻找，但没有一个成功。实际上，业余爱好者发现月球陨石的可能性非常低，以至于我无法激起太多的热情去检查我被要求检查的许多岩石和照片。如果我想自己找到一个月球陨石，就不会去搜寻莫哈韦沙漠。我会浏览大学里的摇滚收藏。月球陨石存在于某个地方的旧抽屉中并不是没有道理的，因为几年前一位敏锐的地质学生或教授在一块不属于自己的地方发现了一块看起来很有趣的岩石。普通的球陨石，它不会吸引磁铁，也不含有高浓度的  镍。在视觉和计算上，月球陨石“看起来”更像陆地（地球）岩石，而不是“普通”陨石（普通的球粒陨石）。忽略月球陨石很容易。风化的月球陨石看起来并不明显。

在这里，我将讨论月球地质学，矿物学和化学学的一些方面，这些方面将指导我们尝试识别月球物质。

月球矿物学

仅四种矿物- 斜 长石， 辉石， 橄榄石  和  钛铁矿 -占月壳的结晶物质的98-99％。（月球表面的材料含有很大比例的非晶态材料，但大多数这种材料是玻璃，是由含有四种主要矿物质的岩石融化而成的。）剩余的1-2％主要是钾长石，氧化物矿物等如铬铁矿，普利诺司特和金红石，磷酸钙，锆石，三菱铁矿和铁金属。已经鉴定出许多其他矿物，但是大多数矿物很少，并且仅以在四种主要矿物之间的非常小的晶粒出现。

地球表面一些最常见的矿物很少或从未在月球样品中发现。这些包括石英，方解石，磁铁矿，赤铁矿，云母，闪石和大多数硫化物矿物。许多陆地矿物都将水作为其晶体结构的一部分。云母和闪石是常见的例子。在月球上没有发现含水的矿物质。月球矿物学的简单性使我很容易自信地说“这不是月球岩石”。以石英，方解石或云母为主要成分的岩石 矿物不是来自月球。实际上，某些月球陨石确实含有方解石。然而，方解石是在陨石着陆后通过暴露于空气和水中而在地球上形成的。方解石是次生矿物，填充裂缝和空隙（见  Dhofar 025）。  当用显微镜研究陨石时，次生矿物很容易识别。

月球岩

月球地壳的大部分（称为  费尔德斯高地地带  或简称为  长石高地）  由岩石组成，这些岩石富含特定种类的斜长石长石（称为  钙长石）。因此，月球地壳岩石被认为是  斜长  ，因为它们富含斜长岩斜长一样的名字，noritic斜长岩，斜长岩或橄长岩（见下表）。在大多数地方，长石质高地中含铁矿物质与斜长石的比率可能随着深度的增加而增加。例如，在远侧巨大的南极-艾特肯撞击盆地暴露的岩石中，辉石中的辉石比典型的长石高原高。

在月球近西北部的大部分象限中，在称为Procellarum KREEP Terrane的区域中  ，地壳的斜长石含量较少，辉石的含量更高。这种异常地壳的原始岩石可能主要是钙长石和辉长岩。大约45亿年前，月球的长石地壳开始形成。在形成过程中以及之后的一段时间，它经历了流星体和小行星的强烈轰炸。月球地壳的岩石在某些撞击作用下反复破碎，而在其他撞击力作用下重新粘结在一起。结果，大多数来自月球高地的岩石都是角砾岩。 （brech'-chee-uz），这个词是指由较旧的岩石碎片组成的岩石。角砾岩发生在地球上，但不如月球常见。而且，大多数陆地角砾岩不是由流星体撞击而是由断层形成的。月球角砾岩细分为各种类别，例如冲击熔解，粒状，玻璃状，碎裂角砾岩和角砾岩角砾岩。在  冲击熔融  和  玻璃状  角砾岩中，称为碎屑的岩石碎片   悬浮在由陨石撞击形成的凝固的（晶体或玻璃状）熔融基质中。

在  碎片状  和  块状角砾岩中，几乎没有熔融部分，或者只有熔融碎片，只有碎片碎片被冲击的冲击压力石化（形成了岩石）。因为  角砾岩  指的是质地，而  斜生的  或  长石的  是指矿物学，所以来自月球高地的岩石被不同地称为反  斜角的角砾岩， 长石的角砾岩  或  高地角砾岩。。由于月球地壳受到了如此强烈的打击，因此在阿波罗任务中收集到的很少有手工大小的岩石，它们是月球早期火成岩壳的残骸残骸。因此，来自费尔德斯高原高地人族和Procellarum KREEP人族的所有月球陨石都是角砾岩就不足为奇了。

在地球上，火山通常是圆锥形的山脉，因为它们是从火山口喷出的一堆灰烬和熔岩。熔岩在流到很远之前很粘并且凝固。由于其富含铁的成分和缺乏水，月球熔岩的粘性要小得多，更像机油。当月球熔岩喷发到地表时，它们没有形成大火山，它们只是流动并填充了低点。另外，由于月球没有大气层且引力很小，因此排出的灰烬散发得很大，而不是堆积在通风口附近。结果，月球熔岩沉积物平坦，稀薄，并覆盖了广阔的区域。

