月球岩石和土壤
一般特征
如上所述,月球表面风化层包括连续分布的岩石碎片粒子大小。它包括罚款fraction-dirtlike人物,为了方便起见,称为土壤。这个词,但是,并不意味着对它的起源是在生物的贡献地球。
几乎所有的岩石在月球表面火成岩他们形成的冷却的熔岩。(相比之下,最普遍的岩石暴露在地球表面沉积,要求为他们的地层水或风的作用。)两种最常见的类型玄武岩和粒状火成岩。月球玄武岩,相对丰富的铁和很多钛,在玛丽亚。在高地岩石主要是粒状火成岩,相对丰富的铝、钙、和硅。的一些岩石在玛丽亚和高地角砾岩年代;即。,they are composed of fragments produced by an initial impact and then reagglomerated by later impacts. The physical作文月球的角砾岩范围从破碎和shock-altered片段,叫碎屑,矩阵的完全impact-melted材料,已经失去了原来的矿物特征。历史的反复影响特定岩石可以导致角砾岩焊接成一个强大的、连贯的质量或弱,易碎的混合物的矩阵由不佳聚合或变质的片段。大规模,是基石不是由自然过程挖掘缺席到目前为止收集的月球样品。
月球土壤来自月球岩石,但他们有一个独特的角色。他们代表的最终结果微流星体撞击月球的热,微粒和辐射环境。在古老的过去影响身体的流,其中有些非常大,转)”有花园的”——月球表面的深度是未知的,但可能已经高达数万公里。大影响的频率降低,园艺深度变浅。据估计,顶部厘米的表面在一个特定的网站目前有50%的几率被在每百万年间,而同期毫米翻了几十倍,最外层的十毫米有花园的数百倍。这个过程的一个结果是土壤中存在的大部分玻璃粒子的形成啤切,聚合月球土壤的碎片集合在一个玻璃水泥。粘合分数是衡量土壤maturity-i.e。,of how long a particular sample has been exposed to the continuing rain of tiny impacts.
虽然土壤颗粒的化学和矿物学性质表明,他们来自本地的月球岩石,它们还含有少量的铁陨石的从影响身体和其他材料。挥发性物质彗星,如碳化合物和水,应该是驱动的热产生的影响,但少量的碳发现在月球土壤可能包括的重氢元素的原子。
月球土壤的迷人的和科学的重要属性的植入太阳风粒子。畅通无阻地通过大气或电磁效应,质子,电子,原子到达数百公里每秒的速度和驱动到最外层表面的土壤颗粒。月球土壤因此包含物质的集合太阳。因为他们的园艺历史,获得的土壤不同深度受到太阳风的表面在不同的时间,因此可以揭示古代太阳能的某些方面的行为。除了科学兴趣,这种植入现象影响长期人类居住的月球在未来,作为讨论的部分月球资源在下面。
月球岩石和土壤的化学和矿物性质线索月球的历史,和月球样品的研究已经成为一个广泛的科学领域。到目前为止,科学家们已经获得月球物质从三个来源:六个美国阿波罗登月任务(1969 - 72),集体带回了几乎382公斤(842磅)的样品;三个苏联月神自动采样任务(1970 - 76),返回大约300克(0.66磅)的材料;和南极科学考察,收集陨石自1969年以来在冰原。这些陨石的岩石炸出月亮的影响,找到了地球,并被确认为月球的起源与飞船返回的样品进行比较。
矿物成分的一块岩石上反映其化学作文和热历史。岩石textures-i.e。,the shapes and sizes of mineral grains and the nature of their interfaces—provide clues as to the conditions under which the rock cooled and solidified from a melt. The most common minerals in lunar rocks are硅酸盐(包括辉石,橄榄石,长石),氧化物(包括钛铁矿,尖晶石和收集的岩石矿物中发现阿波罗11号宇航员和armalcolite命名,一个词的首字母宇航员的surnames-Armstrong,奥尔德林和科林斯)。月球矿物的性质反映了许多差异月球和地球的历史。似乎月球岩石形成于水的几乎没有。许多较小的月球岩石中矿物成分反映的历史形成的月球地幔和地壳(看到一节起源和演化下图),他们确认假设现在,大多数岩石在月球表面发现减少conditions-i.e下形成的。,这些氧气是稀缺的。
主要分组
这些矿物质的材料形成分为四个主要组:(1)玄武岩火山岩,岩石形成了玛丽亚,(2)原始混合高地岩石受影响,(3)角砾岩和影响融化,形成了影响拆卸和重新组装,混合物的岩石和(4)土壤,定义为松散的聚合粒子大小小于1厘米(0.4英寸),来自所有岩石类型。所有这些材料火成岩起源,但是他们的融化和结晶历史是复杂的。
海玄武岩,当液体形式,少得多粘性比典型的熔岩在地球上;他们流淌重油。这是由于低的氧气和水的缺乏可用性区域形成。融化温度母岩的高于地球火山源地区。随着月球熔岩上升到表面,在薄层,他们充满了盆地的月球近侧和流出平原,溺水年长的陨石坑和围绕盆地边缘。一些熔岩中含有溶解的气体,如图所示的囊泡(泡沫)在某些岩石样本和火山碎屑的存在玻璃(实质上是火山灰)在某个位置。也有无边的陨石坑,四周黑暗光环,没有疤痕产生影响的特征形状,而是似乎是由火山喷发形成的。
最不同于世俗的熔岩海玄武岩等挥发性物质的损耗钾,钠,碳化合物。他们也枯竭的元素地球化学分类siderophiles-elements往往下属与铁从融化的岩石很酷。(这亲铁元素消耗是一个重要的线索月系统的历史,作为讨论的部分起源和演化下面)。一些熔岩相对丰富的元素的原子不容易融入晶格网站常见的月球矿物质和因此被称为不相容元素。他们倾向于保持自由的熔体,母马或高地组成和集中在最后一个部分对冷却固化。月球科学家给了这些熔岩的名字克里普矿物,一个首字母缩写钾(化学符号K)、稀土元素和磷(P)。这些岩石给信息的历史在月球地幔部分熔融和随后通过地壳上升熔岩。放射性年龄约会(见下文任务的结果)表明,大爆发,形成了玛丽亚数亿年后发生的更广泛的加热相比,月球高地。
古高地材料,被认为是原始的相对比较罕见,因为大多数高地岩石遭受多次粉碎和reagglomeration影响,因此以角砾形式。的一些收集月球样本,然而,似乎已经基本上没有改变,因为他们在原始月球地壳凝固。这些岩石,一些富含铝和钙镁和其他显示克里普矿物化学特征,表明在其形成月球是由深岩浆海洋。这个巨大的缓慢冷却熔融的身体,轻矿物形成时,上升和更重的下沉,似乎导致了地壳和地幔存在今天(见下文起源和演化)。