火星雅丹地貌研究

发布时间：2020-11-09 14:50

　　 雅丹作为一种典型的风蚀地貌形态,一直受到研究者的关注。但大多数学者对地球雅丹的研究较多,对地外行星的研究相对较少。随着遥感技术的应用,在火星上发现很多类似地貌,这激发了人类对火星雅丹地貌的研究兴趣。但目前对火星雅丹的研究比较薄弱,系统的研究较少。本文通过CTX影像、HiRISE影像以及形态参数分析,从火星雅丹地貌类型、形态特征、分布、形成原因四个方面进行研究。这对未来火星探测、认识火星环境、拓展现有风沙地貌学理论、丰富地貌学知识具有重要意义。文章的结论如下:(1)火星雅丹的地貌类型。火星雅丹大致分为7种类型。流线型雅丹:鲸背状(泪珠状)和椭圆状的雅丹统称为流线型雅丹。穹状雅丹:呈穹顶状。弯曲状雅丹:脊线比较弯曲。双向性雅丹:雅丹体有两个方向。V型雅丹:雅丹体的前部有呈V型的洼地。长垄状雅丹:雅丹体长宽比较大。犬牙状雅丹:形状呈犬牙状。(2)火星雅丹的形态特征。流线型雅丹的形态大致呈流线型,但不同区域存在差异。部分雅丹体呈椭圆状且表面崩裂的痕迹比较明显。部分呈泪珠状,顶部比较平坦,但节理作用比较明显。一些雅丹体有明显的层状结构。流线型雅丹长度变化范围为47～921m,宽的变化范围为23～385m,长宽比的变化范围为1～7:1。不同区域雅丹体走向不同,梅杜莎槽沟层西部雅丹大部分呈NNW-SSE、N-S走向,梅杜莎槽沟层中部雅丹体大部分呈NNE-SSW、NE-SW走向。水手号峡谷雅丹体的走向变化相对较大。穹状雅丹大致呈穹顶状,一些雅丹的顶部有耐风蚀盖帽层,其底部有碎石块。一些雅丹有明显的层状结构。穹状雅丹长的变化范围为62～1668m,宽的变化范围为40～1139m,长宽比的变化范围为1～3:1。不同区域雅丹体走向不同。梅杜莎槽沟层西部雅丹体大部分呈NW-SE、WNW-ESE走向,梅杜莎槽沟层中部雅丹体大部分呈NNE-SSW、N-S、NE-SW走向。弯曲状雅丹脊线比较弯曲。部分弯曲状雅丹表面较光滑,部分表面较粗糙。一些弯曲状雅丹与双向性雅丹相伴而生。双向性雅丹体大致可以分为三个部分,前部、尾部和中部。双向性雅丹有双方向模式,雅丹的前部和尾部有呈锐角的交叉角。不同区域的长垄状雅丹形态有差异,相同区域其形态也不同。一些雅丹体顶部比较平坦,一些比较陡峭。一些雅丹体的整体性很好,一些雅丹体的形态类似豌豆荚。水手号峡谷的长垄状雅丹大部分形成在有层状沉积物堆积的斜坡上。长垄状雅丹长的变化范围为78～44749m,宽的变化范围为21～2118m,长宽比的变化范围为1～61:1。不同区域雅丹体的走向不同,梅杜莎槽沟层西部的雅丹体大部分呈NW-SE、N-S、NNW-SSE、NNE-SSW走向。梅杜莎槽沟层中部的雅丹体大部分呈N-S、NNW-SSE走向。水手号峡谷雅丹体大部分呈NW-SE、NNW-SSE、NNE-SSW、SW-NE 走向。V型雅丹的前缘有凹坑,一些凹坑的形状是典型的V型,一些类似U型,凹坑的两侧有顺着风向形成的双向性雅丹与流线型小雅丹。一些V型雅丹的顶部崎岖不平,发育数个与风向垂直的双向性雅丹。不同区域V型雅丹体的走向不同,同一个区域其走向也有区别。(3)火星雅丹的分布。火星上雅丹主要分布在低纬区。在高原、峡谷、陨石坑、火山周围等地形区均有雅丹的分布。确切地说,低纬区雅丹分布在两大火山中心Tharsis和Elysium之间的梅杜莎槽沟层。梅杜莎槽沟层西部的雅丹主要分布在:Aeolis Planum、Zephyria Planum,另外也包括 Aeolis Planum 和 Zephyria Planum之间的区域。梅杜莎槽沟层中部的雅丹主要分布在:Apollinaris Patera的西南部、Apollinaris Mons北部边缘、Lucus Planum南部以及Lucus Planum的北部和东部地区,另外在Lucus Planum的中部也有雅丹分布。梅杜莎槽沟层东部的雅丹主要分布在:Eumenides Dorsum、Eumenides Dorsum 和 Nicholson 之间的区域、Amazonis Planitia 和 Eumenides Dorsum 之间、Amazonis Mensa、Gordii Dorsum、Eumenides Dorsum 和 Gordii Dorsum 之间的区域、Olympus Mons 南部区域。低纬区的水手谷也存在雅丹,其分布在水手谷的Tithonium Chasma、Ophir Chasma、Candor Chasma、Melas Chasma 和 Ganges Mensa。此外,在Aeolis Mensae、Lycus Sulci也有雅丹分布。(4)火星雅丹的形成。火星雅丹的形成主要受岩性、动力、环境条件的影响。部分雅丹垂直方向上固结程度不同。动力:风是塑造火星雅丹地貌的主要动力,除此以外,风化、剥落、崩裂、崩塌等也影响火星雅丹地貌的形成。
【学位单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P185.3
【部分图文】：

