月球东海盆地综合解析与撞击初始条件的研究
发布时间：2019-10-17 01:59
【摘要】：东海是月球上最年轻的多环撞击盆地,关于其形成机制的研究很多,但成果大都基于正撞击的机制提出的,虽然有部分学者提出东海是斜撞击的,但缺乏具体撞击参数。本文通过多源数据融合,综合分析LRO影像数据、LOLA地形数据、M~3高光谱数据和IIM高光谱数据,对东海地区的地貌特征、物质成分进行了较为系统的解译,发现在东海中央熔融区存在一条与东海撞击方向垂直的中央隆起区域(中央隆起线),其也是中央熔融区粗糙部分与光滑部分的分界线,结合撞击坑成坑理论,认为其可能是撞击过程冲击波作用引起的堆叠作用形成的。同时利用GRAIL数据及对该地区的重力异常的成因进行了分析,认为异常是由于压强、温度及岩石粘度的改变引起局部莫霍面抬升和中央熔融物的形成而出现的,进而估算出熔融物占盆地内物质的25%,约为1.1×10~6km~3。同时,对GRAIL数据的剖面分析结果也支持了本文的斜撞击理论。最后,综合多方面的信息和撞击理论获取东海盆地构造分布图,并根据中央隆起线、溅射物及线性构造的分布特征等,提出东海盆地理论上是由一直径在50~100km的撞击体以10~30km/s的速度自东偏北约20°~30°方向以20°~30°的角度斜撞击月表而形成的。这可为研究更早期的月球撞击坑提供理论参考。
【图文】：
＾Ａｉ逦中，并向外延伸分布，这与地形图中溉射物分布相一致，都为逡逑０逦２００逦４００逦，，￡００逦８００逦１０００逦１２００逦１４００邋Ｔ＇逡逑Ｃ邋２邋＾Ｗ＾＼邋ＯＲＲｙ＾逦ｉｒｒ0ｒｒ邋ＣＲ邋ｄ逦揭／下撞击坑的方向提供了参考依据。逡逑＿0：逦Ｖ＾＾＇ＲＲ另外，目前大部分研究学者在光谱反演时使用的端元矿逡逑０逦２００＾＂邋４００邋６００＂一品０一＿邋Ｔｏ—００一Ｄｏｂ…ＭＯＯ＇邋ｋｍ逦物的反射率光谱同样来自美国Ｂｒｏｗｎ大学Ｒｅｌａｂ光谱库或逡逑图１邋１００ｍ分辨率ＬＯＬＡ地形数据及其剖面逦ＵＳＧＳ光谱库数据，端元矿物均为从Ａｐｏｌｌｏ工程中采集到的逡逑Ｆｉｇ．邋１邋ＬＯＬＡ邋ｔｅｒｒａｉｎ邋（邋１００ｍ邋ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）邋ｄａｔａ邋ａｎｄ邋ｉｔｓ邋ｐｒｏｆｉｌｅ逦真实月壤样品中分离出来的纯净矿物。但是由于实验室环逡逑境和月表环境的差异，以及仪器的倾斜角、太阳角、飞行因素逡逑在其模拟的撞击下游有瓦状堆叠现象出现，他解释为撞击过逦等的影响，获取的光谱数据与实验室的光谱图库有一定的差逡逑程中水平上受力引起的（Ｅｌｂｅｓｈａｕｓｅｎ邋乩，２００９）。综上，逦异，目前月球上仅一处校验场，校验精度无从比对，无法像地逡逑虽然在前人关于月球坑的研究中未曾提到中央隆起，但基于逦球遥感那样进行实地校验场校验，因此只能直接从获取的遥逡逑大量的理论与实验数据，可证明其存在具有合理性，可推测逦感影像中提取各类区域的光谱信息。笔者利用ＩＩＭ多光谱逡逑东海的中央隆起线应是在撞击过程中主要以水平方向的受逦数据，提取东海盆地典型区域的光谱并建立光谱库，仅做相逡逑力为主的挤压堆积而成（图３），此条中央隆起线可作为判断