从猛烈轰炸时期开始，月球幔部分融化。产生的岩浆通过地壳上升到地表，沉入低点。这些低点主要是巨大的陨石坑，称为盆地，是由最大的陨石撞击留下的。月球火山活动持续了大约20亿年。

在地球上，火山岩从熔岩（岩浆）中凝固。火山岩最常见的类型是  玄武岩。古代天文学家称月亮海表面为圆形的深色区域，   因为它们是被高海拔区域包围的光滑深色区域。该功能被赋予像拉丁文学名  澄海  为  宁静的海。现在我们知道月玛丽亚是玄武岩流，所以我们称玛丽亚母马玄武岩的岩石 。母马玄武岩主要由clinopyroxene组成，但都包含斜长石和钛铁矿，有些还包含橄榄石。玛丽亚州比高地要深，因为（1）母马玄武岩含有丰富的含铁矿物；（2）含铁矿物是深色；（3）斜长石是浅色。与高地相反，阿波罗（Apollo）宇航员在玛丽亚（Maria）上收集的大部分岩石都是真正的玄武岩，而不是由玄武岩碎片组成的角砾岩。这就是为什么我们知道玄武岩主要是在强烈轰炸之后形成的几个原因之一。母玄武岩约占月球表面的17％，但据估计它们仅占地壳体积的1％。

由于月球陨石是来自月球表面随机分布位置的样本，并且由于大部分月球表面都是长石滑石，所以大多数月球陨石都是长石角砾岩。其中一些是结晶的母马玄武岩，由母马玄武岩组成的角砾岩，或由母马和高地物质组成的角砾岩（例如上面的QUE 94281）。少数是由Procellarum KREEP Terrane的矿物质制成的。

月球母玄武岩以及来自火星的玄武陨石与地球玄武岩非常相似。在没有熔壳的情况下，月球母玄武岩几乎不会引起对有人问“这是什么？”交出岩石的地质学家的浓厚兴趣。在显微镜下仔细检查可能会发现一些可疑的特征-缺乏某些矿物质和其他矿物质（钛铁矿）的丰富或长石的钠含量低。矿物颗粒会显示出陨石撞击造成的冲击和破裂的迹象。但是，将需要进行化学测试以证明是月球或火星起源。

碎片角砾岩和角砾岩角砾岩是与陆地沉积岩石最接近的月球类似物，并且它们在质地上相似。但是，存在许多差异，几乎所有差异都与月球上缺少水和风有关。如上所述，月球岩石不像大多数陆地沉积岩石那样包含碳酸盐矿物或丰富的石英。月球上没有有效的分选机制，因此月球角砾岩的石块成分具有多种晶粒尺寸，没有首选的尺寸或方向。月球角砾岩在很大程度上是分形的对象，无论其缩放比例如何，其横截面看起来都相似。（请参阅ALHA 81005。）尚无已知的月球岩石具有类似于陆地沉积岩层的特征。由于地球具有引力，因此地面沉积岩具有分层，因此颗粒沉降在水或大气中。月球的重力很弱，没有水或大气层。

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月球角砾岩中的大多数小碎屑都是斜长石或钙长石的碎片。角砾岩角岩的纵横比（长宽比）超过3的情况很少见。大多数角岩是有角的，而不是圆形的。（例外：月球白垩纪（土壤）中有火山玻璃球体。有时在白垩纪角砾岩中发现这种球体，但直径小于0.1毫米，肉眼不易看到。很大，但与岩石和矿物碎片相比并不常见。冲击熔解角砾岩可能含有部分熔化的碎屑，因此不成角。

角化的月球陨石具有足够的韧性和内聚力，可以经受住从月球爆炸到地球硬着陆的冲击。许多陆地沉积岩石容易破碎。与某些类似于月球角砾岩的陆地集团不同  ，月球角砾岩的基质像碎屑一样坚硬。在角砾状陨石的破碎或外表面上，碎屑不会以正负的形式突出。

金属和磁性

陨石收藏家知道，大多数陨石都吸引廉价的  磁铁，  因为它们含有  铁镍金属。最常见的陨石类型，即  普通球粒陨石，的确确实包含金属，当然也包括铁陨石。月球母玄武岩和月球高地的原始岩石基本上不含铁金属（远远少于1％）。然而，角砾化的月球陨石含有轰炸月球的小行星陨石中的一些金属。在月球陨石中，Dhofar 1527含有最多的金属，约1.7％；大多数包含更少。换句话说，月球陨石不像大多数其他陨石一样吸引磁铁。

化学

由于月球矿物学的简单性，月球岩石具有可预测的化学成分。几乎所有的铝都在斜长石中，几乎所有的铁和镁都在辉石，橄榄石和钛铁矿中。因此，在铝浓度（下图中的Al 2 O 3）与铁（FeO）加镁（MgO）浓度的关系图上，月球陨石（以及几乎所有的阿波罗月球岩石）沿连接斜长石组成的线作图。以及三种含铁矿物的平均组成，因为它们是岩石中仅有的四种主要矿物。如果岩石的成分未沿着这条线绘制，则几乎可以肯定该岩石不是月球岩石。

