月球岩浆洋模型以为岩浆洋晚期会在月幔顶部构成富含钛铁矿的辉石岩堆晶（IBC）以及富集放射性元素的克里普组分（KREEP）。而IBC堆晶因为密度较大会沉入深部引发月幔翻转。一些研讨以为是下沉到深部的IBC的活动导致了嫦娥五号玄武岩（CE5）的构成。但是，这一观念会面对两个问题：1）IBC的沉降产生在岩浆洋结晶的晚期（~44-43亿年）；2）之前的研讨以为CE5玄武岩是由低钛玄武岩演化而来，而后者源区不该该有IBC。因而， CE5玄武岩的成因仍有待探究。

  在国科大导师、来自中国科学院广州地球化学研讨所徐义刚院士的指导下，广州地化所汪程远副研讨员、张乐高级工程师以及月球科学研讨团队的其他成员一道，针对以上问题展开了研讨。研讨团队经过对CE5玄武岩中的辉石进行微区剖析，结合微量元素模仿以及相平衡核算等归纳手法，提出月球年青火山的源区是坐落其浅部（ 100 km）的IBC堆晶。这一发现改造了学界关于月幔翻转进程以及月球内部热演化的知道。

  图1. （a）CE5及其他月球玄武岩微量元素组成。（b）月球玄武岩的Ti反常和Ta反常

  研讨团队榜首要注意到， CE5玄武岩具有十分显着的高场强元素（HFSE）的负反常（图1），标明其或许阅历了钛铁矿的别离结晶，或许源区含有剩余钛铁矿，或许需求KREEP混染。但是，同位素不支撑明显KREEP混染，且CE5玄武岩中的辉石成分演化和低钛玄武岩彻底不同（图2）。

  图2. （a）CE5玄武岩中的辉石端元组成。（b）月球玄武岩中辉石的Mg#-TiO2联系图。（c）CE5和低钛玄武岩中辉石的Ti反常-TiO2联系图

  为进一步限制别离结晶进程的影响，研讨团队使用辉石成分反演了CE5玄武岩演化进程中TiO2含量的改变（图3）。成果为，初始岩浆没有阅历钛铁矿结晶分异，其HFSE能够反映原始熔体的信息。

  因而，CE5玄武岩源区很或许含有钛铁矿。研讨团队使用非批式熔融模型进行了模仿（图4）。成果显现，CE5玄武岩源区需求 10%的钛铁矿，大部分为辉石岩。

  因而，CE5玄武岩应是一种新式月球火山熔岩，其源区和阿波罗玄武岩彻底不同。使用相平衡模仿核算其构成温压的成果显现，构成温度约为~1100至1140 ℃，压力约为3到5 kbar（图5）。标明CE5玄武岩来源深度较浅（~ 100 km）。

  图5. （a）CE5及其他月球玄武岩的构成温度和压力条件。（b）CE5及其他月球玄武岩的构成深度随时刻的改变。（c）IBC源区的温度-成分相平衡核算。（d）遥感观测的月球玄武岩TiO2含量随时刻的改变

  遥感多个方面数据显现，年青月球火山的TiO2含量是逐步升高的（图5），支撑年青月球火山源于IBC的或许。因为岩浆洋模型猜测的IBC构成深度也正是60到100 km，CE5玄武岩的源区应是那些未产生沉降的IBC。这标明，月幔翻转其实是不彻底的。此外，月球在以CE5玄武岩为代表的爱拉托逊纪年代的热状况和雨海纪年代也并不相同。此刻月球火山的热源大多数来源于浅部，或是IBC和月壳之间的KREEP，或是碰击进程。令人困惑的是，这些玄武岩并未显现明显的KREEP信号，而同时期的大型碰击坑也并未观测到，因而年青月球火山的热源问题仍有待进一步研讨。