2019年1月3日，我国嫦娥四号探测器成功着陆于月球背面“南极-艾肯”(SPA)盆地内部的冯·卡门撞击坑坑底(177.59°E, 45.46°S)，实现了首次人类探测器月背软着陆，开启了人类月球探测新篇章。嫦娥四号着陆器及玉兔二号月球车将利用其搭载的科学载荷，持续对着陆区开展月面就位及巡视探测，首次提供月球背面火山作用和SPA盆地物质成分的“地面真值”。

行星科学团队乔乐博士等人综合利用轨道遥感探测获取的月表多源高分辨率影像、地形及光谱等数据，以着陆点为中心的20×20 km区域为研究对象，对其地质特征进行了详细分析，包括着陆区地质背景、地形、地貌、主量元素丰度及主要造岩矿物含量。研究发现：

(1)着陆区整体地形较为平坦，超过90%的地区坡度小于5°(30 m基线)，且表层石块出露非常少。

(2)着陆区主要形貌特征为大量直径小于1 km的圆形撞击坑和成簇状或链状的二次坑，且这些坑附近一般没有石块出露。

(3)着陆区的月海玄武岩以低钛玄武岩为主，且相比典型月球返回样品更加贫铁和铁镁质组分，可能代表了一种新的月海玄武岩类型。

(4)来自芬森撞击坑的溅射物在着陆区月海形成了一组平行的脊状和沟壑构造，这些线性构造的成分偏长石质，但是却含有较高的斜方辉石，可能代表了SPA盆地原始坑底的物质。

(5)论文作者推荐着陆区的芬森坑溅射物和月海玄武岩露头可作为嫦娥四号月面就位地质和光谱探测的重要目标，两者可分别提供SPA盆地和月球背面火山作用的重要信息。而后续探测数据的分析与解译应该着重考虑本地玄武岩和外源长石质溅射物的混合效应。

研究成果发表于Icarus.

Qiao, L., Ling, Z., Fu, X., Li, B., 2019. Geological characterization of the Chang’e-4 landing area on the lunar farside. Icarus, 333, 37-51, doi: 10.1016/j.icarus.2019.05.029.

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103519300570

本研究得到国家自然科学基金青年项目、山东省自然科学基金及中国博士后科学基金面上资助、特别资助的资助。

图1.嫦娥四号着陆区地形图，基于Kaguta TC DTM地形数据。

图2. 嫦娥四号着陆区主要造岩矿物丰度图：(A) 橄榄石，(B) 斜方辉石，(C)单斜辉石及(D)斜长石。

 

图3. 嫦娥四号着陆区月海玄武岩及芬森坑溅射物的铁、钛元素含量，及其与返回月球玄武岩样品和嫦娥三号就位探测结果对比。