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雅丹地貌是一种典型的风蚀地貌.多源遥感探测和就位探测均表明火星表面分布着大量的雅丹地貌,其形态特征和物质组成记录了火星气候环境变化的信息,是当前火星探测和研究的热点之一.本文对火星雅丹地貌的探测历史、分布、类型、几何特征、物质组成、年代学、发育过程及对古气候指示意义等方面的研究进展进行了总结,在此基础上,提出了当前火星雅丹地貌研究存在的主要问题,建议在未来研究中重点加强雅丹地貌定量化和比较行星学研究,并结合其物质组成、年代学等方面工作,探讨其发育过程与气候环境协同演化的机制,为深入认识火星雅丹地貌发育过程,了解火星古气候环境变化提供支持. 相似文献
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火星表面的古湖泊地貌能够反映火星古气候和古环境的特征及变化,对于研究火星是否曾经存在宜居环境具有重要意义.随着中国火星探测计划的提出和实施,详细了解火星古湖泊的研究进展尤为重要.总结了火星古湖泊的研究现状,重点阐述了当前对火星古湖泊的沉积地貌、矿物成分、形成年龄、分布特征等方面的研究进展.在综合分析前人研究成果的基础上,提出火星古湖泊研究中存在的主要问题,认为未来应着重在古湖泊的详细调查与地质填图、古湖泊的后期改造作用、其他类型古湖泊的识别分析以及火星与地球古湖泊的对比等方面开展研究. 相似文献
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风沙地貌分为风积地貌和风蚀地貌两大范畴,风积地貌即指各种沙丘.沙丘地貌虽然是风沙堆积的产物,但其形态和类型是风沙蚀积时空变化规律的表现,在堆积形成之后,风蚀作用在沙丘形态塑造过程中有时会具有重要作用,从而形成独特的侵蚀型沙丘.但由于有悖于传统风积地貌的理解,侵蚀型沙丘长期被忽视.然而,在火星沙丘地貌的形态和分布规律研究中,已发现大量的与地球常见沙丘地貌具有微妙差异的沙丘地貌形态,并将其归咎于沙源供应不充分的发育环境.重温法国学者Mainguet沙丘分类方案中关于侵蚀型沙丘的论述,以及经典风沙地貌学理论关于沙丘形态控制因素的概念框架,明确指出研究侵蚀型沙丘的必要性.系统分析了火星沙丘地貌形态特征后,初步辨认出火星的10种侵蚀型沙丘,分析其形态特征、发育环境及可能的形成机制.地球干旱区广袤的盐碱地是极有可能发育侵蚀型沙丘的地区,具有类似火星沙源供应不足的环境,在中国柴达木盆地沙漠中发现了多种侵蚀型沙丘地貌.据此推断,侵蚀型沙丘在地球上比较普遍,其研究对发展风沙地貌学理论具有重要意义,对中国未来的火星探测与研究具有参考意义. 相似文献
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深空探测时代的风沙地貌学 总被引：1，自引：0，他引：1
《地球科学进展》2019,(10)
"深海、深地、深空"探测为地球科学发展提供了机遇与挑战,地球科学开始迎接以火星探测为代表的深空探测高潮。中国将于2020年实施火星探测计划,对火星开展全球性、综合性的环绕探测,并对局部地区开展巡视探测。行星地学研究,包括风沙地貌学,需要未雨绸缪,做好准备。基于风沙地貌学的发展历史与趋势,将发展历史划分为只关注风沙地貌本身的经典研究、关注地球系统的现代研究和关注地外星球的未来研究3个阶段,总结了各阶段的特点,认为深空探测时代的行星风沙地貌学研究已水到渠成。随之重点总结了行星风沙地貌学的发展与成就,指出亟待解决的问题,展望未来发展方向。现已探明在火星、金星和土卫六上有多种类型风沙地貌发育,风成过程甚至是这些星球最活跃的现代表面过程。不同星球风沙地貌具有较好的相似性,但差异也很明显,意味着风沙地貌发育机理的统一性和形成条件的多样性,风沙地貌学理论需要通过不同星球风沙地貌的对比研究逐步完善和拓展。地外行星上较为简单的形成条件在展示风沙地貌形成规律和机理方面具有明显优势,深空探测时代的风沙地貌学方兴未艾。 相似文献
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《地球科学进展》2020,(7)
横向沙脊是火星独特风沙地貌类型之一,近20年来研究者们借助高分辨率火星遥感探测资料开展了系列研究。总结了横向沙脊的分布规律、形态特征、沉积物组成、形成过程及其形成时代等方面的研究成果。火星横向沙脊是高度为米级,间距为10 m级的风成床面形态类型,主要分布于赤道和低纬度地区,而且南半球较北半球多。高反照率和对称的截面形态是其突出的特征,与地球上的巨型沙波纹和反向沙丘的截面形态类似。横向沙脊沉积物粒度组成一般具有双峰型特征,表层为粗沙覆盖,但热惯性较低。目前关于横向沙脊的形成过程有3种假说:巨型沙波纹假说、反向沙丘假说和粉尘胶结假说,但支持巨型沙波纹假说的证据最多。火星横向沙脊与沙丘一样,属于新近的火星地貌类型,但其形成时间一般较沙丘早,多形成于近几百万年以来,所以常被胶结或岩化,不具流动性,但也有少数现代时期形成的活动性横向沙脊。横向沙脊的独特性使其成为最令人困惑的火星风沙地貌类型之一,以至于研究者们对其在风沙地貌分类系统中的归属尚有争议。针对横向沙脊研究的需要,未来火星探测亟需提供两个方面的高分辨率遥感信息,即横向沙脊沉积物组成和若干区域的综合集成勘测。 相似文献
6.
寻找地外生命是人类开展太阳系探测的根本出发点。火星是太阳系中最可能存在生命的天体之一。尽管海盗号开展的生物科学实验没有获得存在生命的确凿证据,但是近二十年的探测利用高分辨成像、光谱、质谱、雷达、中子分析等多方面的探测手段,获得了河流侵蚀地貌、古湖泊河流沉积物、水成矿物、极地冰盖、大气中水蒸气组分等一系列反映火星上有水的证据。这些发现暗示了火星过去或现在存在适宜生命繁衍的环境特征。大气甲烷、火星样品中有机物是下一步火星生命探测的重点。木星和土星的天然卫星,包括木卫二、土卫二和土卫六等在地外生命的研究中引起极大关注。木卫二上的盐水海洋环境被认为可能孕育生命,海洋中可能存在类似地球上的水热地质作用。土卫二南极存在细粒冰晶的喷射,且喷射物含有对于生命非常关键的液态水、氨气和其他碳氢化合物等。碳质球粒陨石存在大量可溶性有机物,其中包括多种构成蛋白质的氨基酸。星尘号和深度撞击任务的探测结果证实彗星所代表原始物质中含有大量的有机化合物,部分类型的氨基酸在碳质陨石和星际尘埃IDP颗粒相同,进一步支持了彗星与地球生命的起源之间存在联系。文中分析了太阳系生命探测中亟须解决的关键问题,包括系统建立地外生物标志化合物、发展适合太阳系探测的有机物分析技术、开展地球极端生命研究。最后呼吁我国在未来火星等天体探测任务中能增加有机物探测的相关载荷,及时介入太阳系生命探测,开拓深空领域。 相似文献
