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冯卡门撞击坑地质演化及月壤特性对比研究

张敬宜  刘建忠  
【摘要】:冯卡门撞击坑位于月球背面南极-艾肯盆地撞击坑内,对该撞击坑地质演化过程以及其月壤特性研究,可以帮助我们更深入地认识南极-艾肯盆地以及月球撞击坑演化过程,并且可以作为月球背面着陆区候选区域。冯卡门坑和大多数撞击坑一样经历了最初月球大碰撞起源、岩浆演化、大型撞击事件和月海充填以及小型撞击改造四个阶段。冯卡门坑直径约180km,根据Losiak(2009)月球撞击坑数据库知道,冯卡门撞击坑属于前酒海纪撞击坑,坑内大部分区域却被雨海纪玄武岩所覆盖,在冯卡门撞击坑形成之后便经历了月海充填事件以及小型撞击作用。同时,冯卡门撞击坑内的月壤(lunar regolith)经历了撞击形成以及空间风化作用,演化成为现在的月壤。对比冯卡门撞击坑以及Apollo11着陆区(风暴洋)、Apollo12着陆区(静海)地质情况可以知道,冯卡门撞击坑与前两者地质情况类似,所以可以推测冯卡门坑内月壤的一些主要特性。其中包括坑内月壤平均粒径大约在42μm-10~5μm之间;密度在1.3g/cm~3-2.0 g/cm~3;并根据月壤孔隙度以及压缩性得到冯卡门坑内月壤包络范围(剪切力范围)约为3.63-56.8;根据Clementine光谱数据得到其Tio_2含量大约在0.02-13.4之间,FeO含量约为0.5-19.4;由月壤厚度反演数据得到其坑内月壤厚度约为3-5m;根据我们对冯卡门坑内撞击坑识别与统计得到,冯卡门坑内着陆区每平方米有1×10~(-2)个坑,其中2m的撞击坑每平方米有5×10~(-4)个坑,2~10m的撞击坑每平方米有9×10~(-3)个坑,10m的撞击坑1×10~(-3),我们可以推测冯卡门坑作为探测器着陆区是一个很好的选择。

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