月球虹湾地区地质特征解译及岩浆活动历史研究

发布时间：2020-09-17 08:20

　　 虹湾地区是我国嫦娥三号登月探测器的重要备选着陆区域之一,其平坦的地形、复杂的演化历史和丰富的地质特征显示出良好的工程保障性和较大的科学价值.该地区发育了丰富的地质特征,包括月海皱脊、月溪、撞击坑和月坑链,预示着该区域经历了复杂的地质演化历史.但受探测数据分辨率等方面的限制,前人对该地区岩浆活动的性质研究存在较大的差异,在矿物学、地球化学特征以及典型地貌解译方面也存在诸多不足.本文综合利用月球勘测轨道飞行器(Lunar Reconnaissance Orbiter,LRO)激光高度计(Lunar Orbiter Laser Altimeter,LOLA)及相机(LROC)数据、克莱门汀(Clementine)紫外-可见光(UVVIS)多光谱数据和月球矿物制图仪(Moon Mineralogy Mapper(M3))高光谱数据,对虹湾地区的地形特征、物质成分及典型地貌特征进行了较为系统的解译和分析.研究结果认为该区域经历了4次岩浆活动,不同期次岩浆活动充填的玄武岩成分差别较大,越往后期钛含量越高.虹湾内部以成熟的富辉石岩石为主,但是越往后期橄榄石含量逐渐增高,而周边高地区域以富长石岩石为主,在虹湾北部坑壁区域,出露了一些富橄榄石岩石,这些橄榄石可能来源于大型撞击作用挖掘的月幔物质.虹湾地区地势比较平坦,地质现象丰富,利于开展着陆就位探测.
【部分图文】：

乔乐等:月球虹湾地区地质特征解译及岩浆活动历史研究1372图1月球虹湾及周边区域地形图(基于LOLA激光测高数据,256像素/度)文字标注了一些重要的地貌,如侏罗山脉(MontesJura)和拉普拉斯海角(PromontoriumLaplace),白色实线显示了图2中提取的高程剖面所在位置Figure1TopographymapoftheSinusIridumandsurroundingareas(basedonLOLAdata,256pixels/degree).Somekeygeographicfeaturesarelabeledwiththeirnames,e.g.,MontesJuraandPromontoriumLaplace.ThewhitesolidlinesshowthelocationofelevationprofilederivedinFigure2.角的赫拉克莱特(Heraclides)海角和北东角的拉普拉斯(Laplace)海角与雨海相邻.在虹湾和雨海的交界处,存在一个较大的撞击坑,拉普拉斯A(LaplaceA)撞击坑,直径约8km.前人对虹湾地区的研究主要集中在地层学方面.最早在Schaber[6]编制的虹湾地区1:100万地质图中,基于LO系列探测器获得的月球较高分辨率影像(LO4影像:90m/像素,LO5影像:7m/像素),通过研究不同地层单元的反照率、颜色和撞击坑密度,以及相互之间的叠覆和交切关系,将虹湾内部月海区域按照由老到新的顺序划分为Im1,Im2和EIm个地质单元,其中Im1和Im2为晚雨海纪月海地层单元,而EIm为爱拉托逊纪或雨海纪月海地层单元,主要成分为火山成因的铁镁质熔岩流和熔结凝灰岩.而散布在这些月海地层单元之上的则是最年轻的小型撞击坑地层单元,包括爱拉托逊纪撞击坑地层单元(Ec单元系列),该类撞击坑没有相关的明亮辐射条纹,另外还有哥白尼纪撞击坑地层单元(Cc单元系列),该类撞击坑周围有明亮的光环和辐射条纹.同时还存在大面积的辐射块状单元和二次撞击坑链(Ccsc单元),可能是由哥白尼纪的哥白尼、阿里斯基尔、阿里斯塔克这几个大型撞击坑的撞击溅射物的二次撞击引起的

乔乐等:月球虹湾地区地质特征解译及岩浆活动历史研究1374图2基于虹湾及周边区域LOLA高程数据(图1)提取的高程剖面(a)北西-南东高程剖面(AA’),(b)南西-北东高程剖面(BB’).文字及箭头标识了高程剖面所经过的地貌区域,如坑缘隆起和撞击坑壁Figure2ElevationprofilederivedfromLOLAtopographydata(Figure1).(a)Elevationprofilefromnorthwesttosoutheast(AA’),(b)Elevationprofilefromsouthwesttonortheast(BB’).Thearrowsandlabelsmarkthelocationofsometypicallandformsontheprofiles,e.g.,rimcrestandcraterwall.图3虹湾及周边区域坡度图(基于图1LOLA地形数据,256像素/度)Figure3SurfaceslopemapoftheSinusIridum(basedonLOLAtopographydatainFigure1,256pixels/degree).

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【参考文献】

相关期刊论文 前2条

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【共引文献】

相关期刊论文 前10条

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本文编号：2820476