刘敬稳等：月球东海盆地综合解析与撞击初始条件的研究逦〖３９逡逑在的地面等高线的弯曲程度。通过分析可知东北位置的平逡逑面曲率和剖灥廔比较大，而西南位置的曲率变化较小，逡逑说明东海盆地的西南位置的岩石密度变化不大，，而东北位置逡逑的岩石密度的变化较大，这与ＬＯＬＡ数据做出的月}舨诙儒义先姆植颊孟喾矗夂芸赡苁怯捎谧不鞣较蚴亲远敝廖麇义夏希淙晃髂衔恢糜捎诙鸦饔玫匦纹鸱洗螅沂廴阱义掀茷敌諙种弥饕獩瞹0±翻起的。逡逑图３中央隆起线的形成机制示意图逦同时，通过ＧＲＡ１Ｌ数据还可估算撞击过程中形成的熔逡逑模型表明在４５°斜撞击时，由于撞击体低角度倾斜撞击月球表逦融体的大小，为撞击能量的估算提供理论依据。逡逑面，造成水平方向上较大的力，使在中央偏下游出现中央隆起并逦Ｗｉｅｃｚｏｒｅｋ以ａ／．邋（２0１３）假设月壳和月幔厚度不同（月壳逡逑出现类似瓦片状的堆积，参考Ｅ丨ｂｅｓｈａｕｓｅｎ邋＂邋？／？邋（２00９）逦为２５５０ｋｇ／ｍ３，月幔为３２２0ｋｇ／ｍ３）利用ＧＲＡＩＬ数据进行地壳逡逑Ｆｌｇ．邋３邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｅｎｔｒａｌ逦厚度反演，得到月球月壳厚度分布，但是其未考虑撞击时产逡逑ＵｐＭｔ邋ｌｍｅ逦生的撞击熔融体，其结果也许适用于高地地区的斜长岩但是逡逑Ｍｏｄｅｌｉｎｇ逦ｓｈｏｗｓ邋ｔｈａ，邋ｔｈｅ邋ｃｒａｔｅｒ邋ｃｏｌｌａｐｓｅ逦ｓｔａｒｔｓ逦ｕｐｒａｎｇｅ逦ａｎｄ逦不适用于撞击培融体；在东海撞击体中心，如果考虑撞击溶逡逑ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｌｙ邋ｓｎｉｉｔｓ邋ｄｏｗｎｒａｎｇｅ邋ａｔ邋ａｎ邋ｏｂｌｉｑｕｅ邋ｉｍｐａｃｔ，邋ｃａｕｓｉｎ
【作者单位】： 中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心;中国科学院大学;吉林大学地球科学学院;
【基金】：国家自然科学基金重大项目(41490634、41490635)及面上项目(41373068) 国家科技基础性工作专项(2015FY210500) 中国科学院知识创新工程重要方向项目联合资助
【分类号】：P184
本文编号：2550305
【图文】：
＾Ａｉ逦中，并向外延伸分布，这与地形图中溉射物分布相一致，都为逡逑０逦２００逦４００逦，，￡００逦８００逦１０００逦１２００逦１４００邋Ｔ＇逡逑Ｃ邋２邋＾Ｗ＾＼邋ＯＲＲｙ＾逦ｉｒｒ0ｒｒ邋ＣＲ邋ｄ逦揭／下撞击坑的方向提供了参考依据。逡逑＿0：逦Ｖ＾＾＇ＲＲ另外，目前大部分研究学者在光谱反演时使用的端元矿逡逑０逦２００＾＂邋４００邋６００＂一品０一＿邋Ｔｏ—００一Ｄｏｂ…ＭＯＯ＇邋ｋｍ逦物的反射率光谱同样来自美国Ｂｒｏｗｎ大学Ｒｅｌａｂ光谱库或逡逑图１邋１００ｍ分辨率ＬＯＬＡ地形数据及其剖面逦ＵＳＧＳ光谱库数据，端元矿物均为从Ａｐｏｌｌｏ工程中采集到的逡逑Ｆｉｇ．邋１邋ＬＯＬＡ邋ｔｅｒｒａｉｎ邋（邋１００ｍ邋ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）邋ｄａｔａ邋ａｎｄ邋ｉｔｓ邋ｐｒｏｆｉｌｅ逦真实月壤样品中分离出来的纯净矿物。