在地球上，火成岩中的二氧化硅（SiO 2）浓度被用作一阶化学分类参数，因为它在不同种类的岩石中变化很大。在月球上（1）没有一块富含石英或其他二氧化硅多晶型物的岩石*，（2）在给定的岩石中，尤其是角砾岩，三种主要矿物斜长石，辉石和橄榄石中二氧化硅的平均浓度都是（3）在高地岩石中，钛铁矿通常只存在少量（<3％），因此普通月球岩石中的二氧化硅浓度只有很小的变化。在月球陨石中，SiO 2 浓度范围从43％到47％不等。但是，由于铝的变化幅度大于3倍，因此铝作为化学分类参数更为有用。（钛是在母马玄武岩中使用的。）类似地，在几乎所有常见的月球岩石中，钙的浓度变化为氧化钙（CaO）的2倍，从10％到20％。这远远小于陆地岩石的范围。二氧化硅或氧化钙浓度基本上在这些范围之外的岩石几乎可以肯定不是月球岩石。

在地球岩石中，铁同时以2+和3+氧化态存在。在月球上，铁以0（金属）和2+氧化态发生，尽管在月球火成岩中几乎所有铁都处于2+氧化态（在橄榄石，辉石和钛铁矿中）。在月球上，所有锰也处于2+氧化态。由于Fe（II）和Mn（II）具有非常相似的化学行为，因此在月球地球化学过程中铁不会像在地球上那样从锰中分离出来。结果，月球岩石中的铁锰比率几乎恒定为70，无论岩石是来自玛丽亚（高铁和锰）还是高地（低铁和锰）。非月球陨石的FeO / MnO比与月球岩石不同。土石的FeO / MnO比范围很广，

铬元素在月球岩石中的浓度高于大多数地球岩石（此处为底部图）。母玄武岩中的铬浓度范围为0.14％至0.44％（以Cr计）。即使是铬含量为0.05-0.09％的长石型月球陨石，铬的含量也比平均地壳（约0.01％）要丰富得多。

月球岩石中碱金属元素（钾，钠，rub和铯）的浓度比陆生岩石低10至100倍。陆地沉积岩石通常含有硫化物，如黄铁矿。硫化物矿物在月球岩石中很少见，在硫化物矿物中经常发现的元素（例如铜，锌，砷，硒，银，汞和铅）的含量非常低。低浓度的碱金属元素和爱好硫化物的元素是月球岩石的最特征之一。

奇岩

如上所述，概化有一些例外情况，我们的疯子当然希望我们没有发现月球上所有的矿物和岩石类型。但是，已知的具有异常组成和矿物学特征的样品很少见，通常仅以角砾岩或土壤中的小碎片（<1克）出现。基于从克莱门汀  和  月球勘探者  任务的轨道获得的数据，我们没有理由怀疑  月亮的任何区域都富含与我们所知道或可能存在的岩石类型明显不同的岩石类型。地球上大多数成矿过程都涉及水，因此我们不会期望在月球上有任何隐藏的矿床。请记住，如果  超过400个月球陨石被从月球上炸开并发现在地球上，然后在月球表面上的任何给定点都可能有来自其他任何点的岩石。因此，阿波罗和露娜任务对月球表面进行了“差采样”，这本身并不是怀疑与我们研究的岩石截然不同的岩石存在于月球上的非采样点的好理由。自阿波罗飞行任务以来，已研究了数万个月球岩石和小火箭。任何尚未发现的月球陨石在其所包含的矿物质或地球化学特征方面与阿波罗月球岩石和月球陨石都不会有实质性差异的可能性很小。

他们被伪造了

任何研究过月球样本的地球学家（全世界有成千上万的科学家）都知道，任何认为阿波罗月球样本是政府阴谋的一部分在地球上产生的人都不了解岩石。阿波罗的样品太好了。他们用复杂交织的情节讲述一个自成一体的故事，这比任何一个阴谋家所能想到的故事都要好。我研究月球岩石和土壤已有50多年了，在实验室中，我什至无法模仿月球角砾岩，月球土壤或母马玄武岩。尽管我在政府实验室中的聪明同事得到了应有的尊重，但即使现在我们知道月球是什么样的，“政府”中的任何人也无法做到。月球样品显示出在非常干燥的环境中形成的证据，基本上没有游离氧，几乎没有重力。一些在表面上具有撞击坑，许多显示与大大小小的陨石撞击相关的一系列意想不到的复杂效应的证据。月球岩石和土壤中含有来自太阳风的气体（氢气，氦气，氮气，氖气，氩气，k气和氙气），其同位素比不同于地球上形成的相同气体。它们包含宇宙射线造成的晶体损伤。通过涉及放射性同位素的技术确定的月球火成岩的结晶年龄比任何已知的地球岩石都要老。（任何弄清楚如何伪造这都值得诺贝尔奖的人。）去月球并带回一些岩石比在地球上创建所有这些引人入胜的特征要容易和便宜。

 编制单位：  兰迪L. Korotev

圣路易斯华盛顿大学地球与行星科学

系

电子邮件：  korotev@wustl.edu