月球矿物和水冰光谱实验室模拟及遥感应用

发布时间：2023-02-12 16:41

　　月球表面及内部的化学和矿物组成是理解月球岩浆洋演化尤其是早期月壳和月幔形成历史的关键。南极艾肯(SPA)盆地(直径超过2500km)是月球最大、最古老的撞击盆地。已有研究指出SPA盆地撞击很可能穿透了月壳,并挖掘出了月球深部(下月壳乃至上月幔)的物质。嫦娥四号在月球背面SPA盆地中冯·卡门撞击坑的成功着陆为我们深入研究月球深部物质组成信息提供了重要机遇。根据“玉兔二号”搭载的可见近红外成像光谱仪(VNIS)数据,针对着陆区的矿物模式组成,不同的研究者通过Hapke辐射传输模型、修正高斯模型等计算得到了不同的解译结果:有研究认为该区域物质成分源自富含橄榄石和低钙辉石的月幔,而其他研究认为源自富含低钙辉石和斜长石的撞击熔融体。因此,嫦娥四号着陆区矿物组成模式(橄榄石、低钙辉石、高钙辉石、斜长石含量)的准确反演成为当前嫦娥四号光谱数据解译的关键,对于认识SPA盆地月球深部物质的起源和岩浆演化过程意义重大。本文根据多波段成像仪(MI)光谱数据遥感解译的嫦娥四号着陆区矿物组成和含量信息,利用低钙辉石(LCP)、高钙辉石(HCP)、橄榄石(OL)、斜长石(PL)为端元矿物配制10种实验室模拟月球矿...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
符号说明
第一章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 嫦娥四号
        1.1.2 月球极区水冰探测
    1.2 月球矿物混合模拟研究进展
    1.3 月球极区水冰研究进展
    1.4 本文研究内容介绍
第二章 矿物混合实验光谱学研究
    2.1 样品准备
        2.1.1 月球模拟样品实验配置依据
        2.1.2 月球模拟混合矿物样品准备
    2.2 样品的化学成分和矿物学表征
        2.2.1 激光拉曼(Raman)光谱测量
        2.2.2 Raman光谱分析:端元样品矿物化学组成
        2.2.3 X射线荧光(XRF)测量及分析:样品化学成分
    2.3 样品可见近红外光谱测量方法
        2.3.1 实验室ASD光谱测量
        2.3.2 VNIS样机光谱测量
    2.4 实验样品光谱数据初步处理与理论分析
        2.4.1 光谱数据预处理和光谱参数提取方法
        2.4.2 光谱参数初步分析
        2.4.3 MGM与Hapke辐射传输模型方法简介
        2.4.4 MGM解译模拟混合矿物光谱
        2.4.5 Hapke辐射传输模型光谱解译
第三章 月球极区水冰模拟实验
    3.1 实验室水冰模拟研究基础
    3.2 水冰制备及与矿物混合
    3.3 可见近红外光谱表征及分析
第四章 矿物和水冰实验光谱学研究的遥感应用
    4.1 矿物混合实验遥感应用
        4.1.1 嫦娥四号着陆区遥感数据介绍
        4.1.2 实验室数据遥感应用
    4.2 水冰模拟实验遥感应用
第五章 结论
附录
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文目录
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3741451