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中国嫦娥六号首次从月球背面南极-艾特肯（SPA）盆地带回玄武岩样本，研究人员通过岩石学和地球化学分析发现其源自超亏损地幔（初始87Sr/86Sr低至0.699237-0.699329，εNd(t)高达15.80-16.13），证实该地幔源区可能由月球岩浆洋（LMO）结晶或SPA撞击诱发熔体抽取形成，为月球不对称性起源和早期分异机制提供了关键证据。
月球背面南极-艾特肯盆地（SPA）作为太阳系最大的撞击坑之一，其地幔组成长期是月球科学未解之谜。过去所有月球样本均来自正面，导致月球正面与背面在壳厚度、岩浆活动和地球化学组成上的显著差异成因争议不断。中国嫦娥六号任务首次从SPA盆地阿波罗撞击坑附近（153.9856°W, 41.6383°S）带回2.8 Ga玄武岩样本，为揭示月球深部演化提供了独特窗口。
中国科学院国家天文台、地质与地球物理研究所等机构的研究团队对16个玄武岩碎片开展系统分析，发现其矿物组合（46-70%单斜辉石、22-50%斜长石、<7%钛铁矿）与阿波罗12号钛铁矿玄武岩相似，但具有极端亏损的Sr-Nd同位素特征（87Sr/86Sr初始比低于0.699329，εNd(t)达+16.13），指示其源自超亏损地幔。通过稀土元素（REE）模拟和同位素演化模型，提出两种成因机制：（1）继承自月球岩浆洋（LMO）早期结晶的深部地幔，表明月球正背面可能共享同位素亏损端元；（2）SPA撞击（约4.33 Ga）诱发上地幔大规模熔体抽取，导致不相容元素强烈亏损。该成果发表于《Nature》，为理解月球不对称性起源和撞击事件对行星早期分异的影响提供了新范式。
关键技术方法包括：（1）电子探针（EPMA）和扫描电镜（SEM）分析矿物化学组成；（2）激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）测定全岩微量元素；（3）热电离质谱（TIMS）高精度Sr-Nd同位素分析；（4）基于LMO模型的REE批式熔融和分离结晶模拟。
矿物学与岩石学特征
玄武岩碎片呈现斑状、次辉绿和嵌晶结构，单斜辉石成分环带（Mg#=66→0.2）指示熔体从1,200°C至800°C的连续冷却。斜长石（An81-94）与钛铁矿晚结晶特征符合低钛玄武岩序列。全岩成分（TiO2 3.5-5 wt%、Mg# 30-36）与阿波罗12号低钛玄武岩接近，但稀土配分显示中稀土富集（Sm/Yb=1.7-1.9）和轻微负Eu异常（Eu/Eu*=0.7-0.8）。
同位素地球化学约束
Sr-Nd同位素揭示地幔源区具有极低87Rb/86Sr（0.008-0.011）和高147Sm/144Nd（0.262-0.272），其演化趋势与阿波罗12号玄武岩12051平行，暗示共同亏损端元。但CE6玄武岩更陡的重稀土趋势需通过两种模型解释：（1）地幔残留0.8%石榴子石；（2）混合1%高钛组分（如阿波罗11号高钛玄武岩）。
地幔源区形成机制
若源自未受改造的深部地幔，则其亏损特征反映LMO早期橄榄石-单斜辉石堆晶（PCS）分异；若为浅部地幔，则SPA撞击诱发熔体抽取是更合理机制。数值模拟显示SPA撞击可熔融上地幔250 km范围内物质，形成厚达50 km的熔体层，导致强烈元素分异。
该研究首次证实月球背面存在超亏损地幔，为月球早期演化提供两点关键启示：（1）正背面地幔可能在LMO阶段已呈现对称性，后期过程（如撞击或对流）导致不对称；（2）巨型撞击可通过熔体抽取驱动地壳-地幔分异，这一机制或普遍存在于类地行星早期历史中。嫦娥六号样本的持续研究将为月球深部物质组成和动力学过程带来更多突破性认知。
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