水是生命活动赖以维持的基础，是揭示太阳系天体形成演化过程的重要依据，也是月球与深空探测的重要目标之一。近年来，月球红外遥感光谱数据和Apollo月球样品分析结果证实了月球表面广泛存在由太阳风质子与月壤含氧物质相互作用产生的OH和H2O。本文针对月球表面硅酸盐矿物经太阳风质子注入后生成水的含量、赋存状态和热稳定特征这些问题，利用离子注入斜长石矿物的实验模拟月表太阳风作用过程，研究质子注入前后斜长石矿物的水含量变化和赋存状态，并通过变温实验探讨质子注入后生成水的热稳定性，为认识月球表面水的特征、来源和成因以及迁移演化过程提供重要依据。　　模拟太阳风质子注入月壤矿物作用过程是研究开展的核心部分。本文基于月表太阳风性质及前人实验效果，使用离子注入机控制能量为5 keV，通量为1017ions/cm-2的质子束轰击到斜长石矿物表面，为性质分析提供样品基础。另外，本次实验还设计了注入同样能量通量的氘离子束到原始斜长石样品中作为质子注入的对比参照。　　为研究太阳风作用生成水的含量，实验使用傅里叶红外光谱识别斜长石矿物在离子注入前后水的红外光谱吸收峰，结合Beer-Lambert定律进行定量计算，得出质子注入后斜长石水含量增长188±37 ppm。另外，使用纳米离子探针检测质子注入样品和未注入样品的氢和氧元素的强度，计算获得其水增量为140±20ppm，与红外光谱计算结果基本相符合。实验所得水含量变化与月球红外遥感探测月表水及月壤样品分析太阳风成因水数据基本一致，反映月表斜长石矿物在质子注入后生成水的能力。　　为探究生成水的赋存状态，本文利用SRIM软件进行离子注入仿真模拟，结合多种检测手段（包括:傅里叶红外光谱仪、拉曼光谱仪、透射电子显微镜）对注入前后样品表面开展相关特性分析。结果表明，5 keV能量的质子注入到斜长石矿物中影响的区域为表层以下数十纳米，与氧结合生成结构水也主要发生该范围内。质子注入破坏了斜长石的硅（铝）氧骨架（尤其是四面体结构，相较之下八面体结构更稳定不易破坏）并产生空位或缺陷，这为质子与氧结合生成结构水提供反应基础。注入后新生成水的主要赋存形态为结构Ⅰ型H2O和结构Ⅱa型OH，分别富集在斜长石矿物的硅（铝）氧四面体缺陷中及平行于α轴的晶面上。结果完善了太阳风对月壤矿物表面结构改造的研究，揭示了月表太阳风成因水生成后在斜长石矿物中的赋存状态。　　最后，为探究注入后斜长石生成水的热稳定性，设计了在1000℃范围内的变温实验，使用傅里叶红外光谱仪实时检测样品的红外吸收特征并计算其水含量。数据结果表明，在1000℃范围内斜长石矿物有三个脱水阶段。对照月表温度范围，结构Ⅰ型H2O即便在月表赤道高温区能部分保留，而大多数结构Ⅱ a型OH容易受温度影响而发生逃逸，其水含量与温度变化的关系能拟合成三次函数。研究结果为月球表面水的迁移演化过程提供数据基础。