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月球的水关乎月球起源和演化等重要科学问题,一直是研究的热点。绕月雷达探测表明,在月球两极永久阴影区存在水和有机分子。月表的反射光谱在低纬度地区也检测到水的信号。尽管月岩样品相对地球、火星、灶神星等表现出挥发性组分的明显亏损,与大撞击假说关于由高温岩浆和硅酸盐气体重新吸积形成的月球必然出现蒸发丢失的推论一致,一些月海玄武岩具有大量孔洞,反映了其岩浆含有较高的挥发性组分。近来对月壤火山玻璃中的挥发性元素(H、F、Cl和S)的离子探针分析发现,玻璃球的水含量从中央向边部呈现降低趋势,通过对扩散丢失的校正,计算给出的岩浆水含量高达750 ppm。对月岩磷灰石的水含量分析发现,月球具有与地球相似的水含量。通过测定月岩中的熔融包裹体水含量计算出月幔的水含量为615~1410 ppm,指示月球内部具有与地球上地幔相似的水含量。另一方面,对月海玄武岩和玻璃相的Cl同位素分析结果表明,其Cl同位素具有非常大的变化范围(σCl=-1~24‰),造成Cl同位素明显分馏的过程可能是在玄武岩喷发时,金属卤化物的蒸发所致,依此换算得到的月球水含量比地幔低10~4-10~5倍,表明月球内部几乎不含水。对月海玄武岩及高地岩石的含水矿物一磷灰石的H同位素分析发现,磷灰石的H同位素明显富D,σD高达1000‰,表明这些H可能来自彗星。绕月探测、月球撞击实验和月岩的地球化学分析结果不能完全相符,月球是否有水以及水的来源依然存在很大不确定性。根据岩浆洋假说,KREEP(K、REE和P)岩是岩浆洋最后固化的岩石,因而最有可能富水,是开展月球水含量研究的最好样本。SaU 169是迄今为止发现最富集KREEP组分的月球样品,可探讨月球是否存在水。在SaU 169冲击熔融角砾岩中存在一些KREEP角砾,主要由钾长石、辉石、磷灰石和白磷钙矿组成。借助我所的nanoSIMS 50L测定KREEP角砾中磷灰石的水含量,为0.06-0.43 wt.%,σD为-39~+75‰(表明没有明显的富D的外来水加入),两者负相关。根据岩浆洋假说,KREEP岩为最后结晶岩石,若假设KREEP岩中的水都富集于磷灰石中,那么可根据KREEP岩中REE等相对CI富集了1500倍,计算月球初始岩浆洋的水含量为1~10 ppm,可见其水含量远低于前人测定的结果,表明月球贫水。