地质所两项成果入选2021年度地质科技十大进展

　　近日，“中国地质调查局、中国地质科学院2021年度地质科技十大进展”评选结果揭晓，地质所领衔完成的两项成果入选，分别是《嫦娥五号玄武岩研究结果表明月球在约二十亿年前仍存在岩浆活动》和《地球物质铅同位素组成与铅原子量修订》。

　　《嫦娥五号玄武岩研究结果表明月球在约二十亿年前仍存在岩浆活动》成果由我所刘敦一牵头，车晓超、王晨、龙涛等参加完成，参加单位为澳大利亚科廷大学、山东省地质科学研究院、澳大利亚国立大学等。此研究成果填补了月球演化历史中30-20亿年间岩浆活动记录的空白，标定了国际通用的太阳系行星表面陨石坑定年曲线，对研究月球的热演化具有非常重要的意义。一是证明了月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动。嫦娥五号返回月球样品年代学研究获取的迄今为止最年轻岩浆活动年龄，比此前美国阿波罗（Apollo）、苏联月球（Luna）计划样品和月球陨石所测得的最年轻岩浆活动年龄延长了约10亿年，为完善月球岩浆演化历史提供了关键科学证据。二是确认了嫦娥五号玄武岩起源自月球深部。三是修正了国际通用的太阳系岩石质天体表面研究的“遥感陨石坑统计定年曲线”。成果相关论文“嫦娥五号年轻玄武岩的年代与成分”于2021年10月8日发表在国际顶级学术期刊《Science》（《科学》）上。

图1. 嫦娥五号样品玄武岩背散射（BSE）与能谱（EDS）元素分布图

　　《地球物质铅同位素组成与铅原子量修订》成果由我所朱祥坤牵头，Jacuelline Benefield, Tyler Coplen, 高兆富等参加完成，参加单位为美国地质调查局。该研究成果由朱祥坤研究员领衔的国际团队历时多年协作完成。研究团队对20世纪50年代以来海量文献进行了系统检索，并对文献中有关地球样品铅同位素组成的数据质量进行了严格评估，在此基础上筛选出了8000余件符合精度要求的样品。取得了以下主要进展和成果：（一）在样品分类基础上，对每类样品铅同位素数据进行了统计分析，厘定了每类样品的铅同位素组成的变化范围；（二）通过计算每件样品的铅元素原子量，厘定了每类样品的铅原子量的最小值和最大值；（三）在对所有样品计算结果的分析基础上，确定了铅原子量的最小值是206.1462 ± 0.0028，最大值为 207.9351 ± 0.0005；（四）首次明确提出铅原子量不是常数，厘定了普通地球样品铅原子量的变化区间，并给出了用于教学等目的的铅原子量值。（五）依据该研究成果，根据国际纯粹与应用化学联合会授权，国际同位素丰度与原子量委员会（CIAAW）发布公告，宣布铅原子量由原来的207.2 ± 0.1 ，修改为区间值 [206.14, 207.94]。这一成果将更新中学教科书的元素周期表，对铅元素原子量的概念认识产生根本性影响，并对相关应用领域产生持久性影响。

图2.  IUPAC在2021年5月6号基于朱祥坤等的研究修订铅元素的标准原子量