水在月球玄武质熔体中的扩散

摘要

长久以来月球被一致认为是干燥的,水含量低于ppb 量级.最近十年大批月球上不同种类样品中岩浆水的发现和实验模拟的证据说明月球的含水性.与月海玄武岩火山作用相关的月球火山玻璃经历了相当程度的去气作用,追溯其初始水含量则需要水扩散系数数据.目前对地球硅酸盐熔体中水扩散系数的测定已经非常充分,但是对月球熔体的实验却鲜有尝试.我们合成两种月球玄武质熔体(成分对应Apollo 15 中绿色玻璃和黄色玻璃)作为初始样品,于活塞圆筒压机中在1703～1903K 和0.5GPa 条件下进行了水扩散进入实验.利用傅里叶转换红外光谱沿样品中轴线测得的扩散曲线可以很好地利用误差函数拟合,说明整个扩散曲线范围内水扩散系数为常数.