月球阿波罗盆地区域月壳结构及光谱特征

位于月球南极–艾肯(South Pole-Aitken Basin,SPA)盆地内的前酒海纪阿波罗盆地跨越了SPA盆地的瞬时穴和盆缘。SPA盆地是已确认的月球上最大最古老的撞击盆地,因此阿波罗盆地对于认识月球的内部结构和成分、区域地质作用和演化历史具有不可替代的作用。阿波罗盆地区域月壳具有很强的不对称性,靠近SPA盆缘处厚而靠近SPA盆地中心处薄,其峰环内部拥有最薄的月壳厚度。阿波罗盆地区域具有不同的光谱吸收特征。在阿波罗盆地外,靠近SPA盆缘具有更多Mg辉石吸收特征的短波吸收,而靠近SPA中心区域具有更多高Ca辉石吸收特征的长波吸收。盆地内部不同地质单元的光谱吸收特征也有差异,月海为高Ca辉石的吸收特征,峰环为Mg辉石的短波长吸收。阿波罗盆地具有最薄的月壳厚度、高程差达8 km的地层剖面、位于月球背面SPA盆地内的月海、发育充分的中央峰环,其独特性使它成为最有价值的采样点。

南极-艾肯盆地Th异常的富集特征和机理

遥感探测表明月表Th元素分布存在全球不均衡性,形成分别以雨海-风暴洋和南极-艾肯(SPA)盆地为中心的Th异常区.研究认为雨海-风暴洋的Th主要来源于对其下覆KREEP物质的开掘,但对SPA盆地的Th来源有各种不同的认识.本文通过对SPA盆地的地形、盆地构造、撞击坑分布、火山作用和地球化学特征的分析,以及对Th富集机理的探讨,认为SPA盆地内Th更可能来源于撞击作用对富Th下月壳物质的开掘;Th的弧形富集特征与盆地构造有很大相关性,并可能受到Apollo盆地形成的影响.

嫦娥四号讲述的月球“土壤”故事

嫦娥四号首次实现在月球背面的着陆,从而开启月球探测的新篇章。着陆区位于月球上最大、最古老的撞击盆地,即南极艾肯盆地,那里隐藏着月球深部物质组成以及早期撞击历史等秘密。该地区经历了约36亿年的小行星撞击粉碎和太阳风的注入,表面形成10多米厚的一层月球土壤(月壤)。月球车"玉兔二号"行走在月壤上,利用携带的立体相机沿途摄取高精度的立体照片,通过向下发射雷达电波探测出月壤的厚度和更深处的撞击坑溅射石块、溢出的熔岩流等,还利用光谱仪测定了月壤和石块的成分。这些信息解开了着陆区的小行星撞击历史,并且得到月球深部的物质组成。

月球地质年代学研究方法及月面历史划分

介绍了确定月球地层单元相对年龄和绝对年龄的方法。建立相对年龄的方法主要有4种:地层叠置法、撞击坑大小-频率分布统计法、撞击坑形态法和月壤成熟度法;研究绝对年龄的方法有两种:样品的同位素测年法和月球成坑计年法。回顾了现用月球层序划分的形成及发展过程,在此基础上,提出了改善月球年代划分的建议,分别用冥月宙、古月宙和新月宙表示月球内动力地质作用为主的时期、内外动力地质作用共同作用的时期和外动力地质作用为主的时期。推荐以南极艾肯盆地的形成为界线,将前酒海纪划分为前艾肯纪和艾肯纪,分别表示月球内动力地质作用为主的演化期和内外动力地质作用并重的演化初期。这种改进后的"三宙六纪"的月球年代划分既可以形成逻辑上更符合月球动力学演化过程的月球年代划分,同时又有助于开展在月球背面的地质研究。

月球的全球构造格架初探

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.

基于多因子综合评估的月球探测软着陆区域及最佳巡航路线分析

选择合适的软着陆区域及规划合理的巡航路线是月球探测的基础工作。以位于月球背面南极-艾肯(South Pole-Aitken,SPA)盆地内的冯·卡门(Von Kármán)撞击坑作为研究区域,综合使用多因子分析评估了月球探测的着陆区域和巡航路线。评价体系主要包括能表征着陆安全性的撞击坑的密度、撞击坑的影响区域、整个区域的平整情况、部分区域的平整情况等因子和体现科学探索意义的区域垂直结构、岩石属性和(FeO+TiO_2)含量等因子,其中科学探索的评估分析是在安全可行性的基础上进行的。结果表明:在多因子叠加分析的基础上可选择出A、B及C 3个着陆区,并通过科学研究因子分析出路线2及路线3为合适的巡航路线。本研究为月球探测器着陆和巡航路线的规划提供了科学依据,为后续的月球探测工作提供了技术支持。