中国科学院研究团队在嫦娥五号月壤样品中首次观察到一种奇特的晶体生长现象：铬铁矿纳米晶体像雨后蘑菇一样从橄榄石表面向外生长。研究人员采用高分辨透射电镜等技术，发现了一种由铬铁矿、陨硫铁和零价铁组成的枝晶结构。这项研究提出了一种新的生长机制，即在极端非平衡条件下，利用原有物相内部的杂质离子在非均质界面上产生新的矿物相。该发现不仅补充了非经典生长机制，还表明这种机制可能在月球风化层中普遍存在，影响月表的矿物组成和元素分布，并为研究无大气天体表面的晶体生长机制提供参考。

🔬首次发现：在嫦娥五号月壤样品中，首次观察到铬铁矿纳米晶体从橄榄石表面向外生长的“蘑菇”状结构。

🍄独特结构：这种结构由铬铁矿-陨硫铁纳米球-零价铁纳米球组成，呈现枝晶形态，垂直于橄榄石表面生长。

✨新机制：研究提出一种新的晶体生长机制，即在极端非平衡条件下，利用原有物相内部的杂质离子，在非均质界面上产生新的矿物相。

🌕普遍影响：该机制可能在月球风化层中普遍发生，影响月表的矿物组成和元素分布。

🔭研究意义：此类“蘑菇”结构可作为极端非平衡结晶的指标，为研究无大气天体表面及其他极端条件下的晶体生长机制提供参考。

IT之家 1 月 15 日消息，据中国科学报报道，中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员何宏平团队，首次在嫦娥五号月壤样品中观察到一种奇特的晶体生长现象，发现月表的铬铁矿纳米晶体可以像雨后的蘑菇一样从橄榄石表面向外生长。相关成果于 1 月 1 日发表于《美国矿物学家》。

研究团队采用原位聚焦离子束制样方法从嫦娥五号月壤角砾岩碎屑中提取样品，使用装载电子能量损失谱探测系统的高分辨透射电镜，对样品进行了微-纳米级矿物学研究。

他们在样品中观察到一种罕见的由铬铁矿-陨硫铁纳米球-零价铁纳米球组成的枝晶结构，如蘑菇一般从橄榄石表面垂直生长。

该研究提出了一种发生在极端非平衡条件下的生长新机制，能够利用原有物相内部的杂质离子，在原物相之间的非均质界面上产生新的矿物相。

这一发现首次证明定向附着不仅可以发生在均相体系中，也可以发生在多相体系中，对现有非经典生长机制体系起到了重要的补充和开拓作用。

考虑到月球表面遭受撞击的频率很高，可以想见这种机制可能在月球风化层中普遍发生，从而影响月表的矿物组成和元素分布。同时，此类“蘑菇”结构的出现还可能作为极端非平衡结晶的指标，为后续针对无大气天体表面及其他极端条件下的晶体生长机制研究提供参考。

IT之家附论文链接如下：

https://doi.org/10.2138/am-2023-9214