［本站讯］近日，山东大学与中国科学院地球化学研究所、云南大学月球样品联合研究团队，通过分析嫦娥六号返回的月球南极-艾特肯（South Pole–Aitken, SPA）盆地月壤样品，首次发现了大型撞击事件成因的赤铁矿（α-Fe₂O₃）和磁赤铁矿（γ-Fe₂O₃）晶体，并据此提出了月球氧化新机制以及磁异常成因的新假说。相关成果以“Discovery of crystalline Fe₂O₃ in returned lunar soils”于2025年11月14日发表在国际综合性期刊Science Advances（中科院一区TOP期刊，影响因子12.5）。山东大学空间科学与技术学院博士研究生刘毅恒、博士后曹海军，中国科学院地球化学研究所特聘高级工程师李瑞为共同第一作者，山东大学凌宗成教授、中国科学院地球化学研究所李阳研究员、山东大学陈剑助理研究员为该论文的共同通讯作者，论文合作者还包括云南大学李琛博士等，山东大学为论文第一完成单位。

氧化还原作用是行星形成演化过程的重要组成部分。与地球不同，月球内部的氧逸度和表面环境研究均表明月球几乎不存在强氧化条件，例如变价的铁元素主要以二价和零价形式存在，处于相对还原的状态。近期研究发现在月表的撞击改造过程中确实存在局部的偏氧化环境，但强氧化性矿物（如赤铁矿）的存在与否仍缺乏直接的矿物学证据。

SPA盆地是太阳系中最大、最古老的撞击盆地之一，其形成所伴随的极端高温高压条件，为研究月球表面氧化反应提供了理想的天然实验室。2024年嫦娥六号任务首次从SPA盆地内部返回月壤样品，为发现大型撞击事件中强氧化性产物提供了契机。研究团队在嫦娥六号月壤中首次发现了微米级赤铁矿，并通过联用多种手段确认了赤铁矿颗粒的元素成分、晶格结构、产状特征，证实了其气相沉积成因。研究提出，赤铁矿的形成可能与月球历史上的大型撞击事件密切相关。大型撞击形成瞬时高氧逸度气相环境的同时使陨硫铁发生了脱硫反应，铁元素在高氧逸度环境中被氧化，经气相沉积过程形成微米级晶质赤铁矿颗粒。值得关注的是，该反应的中间产物为具有磁性的磁铁矿和磁赤铁矿，可能是SPA盆地边缘磁异常的矿物载体。该研究首次利用样品证实了在超还原背景下月球表面存在赤铁矿等强氧化性物质，揭示了月球的氧化还原状态以及磁异常成因。

本研究工作得到国家航天局月球样品CE6C0300YJFM00301的支持，并获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金、中国地质调查局工作项目与山东大学公共技术平台仪器设备能力提升项目等资助。

（注：图中Hem代指赤铁矿相，Mgh代指磁赤铁矿相，Mag代指磁铁矿相，Tro代指陨硫铁相）