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为了建立长江中游不同成因的沉积物磁组构识别标志,讨论磁组构参数与沉积环境之间的关系,对采自长江中游风成沉积与现代不同沉积环境下的水成沉积物进行了磁组构参数测试和对比。结果表明：①风成沉积的κ、Ｐ、Ｆ、Ｌ值均明显低于水成沉积的相应值,但q值却比水成沉积的偏大,反映风成沉积物的分选较水成沉积物的要差;②在磁组构参数FL关系图上,风成沉积数据点多集中于坐标原点附近,指示沉积动力相对比较弱的沉积环境,而水成沉积数据点却主要分布于F轴附近,反映水成沉积物的F较L发育;③风成沉积的磁化率最大主轴偏角的方向比较分散,但总体方向仍与形成风尘砂的风向一致,并且长轴的倾角较大（22°～24°）,短轴的倾角较小（45°～51°）,而水成沉积的磁化率最大主轴偏角的方向比较稳定,指示了来水方向,并且长轴的倾角一般小于10°,短轴的倾角大于80°;④风成沉积的T值介于-1~1之间,而水成沉积的T值却主要以大于1的为主。上述特点可作为长江中游风成与水成沉积物的识别标志。 相似文献
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火星是太阳系中早期演化历史与地球非常相似的一颗行星,为了解火星的古气候环境以及火星是否存在过生命,火星的水环境历史一直是人们研究的热点问题.本文从火星历史上水对火星表面的改造痕迹介绍了水在火星演化过程中扮演的重要角色.水流、冰川、古湖泊与古海洋等与火星表面地形地貌演化以及矿物岩石形成与迁移过程等密切相关,它们的发育与消失受到火星古气候变迁的影响.关于火星古气候是暖湿还是干冷的问题一直存在争议,但是可以确定至少有短暂且持续的暖湿时期提供了水的活动条件.现今的火星表面寒冷干旱,但是火星的地下储存了冰层甚至可能有地下湖泊.随着近年来火星探测任务越来越频繁,人们将会在火星水演化历史上有更多新的发现. 相似文献
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新疆雅丹地貌分布特征浅析 总被引：5，自引：0，他引：5
新疆塔里木盆地和准噶尔盆地中广泛发育中新生界,特别是新生界的陆相砂泥岩.由于气候干燥、多风,风化作用极为强烈,为风蚀地貌的形成创造了有利条件.新疆风蚀地貌以雅丹地貌为主,它广泛分布于罗布泊、哈密五堡、奇台将军碑、克拉玛依乌尔禾一带,面积达6 000km2.其主要有风成、水成、风和水共同作用等3种成因类型.它们色彩绚丽、规模宏大、形态奇特、场面壮观,构成新疆地质地貌类地质遗迹景观资源中的精品. 相似文献
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目前火星岩石样品的唯一来源是火星陨石,是研究火星物质组成和成分演化、物理化学性质、壳幔分异过程、岩浆过程等的重要窗口.火星角砾岩的成分与探测器和火星车获得的火星表面平均成分及部分表面岩石成分相似,代表了来源于火星壳的富集型样品.其他大部分火星陨石通常为基性岩浆岩,形成于幔源岩浆上涌后喷发至表面或侵入为岩墙或岩床,携带了火星幔的物质组成信息,不同的微量元素和同位素组成特征指示其来源于火星幔不同的源区.部分岩浆在上涌过程中经历了火星壳的混染作用,形成的陨石记录了火星壳的部分物质组成.火星陨石的研究已经获得了大量火星表面和深部的物质组成和演化信息,主要认识包括:① 火星壳氧化程度较高,富集稀土元素,238 U/204 Pb比值较高,ε142 Nd和ε182 W较低;② 火星幔部的氧逸度和轻稀土元素富集程度高度不均一,同位素组成特征指示至少存在六个不同的源区(低147 Sm/144 Nd 和176 Lu/177 Hf、高147 Sm/144 Nd 和176 Lu/177 Hf、高147 Sm/144 Nd低176 Lu/177 Hf的三类辉玻无球粒陨石源区;较低147 Sm/144 Nd 和176 Lu/177 Hf、较高ε182 W的辉橄与纯橄无球粒陨石源区;NWA 8159 的源区;NWA 7034 中部分组分的源区);③幔部不均一的特征可能形成于火星分异早期.目前发现的火星样品数量约300 余块,大部分样品的结晶年龄小于 650 Ma,但是火星表面的地质单元主要为诺亚纪或西方纪产物.另外火星探测数据获得的表面岩石成分比火星陨石更富硅和碱性元素,且岩石种类更丰富,除玄武质岩石之外还有大量中性和酸性岩石.因此对火星物质组成和演化更全面、深入的研究还需新的探测任务(包括样品返回)的数据补充. 相似文献
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The distribution and amount of ground ice on Mars is an important issue to be addressed for the future exploration of the planet.The occurrence of interstitial ice in Martian frozen ground is indicated by landforms,such as fluidized ejecta craters,softened terrain,and fretted channels.How-ever,experimental data on the rheology of ice-rock mixture under Martian physical conditions are sparse,and the amount of ground ice that is required to produce the viscous deformation observed in Martian ice-related landf... 相似文献
