月球的起源与早期演化一直是行星科学领域备受关注的重要课题。学界主流观点认为，月球诞生于太阳系早期的一次剧烈撞击事件，然而，其确切的形成时间却始终存在争议，这一谜题长期困扰着科研人员。
为解开这一谜团，中国科学院地质与地球物理研究所的科研团队将研究目光聚焦于月海玄武岩。他们结合U - Pb同位素体系以及月球岩浆洋演化模型展开深入研究。科研人员指出，在月球早期，岩浆洋处于高温状态，物质充分熔融且混合均匀，可看作是同位素达到平衡的“储库”。若月幔源区结晶速度较快，对于长半衰期体系而言，其同位素体系可视为达到平衡，这一观点在Sm - Nd体系研究中已得到证实。
基于上述认知，研究团队提出假设：不同月海玄武岩源区均由岩浆洋阶段演化而来，且具有相同的初始Pb同位素组成。这种初始Pb同位素组成意义重大，它不仅记录了从月球形成到月海玄武岩源区形成阶段放射成因Pb的累积信息，还是后续玄武岩源区继续演化的起始点。通过计算玄武岩源区形成时的Pb比值，科研人员成功建立起月海玄武岩样品与月球早期演化之间的联系，进而利用玄武岩样品的Pb同位素数据反推月球的形成时间。
在研究过程中，科研人员对已报道的约40个月球玄武岩样品进行严格筛选，最终选定4个符合条件的样品。随后，他们结合蒙特卡洛模拟开展误差传递分析。分析结果显示，月球最有可能形成于4516+21/-18Ma；月海玄武岩源区达到铅同位素均一化的时间为4377+57/-27Ma，岩浆洋µ1为405+59/-66。从这些数据可以看出，月球形成与月幔源区重新达到铅同位素均一化之间相隔约1.4亿年，这暗示着月球早期内部可能经历了复杂的热演化过程。
值得一提的是，这项研究不仅对月球形成时间进行了约束，还提出了新的研究方法。对于那些缺少传统定年矿物的月海玄武岩碎屑，科研人员可以利用其初始铅同位素组成来计算年龄，这一方法拓展了月球样品年代学的研究手段。
