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Nature封面文章2025年7月9日，中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所、中國科學院國家天文臺與中國地質(zhì)大學等科研團隊，利用嫦娥六號采回的月球背面樣品取得的四項研究成果以封面文章形式發(fā)表于國際學術(shù)期刊《自然》雜志。四項研究分別揭示了月背巖漿活動、月球古磁場、月幔水含量及地球化學特征，首次為人類揭開了月球背面的演化歷史。

Nature volume 643, pages371–375 (2025)

嫦娥六號實現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回的壯舉再一次拉近了人類社會對月球的遙想，對月球上最大、最深且最古老的撞擊坑——南極-艾特肯盆地的研究工作，為厘清月球正面和背面物質(zhì)組成的差異、破解月球二分性之謎提供了難得的機遇。在這篇精彩的文章中，我們也看到利用馬爾文帕納科X射線熒光光譜和熔融制樣技術(shù)做出的一系列工作，從古月照人的浪漫寄托到艱深嚴謹?shù)目蒲刑剿鳎覀優(yōu)榭茖W家了解物質(zhì)本質(zhì)提供可靠的技術(shù)支持。

Nature封面文章

“首創(chuàng)性”發(fā)現(xiàn)，重塑對月球的認知

此次，科學家們通過嫦娥六號樣品取得了多個“首創(chuàng)性”的關(guān)鍵進展。其中，首次發(fā)現(xiàn)月球背面玄武巖來自極其虧損的源區(qū)，它可能指示了原始月幔的極度虧損，或緣于大型撞擊事件導致的熔體抽取，揭示大型撞擊事件可能對月球深部圈層演化產(chǎn)生巨大影響。

本文報道了嫦娥六號（CE6）返回的玄武巖碎片的巖相學與地球化學特征，這是首批來自SPA盆地的月球背面返回樣品。這些形成于約28億年前的玄武巖，其主量元素組成與阿波羅12號采集的最演化含鈦玄武巖相似。通過對巖石中的斑狀碎屑進行礦物學和地球化學分析，發(fā)現(xiàn)其主要由單斜輝石、斜長石和鈦鐵礦組成，并含有少量鐵鈦尖晶石、隕硫鐵以及富含鉀長石、方鐵礦、方英石等的基質(zhì)。研究人員利用微量元素（特別是稀土元素REE）對玄武巖的成因進行了模擬，采用批式熔融和分離結(jié)晶模型，探討了其源區(qū)特征。

該研究采用標準的熔融玻璃片制樣法結(jié)合波長色散X射線熒光光譜技術(shù)，對嫦娥六號月壤樣本進行了高精度的主量和次要元素分析，為后續(xù)的地球化學建模提供了可靠的全巖地球化學數(shù)據(jù)。

高精度實驗，探索月壤樣本的“真面目”

文在“全巖主量和微量元素分析”中，采用硼酸鋰熔融法制備玻璃熔片。使用馬爾文帕納科M4 燃氣自動熔融制樣系統(tǒng)，僅需 30mg 樣品與硼酸鋰溶劑（67% Li?B?O?:33% LiBO?）按 1:100 比例混合，在 1050℃下熔融成均勻玻璃熔片。之后，制備好的玻璃樣片采用馬爾文帕納科AxiosmAX型波長色散X射線熒光光譜儀進行測量。通過測定44種國際標準參考物質(zhì)的強度對X射線熒光光譜構(gòu)建分析曲線。對于主量元素，分析結(jié)果與參考值之間的偏差根據(jù)元素質(zhì)量分數(shù)的不同在0.5%至1.5%之間，相對標準偏差保持在2%以內(nèi)。

馬爾文帕納科（Malvern Panalytical）M4 全自動燃氣自動熔融制樣系統(tǒng)為XRF分析制備玻璃熔片，它具有三個樣品制備位置，它可處理各種樣品，如采礦和地質(zhì)樣品、鋁土礦、硫化物、石英等。由于其快速而卓越的溶解均一化，能夠獲取高度可再現(xiàn)且精確的結(jié)果。

馬爾文帕納科（Malvern Panalytical) AxiosmAX 波長色散型X射線熒光光譜儀是備受認可的快速、無損元素分析設(shè)備，可以精確分析樣品中主量到微量的元素濃度。新一代產(chǎn)品Zetium光譜儀，通過能譜核集成進一步提高靈活性、性能和速度。

AxiosmAX 波長色散X射線熒光光譜儀

新一代XRF產(chǎn)品：Zetium系列光譜儀

科學研究，不止于此

在探索科學的路途上，馬爾文帕納科始終專注于材料表征技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)品創(chuàng)新。我們致力于為全球科研組織機構(gòu)提供高精度、高穩(wěn)定性的分析儀器與全方位的技術(shù)服務(wù)，助力前沿科學研究不斷突破邊界。我們的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于地球科學、材料研究、環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域，已在全球眾多頂尖實驗室中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

包括近期發(fā)表于《Nature》等國際頂級期刊的研究成果在內(nèi)，多項重大科學發(fā)現(xiàn)的背后都有馬爾文帕納科技術(shù)的堅實支撐。這不僅是對我們產(chǎn)品性能的高度認可，更是技術(shù)賦能科學探索的有力見證。我們期待與更多科研機構(gòu)攜手，共同開啟探索未知的新篇章。

*本文部分內(nèi)容摘自《中國科學院發(fā)布嫦娥六號月球樣品系列研究成果》，來源：中國的航天