人類(lèi)對于月球表面元素、礦物、巖石類(lèi)型等物質(zhì)成分的科學(xué)認識始于上世紀50-70年代。大量的無(wú)人月球探測和載人月球探測獲得了珍貴的歷史數據。由于當時(shí)缺乏全面的探測數據，最早的一批月球圖以表達形貌特征為主而缺少物質(zhì)成分信息。
上世紀90年代以來(lái)，新一輪的月球探測任務(wù)獲取了全月球表面物質(zhì)成分的探測數據。我國自2004年起啟動(dòng)月球探測工程暨嫦娥工程，嫦娥一號、嫦娥二號探測器相繼發(fā)射升空，并獲取了大量的物質(zhì)成分遙感探測數據，為編制基于我國自主探測數據的月球圖提供了第一手資料。2013年，人類(lèi)航天器于近40年后重返月球表面，嫦娥三號攜“玉兔”登陸“廣寒宮”。2019年，嫦娥四號實(shí)現了人類(lèi)首次月球背面軟著(zhù)陸，并仍在持續開(kāi)展巡視探測。這些月球探測任務(wù)獲取的海量數據，促成了大量針對月球表面物質(zhì)成分的研究，提升了我們對于月球的認識。
除了遙感數據之外，早期的登月任務(wù)還將382kg的月球樣品帶回了地球。依照這些樣品的特點(diǎn)，人們在地球上收集鑒定出了來(lái)自月球的隕石。而在月球采樣沉寂44年后，我國嫦娥五號任務(wù)于2020年底成功攜帶1731g月球樣品返回地球。這些月球樣品，使科學(xué)家們可以更詳盡地研究月球表面的物質(zhì)成分和巖石成因。
此外，月球樣品能與月球遙感數據建立適當的聯(lián)系，并擴展到其他還沒(méi)有獲得樣品的區域，使我們能夠通過(guò)遙感數據研究全月球表面巖石類(lèi)型分布，進(jìn)而認識月球的巖漿演化和地質(zhì)成因。
2012年至2022年，在“嫦娥工程”探測數據支持下，在中國科學(xué)院院士歐陽(yáng)自遠和中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員劉建忠的帶領(lǐng)下，山東大學(xué)作為牽頭單位，聯(lián)合中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所、吉林大學(xué)、中國地質(zhì)科學(xué)院、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所等多家單位，以月球樣品中的分類(lèi)方法為基礎，融合近年來(lái)月球遙感研究獲得的信息，建立了一套月球表面巖石分類(lèi)體系，并歸納總結了不同巖石的特征及其出現的環(huán)境（圖1）。同時(shí)，通過(guò)制定月球巖石分類(lèi)指標、編圖流程和方法、圖例，應用GIS平臺，完成了世界第一幅1:250萬(wàn)月球全月巖石類(lèi)型分布圖（圖2）。
本圖將月球表面物質(zhì)劃分為月海巖石、非月海巖石與特殊巖石三大類(lèi)，共計表達了17種巖石類(lèi)型，其中5類(lèi)月海玄武巖（共包含923個(gè)熔巖流單元），7類(lèi)非月海巖石（共包含1210個(gè)巖性單元與434個(gè)巖性露頭）和5類(lèi)特殊巖石露頭（共包含115個(gè)巖性單元與779個(gè)巖性露頭）。
本圖是當前月球表面物質(zhì)成分分布及相關(guān)知識的綜合表達，可以作為月球科學(xué)研究、探測任務(wù)規劃、采樣返回目標區域選擇的基礎資料，也能為未來(lái)開(kāi)展其他巖石質(zhì)類(lèi)地行星編圖提供參考。1:250萬(wàn)月球全月巖石類(lèi)型分布圖分為中英文版，將由地質(zhì)出版社正式公開(kāi)發(fā)行紙質(zhì)版和電子版。
該研究成果于10月31日發(fā)表于國際綜合性期刊Science Bulletin（中科院1區，最新影響因子20.577）。第一作者為山東大學(xué)博士后陳劍，通訊作者為山東大學(xué)空間科學(xué)攀登團隊行星科學(xué)課題組長(cháng)凌宗成教授，共同作者包括劉建忠研究員等人。該研究得到國家科技基礎性工作專(zhuān)項項目（2015FY210500）、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計劃項目（QYZDY-SSW-DQC028）、中國科學(xué)院戰略性先導科技專(zhuān)項（XDB41000000）、國家自然科學(xué)基金（42102280、41972322、11941001）、山東省自然科學(xué)基金（ZR2021QD016）、中國博士后科學(xué)基金（2020M682164）等項目資助。