但是由于实验室环逡逑境和月表环境的差异，以及仪器的倾斜角、太阳角、飞行因素逡逑在其模拟的撞击下游有瓦状堆叠现象出现，他解释为撞击过逦等的影响，获取的光谱数据与实验室的光谱图库有一定的差逡逑程中水平上受力引起的（Ｅｌｂｅｓｈａｕｓｅｎ邋乩，２００９）。综上，逦异，目前月球上仅一处校验场，校验精度无从比对，无法像地逡逑虽然在前人关于月球坑的研究中未曾提到中央隆起，但基于逦球遥感那样进行实地校验场校验，因此只能直接从获取的遥逡逑大量的理论与实验数据，可证明其存在具有合理性，可推测逦感影像中提取各类区域的光谱信息。笔者利用ＩＩＭ多光谱逡逑东海的中央隆起线应是在撞击过程中主要以水平方向的受逦数据，提取东海盆地典型区域的光谱并建立光谱库，仅做相逡逑力为主的挤压堆积而成（图３），此条中央隆起线可作为判断
刘敬稳等：月球东海盆地综合解析与撞击初始条件的研究逦〖３９逡逑在的地面等高线的弯曲程度。通过分析可知东北位置的平逡逑面曲率和剖灥廔比较大，而西南位置的曲率变化较小，逡逑说明东海盆地的西南位置的岩石密度变化不大，，而东北位置逡逑的岩石密度的变化较大，这与ＬＯＬＡ数据做出的月}舨诙儒义先姆植颊孟喾矗夂芸赡苁怯捎谧不鞣较蚴亲远敝廖麇义夏希淙晃髂衔恢糜捎诙鸦饔玫匦纹鸱洗螅沂廴阱义掀茷敌諙种弥饕獩瞹0±翻起的。逡逑图３中央隆起线的形成机制示意图逦同时，通过ＧＲＡ１Ｌ数据还可估算撞击过程中形成的熔逡逑模型表明在４５°斜撞击时，由于撞击体低角度倾斜撞击月球表逦融体的大小，为撞击能量的估算提供理论依据。逡逑面，造成水平方向上较大的力，使在中央偏下游出现中央隆起并逦Ｗｉｅｃｚｏｒｅｋ以ａ／．邋（２0１３）假设月壳和月幔厚度不同（月壳逡逑出现类似瓦片状的堆积，参考Ｅ丨ｂｅｓｈａｕｓｅｎ邋＂邋？／？邋（２00９）逦为２５５０ｋｇ／ｍ３，月幔为３２２0ｋｇ／ｍ３）利用ＧＲＡＩＬ数据进行地壳逡逑Ｆｌｇ．邋３邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｅｎｔｒａｌ逦厚度反演，得到月球月壳厚度分布，但是其未考虑撞击时产逡逑ＵｐＭｔ邋ｌｍｅ逦生的撞击熔融体，其结果也许适用于高地地区的斜长岩但是逡逑Ｍｏｄｅｌｉｎｇ逦ｓｈｏｗｓ邋ｔｈａ，邋ｔｈｅ邋ｃｒａｔｅｒ邋ｃｏｌｌａｐｓｅ逦ｓｔａｒｔｓ逦ｕｐｒａｎｇｅ逦ａｎｄ逦不适用于撞击培融体；在东海撞击体中心，如果考虑撞击溶逡逑ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｌｙ邋ｓｎｉｉｔｓ邋ｄｏｗｎｒａｎｇｅ邋ａｔ邋ａｎ邋ｏｂｌｉｑｕｅ邋ｉｍｐａｃｔ，邋ｃａｕｓｉｎ
【作者单位】： 中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心;中国科学院大学;吉林大学地球科学学院;
【基金】：国家自然科学基金重大项目(41490634、41490635)及面上项目(41373068) 国家科技基础性工作专项(2015FY210500) 中国科学院知识创新工程重要方向项目联合资助
【分类号】：P184
本文编号：2550305
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/2550305.html
