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刘润川 贺怀宇 Thomas SMITH 叶汉青 王华沛 张徐航 苏菲 刘子恒 郭伟 杨鹏 张川统 薛丁帅 曹婷 李健楠 蒋学龙 何叶 陆超 《中国科学:地球科学》2023,(6):1408-1432
中国嫦娥5号计划、美国Apollo计划以及苏联的Luna计划返回了具有重要科学意义的月球正面样品,但尚未返回月球背部样品,因此针对月背陨石的研究可以更好地理解月背撞击历史及演化特征.NWA 15528是一块新发现的月球长石质表土角砾岩陨石,研究表明其极有可能来自月球背面的长石质高地地体区域(FHT).对NWA 15528基质及角砾的岩相学,主量、微量元素和稀有气体(He、Ne、Ar)同位素研究表明:NWA 15528含有丰富的岩石碎屑和矿物碎屑,包括斜长质岩屑、麻粒岩质岩屑、撞击熔融角砾岩岩屑、玄武质岩屑、撞击玻璃以及矿物集合体等.斜长岩屑占比较大,其中结晶粒度较大且化学成分均匀的矿物可能来自深成侵入岩,如苏长/橄长质岩屑来自深部月壳,而其余橄长质岩屑、辉长质岩屑皆为高地来源.NWA 15528矿物的Sm浓度具有与第四组Apollo 16熔融样品相似的特征,表明NWA 15528具有典型的斜长质高地月球陨石成分.全岩化学成分与Apollo样品数据及全月遥感结果对比表明,NWA 15528与月球背面长石高地地体(FHT)和亚铁斜长岩(FAN)有很强的亲缘关系.稀有气体同位素组成显示为太阳... 相似文献
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本文综述了近十多年来,美国利用阿波罗登月宇宙飞船对月球的探测,以及在月球上设置月震仪台网的观测工作与所搜集的长达8年的上万张月震记录资料的分析研究成果。文章指出,由于月球附近没有大气层的干扰,因而月震仪的灵敏度可达一般地震仪的十倍到百倍,但也由此记录了陨石等“撞击”月球的“不是月震的月震”,多年来近二千次。文章接着依次介绍了各类月震的活动规律性和成因,包括深月震,多年来已确认为三千多次,这与地球的位置及其引力对月球内造成的潮汐有关;浅月震,是自发的,发生在月表较脆弱处;热震,似乎与月表岩石热胀冷缩的现象有关。文章还分析了月球内部结构及其与地球和地震现象的对比,说明这正是研究月震的主要目的。 相似文献
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长期以来,最初依据月表反照率建立的月陆、月海二分法一直主导着人们对于月球构造格架的基本认识,然而自20世纪末以来的各种月球探测数据均表明,南极艾肯盆地作为月球上最大的撞击盆地不仅占据了月表很大的面积,而且有不同于月陆和月海的性质及演化过程.本文通过综合研究月球典型的地球物理、地球化学以及地形特征,初步确定了月球的全球构造格架是一个既有横向表面延伸又有纵向深部延伸的三元结构,包含三个月球大地构造单元,分别是主要覆盖正面风暴洋及周围月海盆地区域的月海构造域、主要覆盖背面高地的月陆构造域以及位于南极艾肯盆地的南极艾肯盆地构造域. 相似文献
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正地球从形成至今已有46亿年,在这漫长的岁月里,发生过无数次小天体撞击地球的事件。据专家统计,近一亿年来,地球遭到小天体撞击造成直径大于一公里的陨石坑就有一万处之多。由于地球大气层的保护,体积和质量小的小天体往往在坠落地面之 相似文献
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地层记录的灾害性撞击事件 总被引：1，自引：0，他引：1
在目前已知的约160个撞击坑结构中,有30％为沉积层,目前尚未发现的撞击坑结构仍藏匿在沉积层里,特别是藏匿在海底。即使这些撞击坑结构被表面更新的地质过程所湮灭,撞击抛射物和小天体残骸仍然会残留在沉积层里,显示出与撞击有关的地球化学异常和地球物理异常,从而为小天体撞击事件提供了实地调查的证据。虽然目前只发现了为数很少的证据,但是在地层记录里发现撞击证据已经形成小天体撞击研究的一个重要领域。本文对这个领域的研究成果作了一个简要的评述。 相似文献
