赛石英（α-PbO2结构）和斯石英（金红石型结构）作为两个重要的二氧化硅超高压相，在固体化学、地球物理以及行星科学等领域都有重要的研究价值。斯石英在受冲击陨石（普通球粒陨石、火星陨石、月球陨石、灶神星陨石等）中较为常见，其形成机理相对清晰；而赛石英仅在几块火星陨石和一块月球陨石中发现，其形成机制未得到充分的认识。此外，高温高压实验和理论计算显示，赛石英的稳定压力较高（>100GPa），因此常被当成超高压的指示矿物。然而，自然界中能产生如此高冲击压力的撞击事件极为罕见。特别是考虑到赛石英的热稳定性较差，而高冲击压力往往伴随较高的温度，因此，赛石英的出现能否指示超大撞击事件有待商榷，陨石中斯石英和赛石英的共存机理也一直悬而未知。

相比于月球陨石来源的不确定性，月球返回样品具有明确的月面坐标等信息，因此在反演月表撞击过程中具有不可替代的优势。嫦娥五号返回的月壤样品为反演月表的撞击过程的研究提供了重要的样品。初步研究表明，嫦娥五号样品主要由玄武岩组成并含有一定量的冲击熔融角砾，后者是月表经历多次撞击的物证，可能包含来自较远撞击坑的溅射物（Qian et al., 2021）。这些溅射物可能具有不同于嫦娥五号采样区域岩石的特征（如岩性、年龄等），对丰富月球的物质组成和地质过程的认识有重要作用，而寻找其中的高压矿物能为溅射物溯源提供一定的线索。遥感探测研究能在大尺度上提供嫦娥五号着陆区撞击溅射物的分布和来源等信息，而对返回样品进行细致的研究能为这些信息提供实证。

图4. 赛石英和斯石英的时间-温度-转变TTT（Time-Temperature-Transformation）曲线，修改自Kubo et al. (2015)

利用限定的冲击压力范围（11–40 GPa），估算形成赛石英和斯石英的撞击坑的直径为~3–32 km。考虑到撞击坑计算中参数选择的不确定性，包括撞击角度和撞击坑内存在的压力梯度等，这个范围值应为撞击坑直径的下限。结合前人遥感观测及对嫦娥五号着陆点物源分析结果，Mairan G（直径~6 km，年龄480±50 Ma）、Aristarchus（~40 km，280 Ma）、Harpalus（~40 km，490±60 Ma）和Copernicus（~94 km，~796 Ma）撞击坑均可能是赛石英和斯石英的来源坑。但考虑到赛石英和斯石英具有较低的热稳定性，它们的源坑形成越年轻，赛石英和斯石英受到后期热扰动的概率越小，其保存可能性越高。因此，在此嫦娥五号样品中发现的赛石英和斯石英最有可能来自于Aristarchus撞击坑。

6月20日，中国科学院地球化学研究所网站发文称，地化所在嫦娥五号样品中首次发现二氧化硅的高压相赛石英和斯石英，以下为全文：

撞击作用是月球表面物质混合的重要地质过程，是控制月壤形成和演化的重要因素。高压矿物作为撞击事件的重要记录者，对限定岩石受冲击的温压条件及反演撞击坑的大小有重要意义。但是，无论月球返回样品还是月球陨石，极少发现高压矿物相，限制了通过月球样品反演月表的撞击过程的研究。

图3.赛石英的透射电子显微镜的明场像（a、c和e）和选区电子衍射花样（b、d和f）

赛石英和斯石英稳定共存的温压区间为~50–90GPa和~500–2500K，但是赛石英易受到冲击热效应破坏（>1100K），因此不太可能形成于较大冲击压力域。参考有赛石英的月球陨石和火星陨石经历的冲击压力条件，形成本样品中赛石英和斯石英的冲击压力应不超过40GPa。另外，根据Kubo等（2015）的高温高压实验结果，赛石英可在低至11GPa的条件下由α-方石英的中间相方石英X-I转变形成，且在温度升至900K左右时，赛石英可继续转变为斯石英。因此，赛石英和斯石英共存的压力下限约为11GPa。

图1. (a) 嫦娥五号着陆点、Mairan G、Aristarchus、Harpalus和Copernicus撞击坑位置；(b) 撞击坑形成示意图

图2. 嫦娥五号月壤样品中含赛石英（Sft）和斯石英（Sti）的二氧化硅碎屑（背散射电子图像）；α-Crs-like phase：似α-方石英的二氧化硅相Pl：长石；Px：辉石

尽管月球陨石和月球返回样品保存了月表物质遭受撞击的记录，但是月球样品中发现的高压矿物较少。迄今为止，在月球陨石中只观察到橄榄石的高压相（林伍德石和瓦兹利石）、二氧化硅的高压相（柯石英、斯石英和赛石英）、锆石的高压相（雷锆石）、钙硬玉以及一种新的含钙铝的高压矿物Donwilhelmsite（CaAl4Si2O11）。另一方面，尽管美国和前苏联返回了数量较多的月球样品且已进行了长达五十年的研究，其中却极少见关于高压矿物的报道，目前仅在一块阿波罗角砾岩（）中发现过斯石英和疑似赛石英的二氧化硅相（Kaneko et al., 2015）。