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词条 月海玄武岩
释义

§ 概述

月海玄武岩

月海玄武岩分布在月海中,由斜长石、辉石和橄榄石组成,与地球玄武岩相比,富铁而贫钠和钾。月海玄武岩年龄多数为39-31亿年,没有更年轻的,说明月球的岩浆活动已经停止30亿年。

月海玄武岩一般为黑色,产状深,相对没有受过大的冲击。在apollo11、12、15、17以及月球16和24号任务中采集了大量的、比较新鲜的玄武岩标本。

月球岩石的分析资料和科学研究表明,月海表面实际上是由类似地球玄武岩的岩石组成的,月海在31亿年前充满了熔融的岩浆,那时的月海确实是“海”,但不是由水构成的海,而是炽热的“岩浆海”。

今天,覆盖月海表面的是火山玄武岩。[1]

§ 历史

蓝色区域主要由月海玄武岩所覆盖。

1969年7月20日美国第一艘载人登月飞船成功地降落在月球Tranquillitatis月海之后,人类已有很多次登月飞行,并带回了很多岩石及土壤样品。截止1990年,有关月岩的会议摘要就有100千克。著名的月球研究专家S.R.Taylor认为:“目前,对月球成因与演化的认识已经超过对地球的认识。”这些研究成果对认识行星的演化(包括对地球的起源和早期演化)、冲击事件、陨石及微陨石流、行星表面同放射粒子流之间的关系以及太阳系的历史都作出了重大贡献。

目前普遍认为,月球和地球一样具有层圈构造。在月球形成的一亿年(0.1Ga)内由于广泛地熔融,使月球分异出60~100千米厚的低密度的月壳及高密度的月幔,4亿年(0. 4Ga)内又经过月幔熔融形成的岩浆侵入、火山熔岩喷出及连续的陨石冲击事件,因此月壳和月幔的分异与地球相似,也经历了复杂的过程。月壳表面发现的岩石类型多数与火成作用有关,部分属冲击作用成因,没有水成的岩石。[2]

月海玄武岩年龄多数为39~31亿年,少数为30亿年,没有更年轻的,从这一点分析,月球的岩浆活动大约己停止30亿年了。 [3]

§ 成因

关于月海玄武岩的成因问题,目前大多数学者认为月海玄武岩是由于月球的内部物质不同程度的局部熔融,熔体在400公里深处,上升到月表后结晶而成月海玄武岩的。堆积模式认为,月球的内部的早期产星熔融,分异,在200—400km深处为低钛玄武岩源区,并有橄榄石和辉石的昌出与堆积,随后单斜辉石我钛铁矿的分岩中这些元素丰度低,由岩浆内部的堆积过程而形成的不同深度的带状源区,开有居了各种类型的月海玄岩并能较合理地解释某些元素丰度特征。

同位素的资料证明,月幔是不均一的,形成月海玄武岩源区也是不均一的,在44亿年以前,月球的内部岩浆源已经结晶,并已形成了同位素增一化的封闭体系,随后的部分熔融产生400km深处由堆积产生得发的带状分布的可能性,形成高钛玄武岩的深度小于200km,而低体玄武岩的形成深度的为500-1000km。[4]

§ 类型

月海玄武岩

从对美国阿波罗登月飞船六次登月取回的月球样品以及前苏联月球号采样返回探测器所带回的岩石样品进行的分析结果中,科学家发现月球样品有20多种玄武岩的类型,这些玄武岩含二氧化钛(TiO2)的含量范围为0.5%~13%。根据TiO2的含量可将这些玄武岩分为三大类型:高钛玄武岩、低钛玄武岩和极低钛玄武岩。其中,极低钛玄武岩又可分为极低钛玄武岩和高铝极低钛玄武岩。目前,大多数月球科学家都采用高钛玄武岩、低钛玄武岩和高铝极低钛玄武岩三种岩石类型的分类方法,然后再根据玄型岩中的矿物成分及其它特征进一步划分它们的亚类。[5]

§ 组成

月海玄武岩

组成月海玄武岩中的主要矿物是辉石、富镁的橄榄石和富钙的长石。月海玄武岩具有很强的还原性,化学元素多为低价态离子,如90%的镉为二价镉,70%的铀为二价铀,仅4%的钛为四价钛和1%的铁为三价铁。

除了结晶的矿物外,月海玄武岩还含有大量的玻璃物质,它们的成分往往与产地的玄武岩相似,颜色为绿色、橘黄色、褐色和黑色,但粒度都很小,一般都小于1毫米。这些玻璃是月球火山喷发或受陨石撞击产生的,形成年龄通常大于30亿年。[1]

§ 资源

高钛月海玄武岩

根据目前的探测结果,月球上的矿产资源极为丰富,其中探测与研究程度较高的有月海玄武岩中的钛铁矿和克里普岩中的稀土元素、钾、磷和铀、钍等。

月海玄武岩是巨大的钛铁矿的储存库。月球表面没有液态水,实际上所谓的“月海”是月球表面的平原或盆地,是被一种暗色的、称为玄武岩的物质所覆盖的区域。我们一般把这些区域上的玄武岩称为月海玄武岩。根据目前的探测与分析结果,月球上有22个月海都被玄武岩所充填。

据专家的模式计算,分布在这些月海平原或盆地上的玄武岩的总体积大约有106万立方公里,以目前地球上钛铁矿开采的品位为参考值,通过已有的探测结果特别是“克莱门汀”号月球探测器的多光谱探测数据,可计算出这些玄武岩中钛铁矿达到开发程度的资源量超过100万亿吨。钛铁矿不仅是生产金属铁、钛的原料,还是生产水和火箭燃料———液氧的主要原料。[6] 

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更新时间:2024/12/19 3:00:12