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The exploration of "Deep Sea, Deep Earth and Deep Space" provides opportunities and challenges for the development of geoscience, and geographical science begins to meet the climax of deep space exploration represented by Mars. In China, Martian exploration will be launched in 2020, which will carry out global and comprehensive surrounding exploration of Mars, patrol detection in some local areas, researchers need to be well prepared for the study of planetary geosciences including aeolian geomorphology based on these coming data. Aeolian geomorphology is divided into three stages based on the development history and trend: classical research focusing on single dune observation, modern research with earth system ideology and future research mainly on extra-terrestrial planets. The characteristics of each developing stage were summarized, and we believe that the planetary aeolian research will come naturally. Then, the development and achievement of planetary aeolian research are summarized, the existing problems and future developing trend were also discussed here. Study shows that there are many types of aeolian landforms on Mars, Venus and Titan, and the aeolian process is the most active modern surface process. Aeolian geomorphology in different planets has good similarity, but the difference is also obvious, which means that they have similar formation mechanism, but different formation and evolution conditions, therefore, the theory of aeolian geomorphology will be improved and enriched gradually through the comparative study on different planets. There are obvious advantages in revealing the formation laws and mechanism of aeolian geomorphology in extraterrestrial planets because of the simple formation conditions, and the research of aeolian geomorphology in the era of deep space exploration is in the ascendant. 相似文献
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太空资源的勘探及利用是深空探测的重要目的之一。火星是人类最容易到达和资源利用最为迫切的行星,对火星资源进行勘查和原位利用是未来火星载人探测及基地建设需要解决的重要问题。本文对火星大气资源、水资源、土壤与岩石矿物资源、风能与太阳能资源等可利用资源的类型及赋存状况进行了分析,制作了火星资源的全球分布图,并从资源分布的角度提出了未来火星资源探测及火星基地建设的首选区域。同时,本文也总结了火星原位资源利用技术的研究进展及问题,认为未来需要从以下几个方面开展进一步研究：加强火星资源的针对性勘查与评估;开发新的资源利用模式与技术;建立资源利用成本的综合评估模型;完善资源开发与利用相关的法律法规。 相似文献