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月球探测和月球资源的合理利用引起了广泛关注,月球撞击坑的研究可以提供月球的重要信息.统计研究表明,撞击坑的直径和大于该直径的撞击坑数目之间满足分形分布N(≥D)∝r-FD,撞击坑的深度和撞击坑的直径满足多项式关系d=kdDn.简化月球表面撞击过程为一个简单的完全非弹性碰撞,可以得到撞击的动力学微分方程;对撞击过程的阻力项做非线性近似并忽略非齐次项,可以得到撞击方程的解析解:y=dtanh(kdt).由此得到撞击物的撞击速率随撞击深度二次方减小:v=kd2-ky2,撞击坑形貌方程满足方程:lnr=1/nln(kd2)/(vt)-β/nr.理论推导撞击坑的深度和撞击坑的直径满足多项式关系,这和实际撞击坑的统计结果相符合.在无标度区域,撞击物的速率和大于该撞击速率的撞击物数目之间满足分形关系:N(≥v)∝v-FD,速率分布为:f(v)∝v-(FD+1). 相似文献
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雨海盆地是月球正面最大的撞击盆地之一,确定其月壳与上月幔精细三维结构,对研究月球“质量瘤”形成机制等科学问题具有重要意义.常用于反演月壳与上月幔结构的月震波方法受限于月震台站稀少,给出三维结果的空间分辨率不足.随着重力测量技术的发展,月球重力数据横向分辨率逐步提高,但存在垂向分辨率不足问题.鉴于此,本文采用重力多尺度分析方法来进行改善,以获取研究区域月壳与上月幔精细三维密度结构与壳幔界面深度.研究结果表明：雨海盆地内部存在一个顶部小、底部大的高密度物质体,其底部中心位置约为经度16°W,纬度42°N;雨海盆地壳幔界面存在明显上隆,且盆地内部上隆趋势不平滑,发现有类环状异变现象;雨海“质量瘤”可能是由内部高密度物质和壳幔上隆共同推动形成的;重力多尺度分析方法可以有效提升重力数据的垂向识别能力,获取更为精细的三维月壳与上月幔结构. 相似文献
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由于没有全球磁场和稠密大气保护,月球直接受宇宙线、太阳风和地球风粒子的轰击.了解月球空间粒子辐射的特性、粒子的来源和传输等过程,本身是亟待解决的空间科学基础问题,同时还可帮助更好地提供预报和预警,为保障探月和载人登月等活动的安全提供理论参考;此外,月球空间辐射环境中的粒子与月表作用产生的水等物质对载人登月和月球基地意义重大,且月表物质保存了空间环境较为完整的信息和演化历史,对研究地月系统及太阳系其他天体(乃至系外行星)的宜居性与演化,也具有重要的科学价值.本文在简要总结地月空间粒子辐射环境研究现状的基础上,重点分析了近月粒子辐射环境及其对月表物质所产生的影响,梳理了宇宙线、太阳能量粒子事件、太阳风、地球风以及月源粒子等不同辐射的来源和传输机制,这些粒子与月表作用产生水、赤铁矿、中性原子等物质的过程,以及相关过程对月球空间环境的影响、对地月系统演化的启示等关键科学问题,并提出了解决问题所面临的技术难点,最后对未来可能的重点研究内容进行了展望,可为后续月球探测任务(例如嫦娥四期和国际月球科研站等)相关领域科技规划提供一定的参考. 相似文献
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月球地质年代表将月球的地层按形成的时间顺序划分为不同的时代,能够清晰地表达月球的整体演化历史.在地基望远镜观测和阿波罗时代早期,由于当时所用数据的空间覆盖度和分辨率有限,所建立的月球地质年代划分存在部分缺陷.在阿波罗时代结束以来的几十年里,人类对月球进行了更广泛的研究,拓展了对全月地质演化的认识和理解.基于对月球动力学演化的综合性分析,本文对当前的月球地质年代表进行了更新,特别考虑了内动力地质作用和外动力地质作用在月球早期演化中所发挥的作用.首先,根据内动力和外动力在不同时期对月球改造的效应,提出了三阶段月球动力学演化模型,并建立了三个相应的“宙/宇”级别的年代及地层单元.其次,为了更清晰地反映月球的演化历史,以南极-艾肯(SPA)盆地的形成为界线将前酒海纪划分为了岩浆洋纪和艾肯纪,其中较年轻的艾肯纪是以SPA盆地的形成为起点.本文识别了SPA盆地的溅射物地层,即达斯建造,其沉积在月球的原始月壳上,是岩浆洋结束后保存下来的最古老的外动力成因地层.更新的月球地质年代表系统综合了阿波罗时期以来月球探测和研究的成果,构建了一个描述月球演化历史的系统框架,能够更方便地开展月球地质研究,对其他类... 相似文献