原、平原、峡谷、陨石坑、火山周围等均有分布。但确切的说，其分布主要集中??在两大高地，即Ｔｈａｒｓｉｓ和Ｅｌｙｓｉｕｍ之间的梅杜莎槽沟层区域。在水手谷内部的峡??谷中也有不少雅丹的分布，另外其他区域也有雅丹零星分布（图４－１）。??１８０°?１２Ｄ°?Ｗ?６０°?Ｗ??？？?ｒｒ?＊／ｒ?ｒｒ＇＾＇Ｔｉ?？＇?＾?＊＊??????????１８０°?１２０°Ｗ?６０°?Ｗ??图４－１火星雅丹分布图??Ｆｉｇ．４－１?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｙａｒｄａｎｇｓ?ｏｎ?Ｍａｒｓ??４．１?梅杜莎槽沟层（Ｍｅｄｕｓａｅ?Ｆｏｓｓａｅ?Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）??梅杜莎槽沟层是火星赤道延伸长度达５０００ｋｍ，海拔高度范围在－２０００到??２０００ｍ之间的复杂的、不连续的独特沉积构造。位于埃律西昂平原（Ｅｌｙｓｉｕｍ??Ｐｌａｎｉｔｉａ）和亚马逊平原（Ａｍａｚｏｎｉｓ?Ｐｌａｎｉｔｉａ）的南部，Ａｅｏｌｉｓ?Ｐｌａｎｉｔｉａ?和?Ｍｅｍｎｏｎｉａ??Ｐｌａｎｉｔｉａｅ的北部，Ｏｌｙｍｐｕｓ和Ｅｌｙｓｉｕｍ火山中心之间，讳度在１２°Ｓ？１２°Ｎ之间，??经度在１３０°Ｅ？２３０°Ｅ之间。覆盖了大约２．１ｘｌ〇６ｋｍ２的区域，估计的体积范围约??１．４ｘｌ０６ｋｍ３［６３］。关于该沉积结构的年龄和起源一直是研宄者讨论的热点，近些年??通过地层的分析，发现其地层单元比以前推测的亚马逊时期要早。Ｋｅｒｂｅｒ和Ｈｅａｄ??认为梅杜莎槽沟层部分区域的年龄是赫斯伯利亚纪时期？，并认为该沉积结构的??１７??

起源可能为火成碎屑沉积［８６］。在该沉积构造中侵蚀作用非常明显，最突出的地貌??特征就是雅丹，且雅丹在该区域的分布规模较大。为了详细描述其分布的区域范??围，将梅杜莎槽沟层划分了以下三个区域：西部区、中部区和东部区（图４－２）。??：ｖ－ｖ－?？?．．?．?｝?Ｔ：．＝－）＞｜?／?．??图４－２梅杜莎槽沟层区域图［８７’?８８］??Ｆｉｇ．４－２?Ｒｅｇｉｏｎａｌ?ｍａｐ?ｏｆ?ＭＦＦ??４．１．１西部区??梅杜莎槽沟层西部主要有两个裂片组成，包括Ａｅｏｌｉｓ?Ｐｌａｎｕｍ、Ｚｅｐｈｙｒｉａ??Ｐｌａｎｕｍ，另外也包括部分Ａｅｏｌｉｓ?Ｐｌａｎｕｍ和Ｚｅｐｈｙｒｉａ?Ｐｌａｎｕｍ之间的区域。??Ａｅｏｌｉｓ?Ｐｌａｎｕｍ?介于?６．６８°?Ｓ？４．４°?Ｎ，１３９．０８°?Ｅ？１４９．９８°?Ｅ?之间，中心纬度??１．１４°?Ｓ，中心经度?１４４．７６°?Ｅ，直径大约?８５２．８１ｋｍ。Ｚｅｐｈｙｒｉａ?Ｐｌａｎｕｍ?介于?３．２６°??Ｎ？５．４２°Ｓ，１４９．９６°?Ｅ？１５６．７５°?Ｅ?之间，中心纬度?１．０８。Ｓ，中心经度?１５３．７３°??Ｅ。直径大约５７５．１１ｋｍ。它们位于埃律西昂平原南部，呈西北－东南走向，南部紧??邻丁ｅｒｒａ?Ｃｉｍｍｅｒｉａ?北部，西部是?Ａｅｏｌｉｓ?Ｍｅｎｓａｅ，东部是?Ｔｏｍｂａｕｇｈ。Ｂｕｒｒ?通过对??Ａｅｏｌｉｓ?Ｐｌａｎｕｍ和Ｚｅｐｈｙｒｉａ?Ｐｌａｎｕｍ区域内弯曲的脊进行影像分析

有明显的迎风坡和背风坡，雅丹体的表面比较破碎，崩裂的痕迹比较明显，两翼??的斜坡和底部有碎石块，一些雅丹体有明显的水平层理结构，在雅丹体的两侧有??垂直于其走向的沙波纹（图４－４）。南侧的雅丹发育在类洪积扇上，地层表面比北??侧更粗糙，且古河道存在的地层表面比北侧更粗糙。雅丹体之间的前后间隔小，??部分雅丹体首尾相连，没有明显的分开，从单个雅丹体分析，其形态并不是典型??的椭圆状，脊线也并非是直线（图４－５）。??１９??
【参考文献】

相关期刊论文 前5条

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2 李继彦;董治宝;;柴达木盆地东南部雅丹地貌形态参数研究[J];水土保持通报;2011年04期

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本文编号：2876584