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Martian exploration is the focus and hot topic of deep space exploration, and China implemented the first Martian exploration Program in 2020. Aeolian process is the most extensive and active landform process on the surface of Mars, and has been an important part of Martian research. Sustainable development of Martian aeolian geomorphology research requires the support of theoretical system and research methodology, and research methodology is a key issue when field observations are impossible. We analyzed the research methods of Martian aeolian geomorphology from three aspects: methodology, approach, and application of modern technology. Methodology must focus on the dialectical unity of induction and deduction, reductionism and holism. Research approach includes exploration and numerical simulation, and Mars-like aeolian geomorphology study on Earth is also a common approach. Taking full advantage of remote sensing observations and detection technologies is an important basis for the development of Martian aeolian research. Simulation experiments have been an important part of aeolian geomorphology research. Since the 1980s, the United States, Europe, and Japan have successively built Martian wind tunnels to study various aircrafts in Martian atmosphere. In the absence of field observation, wind tunnel experiment and numerical simulation play an important role in studying the evolution and formation process of aeolian landform and the Martian environment. 相似文献
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火星次生含水蚀变矿物是火星地质历史时期水环境和气候演变历史的真实记录,一直以来都是火星探测、火星陨石研究的重点,是认识火星环境特征和气候演化的重要研究对象。文中对比研究了表土角砾岩NWA7034、火成堆晶岩MIL03346等两块最富蚀变矿物火星陨石,以及Gale撞击坑出露的Sheepbed泥岩3种岩石类型的蚀变程度及其蚀变矿物类型和组合,分析了层状硅酸盐、铁氧化物/氢氧化物、钙硫酸盐等蚀变矿物的成因及环境指示意义。发现这3类岩石的蚀变作用各不相同。火星陨石NWA7034的蚀变作用以氧化和加热作用为主,无蒸发盐类矿物。火星陨石MIL03346的蚀变程度最低,为后期水溶液进入缝隙而引发的,蚀变作用以橄榄石的伊利石化、裂隙和缝隙中填充次生矿物细脉为主。而火星Sheepbed泥岩经历了后期的等化学风化过程(isochemical weathering),次生过程包括成岩蚀变和成岩后蚀变两个阶段。其中,成岩过程中的蚀变以橄榄石蚀变为铁氧化物和蒙皂石矿物为主,成岩后以形成蒸发盐类矿物硫酸钙为主。以上3种岩石蚀变矿物组成差异反映了火星上不同地质背景中、不同气候条件下蚀变过程的复杂性。文中对火星含水矿物及部分典型矿物的形成条件和过程进行系统总结,这对于理解未来火星探测任务、识别含水矿物的形成、揭示火星水环境和地质历史具有重要指导意义。 相似文献
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火星生命研究的进展与前景 总被引：3，自引：0，他引：3
关于火星是否存在或曾经存在生命的争论由来已久。有人以ALH84001火星陨石新鲜破裂面上的大量碳酸盐小球体和多环芳香烃（PAHs）为主要依据，推论火星至少在13～36亿 aBP前很可能有生命形态存在。然而，很多人认为ALH84001陨石的各种特性可以是非生物成因的。由于地球上的生物在超过115℃的温度下很难存活（火星可与之类比），争论的焦点逐渐集中在碳酸盐球体的形成温度上。也有研究者关注该陨石上有机物质的来源问题。对ALH84001陨石的综合学科研究提出了互相矛盾的证据。综述了自1996年以来在国外各种主要期刊上发表的关于 ALH84001陨石与火星生命的研究成果（也包括了一些对其他火星陨石的研究），认为目前尚不能断言火星生命存在与否。对火星继续深入探索以获取进一步的证据是十分必要的。以美国国家航空和宇航局（NASA）Odys sey宇宙飞船起始的火星探测计划将引发新一轮火星生命研究的热潮。 相似文献