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基于月球内部结构的主要探测手段,即早期绕月卫星重力观测、月面月震观测和月球高分辨率遥感观测与月震数据的综合应用,可将月球内部结构的认识过程分为三个阶段,文章分别对这三个阶段的观测技术、数据情况、数据处理及代表性研究成果进行了详细的介绍及评述,阐明了探测技术的发展对月球内部结构认识的深化过程:通过早期绕月卫星摄动观测获得的低阶月球重力场开启了对月球内部结构的初步认知,发现月球表面存在高密度异常体(即质量瘤);早期的月震观测是月球内部结构认识的重要手段,获得了月球圈层结构的轮廓;月球高分辨率遥感数据,作为外部数据为月球内部结构的研究提供了更多的约束,同时,与月震数据的综合应用,深化了对月球内部结构的认识.最后对月球内部结构研究中尚存在的问题及探测技术的发展前景进行了分析和展望. 相似文献
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月球一直是人类探测太阳系的起点和首选目标.中国的探月工程(嫦娥工程)于2004年立项启动,目前已成功完成了“绕、落、回”三步走的探测规划.围绕地月空间环境、月表物质、形貌、地质构造、月球次表层结构与内部结构、月球的起源与演化等当前月球科学研究的基本问题取得了一系列瞩目的研究成果,进一步加深了人类对于月球的认识.文章简要回顾了中国探月工程的发展历程,对主要研究成果和科学认识进行了总结,并对中国月球与行星探测的未来发展做出了展望. 相似文献
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陨石坑或撞击坑(impact crater)是小行星、彗星和流星体等小天体超高速撞击行星及其卫星表明形成的凹坑或环状地质构造。由于大气层的保护,和其他星球相比,地球遭受到陨石撞击的可能性要低得多。可即便如此,据估计,在地球形成演化的过程中,出现过直径大于10 km的陨石撞击构造不少于1500个,而直径更小的陨石坑数量就更多了! 相似文献
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在地球、太阳和其他行星的引潮力的作用下,月球表面上任一点重力值将产生周期性的变化称为月球重力固体潮理论值.研究月球重力固体潮有助于我们更好地了解月球的内部结构、地壳运动以及月球的演化过程,这也为登月任务和月球探测提供了重要的科学依据,帮助我们更好地探索和理解月球的特性和性质.本文阐明了月球重力固体潮形成原因,根据category5月球内部结构模型计算出月球重力潮汐因子,依据Newcomb理论,采用ELP2000-85解析星历和Eckhardt月球天平动模型,提出一个计算月球重力固体潮理论值的方法,选取Apollo11作为测站,以波形图的形式输出该测站一天、一个月、一年的月球重力固体潮理论值,并探索讨论月球重力固体潮与月震的关系.结果表明：该测站一天、一个月、一年的月球重力固体潮理论值,最大值分别为：-1309μGal、-1290μGal、-1277μGal;最小值分别为：-1343μGal、-2349μGal、-2349μGal;与地球重力固体潮(这里选择与Apollo11经度纬度相同的坐标作为测站相比),月球重力固体潮变化相对简单,但波动幅度较大;推测月球的重力固体潮与深源月震之间可... 相似文献
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本文根据一个由较新的月震、月球形状、月球重力及月球天平动资料所建立的真实月球内部结构模型,解算了在地球和太阳的引潮力作用下月球表面的弹性潮汐形变。得到了表征月球弹性潮汐形变的特征数--月球勒夫数。这个结果与国外一些学者采用假想或简单月球模型所得结果有较大不同。同时,本文还根据近年来出现的新的地球模型,再次求解了地球的静态勒夫数。结果表明,采用不同的地球模型对解算地球的静态弹性潮汐形变的结果影响很小。 相似文献
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月球目前的同步旋转轨道状态使得形成的撞击坑分布满足一定的不对称性.本文利用最新的LRO影像和地形数据,结合早期的Clementine影响数据,分析了月球辐射状撞击坑经度方向成坑率分布,结果表明所识别的辐射状撞击坑的.年龄为O.9 Ga内,西一东半球方向存在明显不对称性,比值约为1.35~1.53;同时利用辐射状撞击坑模拟了0.9 Ga内的同步旋转轨道的平均状态,得到该时间内月球的向点-背点为70°W—110°E附近;最后利用撞击坑数据库资料对月球形成以来各地质世纪时间尺度内的撞击坑进行了成坑率分布分析,结论表明月球在大爆炸中后期间可能处于过近似的同步轨道旋转状态,但是与现在的轨道运行状态相反,月球在之后的地质时期内经历了翻转,其诱因可能是雨海和东方海盆地遭受的撞击. 相似文献