月質學

月質學(selenotectonics),亦即月球地質學。月質學是眾多天文學中,一門研究研究月球的物理特性、物質結構、化學組成、地質構造及其起源和演化的學科,即月球地質學。

基本介紹

  • 中文名:月質學
  • 外文名:selenotectonics
  • 別稱:月球地質學
  • 性質:一門研究研究月球的物理特性
學科概況,學術爭議,月球地質物分類,結晶質火成岩,角礫岩,月壤或月塵,月球岩石分類,月海玄武岩,非月海玄武岩,月球高地岩石,

學科概況

歷史上,只有阿波羅太空船曾登入月球,它也是截至2015年為止唯一曾派出太空車採集月球地質標本並進行研究的太空船。
早期的月球地質曾經過幾個地質時代,即月球地質時代。月球地質時代有前酒神代酒神代早雨海代、晚雨海代、埃拉托斯特尼代和哥白尼代。誕生於20世紀50年代末。1959年蘇聯月球2號在月面硬著陸,月球3號揭開月背的奧秘使這新興學科有了研究的可能。在1966~1976年,蘇聯和美國分別有8個和5個探測器在月面軟著陸,美國的阿波羅飛船6次將12人送上月面,這些都大大推動了月質學的飛速發展。太空人在月球上開井挖溝、製造月震 、採集岩石與土壤,放置各種儀器,進行了幾十項科學實驗。基本上探明了月面各種地形的生長年代及演化歷史,發現了60多種礦物,其中6種是地球上不存在的,還發現了只有正面才有的12個質量瘤(或稱月瘤),也分析了月球內部的分層結構,對月球的起源也提供了可靠的科學依據。

學術爭議

將月球的“地質學”,稱為“月質學”。若以此類推,論及水星、金星、火星等星球的地質學,看來應該稱為“水質學”、“金質學”、“火質學”,這樣不僅閱讀不便,而且容易造成名詞的混亂。 地質學一詞,雖起源於對地球地質的研究,這是囿於當時利技發展的水平。詞義是可以逐漸豐富、發展的。即或是“地”字,也非一定嚴格限用於地球,亦應該適用於月球地質研究。
月球表面的岩石。自1969年美國“阿波羅”11號登月以來,共採回380多千克月岩樣品。

月球地質物分類

根據美國阿波羅號所攜帶的樣品的結構和成因,人類將月球表面岩石分為三類:

結晶質火成岩

包括極細粒的多孔狀岩石和中粒等粒岩石,它們是在月球表面或其附近由岩漿直接結晶和固化形成的。但有一些樣品,雖然結構與火成岩相同,卻是晶質化了的衝擊熔融岩。
月質學
月質學

角礫岩

其變化範圍從細粒的微角礫岩到含有大的火成岩碎塊的碎屑岩。

月壤或月塵

它們是未粘接的顆粒物質。月壤是隕石體多次撞擊的產物,其厚度可達幾米,主要由晶質顆粒與較大的火成岩碎塊、玻璃質碎片(包括大量的玻璃球粒)及微量金屬顆粒組成。月球以外的隕石體、小行星彗星的衝擊對形成目前月球的景觀(不同大小的環形山、衝擊坑和月壤的形成及分布)起著重要的作用,這種作用直接影響到岩石的化學成分、碎屑大小的分布、玻璃的含量和再結晶的程度。

月球岩石分類

月表出露的岩石主要有富鐵有時富鈦的月海玄武岩、富放射性元素和難熔微量元素的非月海玄武岩、富鋁的月球高地岩石,但未發現大型花崗岩體,說明月球因地球引力的因素,月球上面並沒有突出、典型的火山情況。

月海玄武岩

月海為月面上廣闊的窪地,它充填有富鐵和鈦的火山玄武岩。在靜海、風暴洋和豐富海所採集的樣品為典型的月海玄武岩,主要由輝石橄欖石、富鈣的斜長石鈦鐵礦組成。結構範圍很廣,有輝綠結構、粒狀結構、間片結構等。按其化學成分特徵可劃分為高鉀、低鉀、高鈦、低鈦和極低鈦玄武岩以及高鋁玄武岩。“阿波羅”11號及17號採回的月海玄武岩的結晶固化年齡為38~36億年,而"阿波羅”12號、15號及“月球”16號採回的月海玄武岩的年齡為34~32億年,最古老的月海玄武岩的年齡為42億年,表明月海玄武岩是以熔岩流的形式多期噴發形成的。

非月海玄武岩

月海形成前月球表面分布的富斜長石玄武岩。主要有兩種,即斜長輝長岩和富鉀、稀土和磷的岩石(稱之為KREEP──克里普岩,或稱弗拉摩洛玄武岩)。與月海玄武岩相比,非月海玄武岩的特徵是Al2O3含量高,FeO和Cr2O3的含量低,Ca/Al的比值亦較低,它們都是衝擊熔融結晶形成的。非月海岩石中還有花崗質岩石和路尼岩-1。

月球高地岩石

覆蓋了大部分古老的和分布有大量衝擊坑的高地。大多數的岩石為長石質的角礫岩,一般為斜長岩、橄長岩、蘇長岩或富含斜長石的輝長岩,斜長岩的結晶年齡約為41億年。
月岩中共發現55種礦物,其中6種是地球上未發現的礦物。

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