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The knowledge of Martian salts has gone through substantial changes during the past decades. In the 70th of last century, Viking landers have noticed the existence of salts on Mars. Several salt species have been suggested from then on, such as sulfates and chlorides. However, their origin was a mystery due to the lack of observations. The recent explorations and related studies at the beginning of this century revealed that the crustal composition of Mars is similar to that of Earth, and it was hypothesized that almost one third of Martian surface was covered by oceans and lakes in the early stage of Mars. The huge water bodies may have dissolved a large quantity of ions from Martian primary rocks during the whole Noachian and Hesperian epoch. After the enormous drought event happened during the late Hesperian and the early Amazonian, these dissolved ions have formed huge salts deposits and most of them were preserved on Mars until today. To date, carbonates, sulfates, chlorides have all been detected by orbital remote sensing and by landers and rovers. However, the salt mineral assemblages on Mars seems to have some differences from those on Earth, e.g., rich in sulfates and lack of massive carbonates. To explain this difference, we propose that most of the surface carbonates precipitated from the ancient oceans may have been dissolved by the later ubiquitous acidic fluids originated from the global volcanism in the Hesperian era, and formed the enormous sulfate deposits as detected, and this hypothesis seems to be supported by the evidence that most of the sulfate deposits distribute around the Tharsis volcanic province while the survived carbonates located far from it. This process can release most of the carbon on Mars to the atmosphere in the form of CO2 and then be erased by the late heavy bombardments, which might have profound influence on the climate change happened in the Hesperian age. The positive correlation between the GRS results of the potassium distributions and the distribution of chlorides on Mars, together with the high Br concentration measured from the evaporate sediments at two Mars exploration rover landing sites, indicate that the brines in the regions where the chlorides deposited may have reached the stage for potassium salts deposition, thus we propose for the first time that potassium salts deposits might be prevalent in these regions. 相似文献
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火星研究的近期进展(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
Jiang Shaoyong 《地学前缘》1998,5(1):49-45
火星研究的历史可分为望远镜探测阶段和宇宙飞船探测阶段。本文简短回顾了Ｍａｒｉｎｅｒ４宇宙飞船（１９６５）,Ｍａｒｉｎｅｒ６和７（１９６９）,Ｍａｒｉｎｅｒ９（１９７１）和Ｖｉｋｉｎｇ１和２（１９７６）等的探测成果。火星探路者飞船是海盗２号以后的第一个火星着陆器,它于１９９６年下半年发射升空,于１９９７年７月１４日在火星表面着陆。通过火星探路者飞船对火星所做的分析,可以得出的结论是：（１）在火星的历史中已存在着水,因此,火星在过去曾是富水的、温暖的和潮湿的;（２）火星表面有许多火山口及火山,但没有大陆;（３）在火星上既有镁铁质岩石,也有硅质岩石;（４）火星的气候曾一度是温和的,有厚厚的大气圈及流水,这在过去有可能是一种能维持生命的环境。 相似文献