概述
月海玄武岩分布在月海中,由斜長石、輝石和橄欖石組成,與地球玄武岩相比,富鐵而貧鈉和鉀。月海玄武岩年齡多數為39-31億年,沒有更年輕的,說明月球的岩漿活動已經停止30億年。
月海玄武岩一般為黑色,產狀深,相對沒有受過大的衝擊。在apollo11、12、15、17以及月球16和24號任務中採集了大量的、比較新鮮的玄武岩標本。
月球岩石的分析資料和科學研究表明,月海表面實際上是由類似地球玄武岩的岩石組成的,月海在31億年前充滿了熔融的岩漿,那時的月海確實是“海”,但不是由水構成的海,而是熾熱的“岩漿海”。
今天,覆蓋月海表面的是火山玄武岩。
歷史
1969年7月20日美國第一艘載人登月飛船成功地降落在月球Tranquillitatis月海之後,人類已有很多次登月飛行,並帶回了很多岩石及土壤樣品。截止1990年,有關月岩的會議摘要就有100千克。著名的月球研究專家S.R.Taylor認為:“目前,對月球成因與演化的認識已經超過對地球的認識。”這些研究成果對認識行星的演化(包括對地球的起源和早期演化)、衝擊事件、隕石及微隕石流、行星表面同放射粒子流之間的關係以及太陽系的歷史都作出了重大貢獻。
目前普遍認為,月球和地球一樣具有層圈構造。在月球形成的一億年(0.1Ga)內由於廣泛地熔融,使月球分異出60~100千米厚的低密度的月殼及高密度的月幔,4億年(0.4Ga)內又經過月幔熔融形成的岩漿侵入、火山熔岩噴出及連續的隕石衝擊事件,因此月殼和月幔的分異與地球相似,也經歷了複雜的過程。月殼表面發現的岩石類型多數與火成作用有關,部分屬衝擊作用成因,沒有水成的岩石。
月海玄武岩年齡多數為39~31億年,少數為30億年,沒有更年輕的,從這一點分析,月球的岩漿活動大約己停止30億年了。
成因
關於月海玄武岩的成因問題,目前大多數學者認為月海玄武岩是由於月球的內部物質不同程度的局部熔融,熔體在400公里深處,上升到月表後結晶而成月海玄武岩的。堆積模式認為,月球的內部的早期產星熔融,分異,在200—400km深處為低鈦玄武岩源區,並有橄欖石和輝石的昌出與堆積,隨後單斜輝石我鈦鐵礦的分岩中這些元素豐度低,由岩漿內部的堆積過程而形成的不同深度的帶狀源區,開有居了各種類型的月海玄岩並能較合理地解釋某些元素豐度特徵。
同位素的資料證明,月幔是不均一的,形成月海玄武岩源區也是不均一的,在44億年以前,月球的內部岩漿源已經結晶,並已形成了同位素增一化的封閉體系,隨後的部分熔融產生400km深處由堆積產生得發的帶狀分布的可能性,形成高鈦玄武岩的深度小於200km,而低體玄武岩的形成深度的為500-1000km。
類型
從對美國阿波羅登月飛船六次登月取回的月球樣品以及前蘇聯月球號採樣返回探測器所帶回的岩石樣品進行的分析結果中,科學家發現月球樣品有20多種玄武岩的類型,這些玄武岩含二氧化鈦(TiO2)的含量範圍為0.5%~13%。根據TiO2的含量可將這些玄武岩分為三大類型:高鈦玄武岩、低鈦玄武岩和極低鈦玄武岩。其中,極低鈦玄武岩又可分為極低鈦玄武岩和高鋁極低鈦玄武岩。目前,大多數月球科學家都採用高鈦玄武岩、低鈦玄武岩和高鋁極低鈦玄武岩三種岩石類型的分類方法,然後再根據玄型岩中的礦物成分及其它特徵進一步劃分它們的亞類。
組成
組成月海玄武岩中的主要礦物是輝石、富鎂的橄欖石和富鈣的長石。月海玄武岩具有很強的還原性,化學元素多為低價態離子,如90%的鎘為二價鎘,70%的鈾為二價鈾,僅4%的鈦為四價鈦和1%的鐵為三價鐵。
除了結晶的礦物外,月海玄武岩還含有大量的玻璃物質,它們的成分往往與產地的玄武岩相似,顏色為綠色、橘黃色、褐色和黑色,但粒度都很小,一般都小於1毫米。這些玻璃是月球火山噴發或受隕石撞擊產生的,形成年齡通常大於30億年。
資源
根據目前的探測結果,月球上的礦產資源極為豐富,其中探測與研究程度較高的有月海玄武岩中的鈦鐵礦和克里普岩中的稀土元素、鉀、磷和鈾、釷等。
月海玄武岩是巨大的鈦鐵礦的儲存庫。月球表面沒有液態水,實際上所謂的“月海”是月球表面的平原或盆地,是被一種暗色的、稱為玄武岩的物質所覆蓋的區域。我們一般把這些區域上的玄武岩稱為月海玄武岩。根據目前的探測與分析結果,月球上有22個月海都被玄武岩所充填。
據專家的模式計算,分布在這些月海平原或盆地上的玄武岩的總體積大約有106萬立方公里,以目前地球上鈦鐵礦開採的品位為參考值,通過已有的探測結果特別是“克萊門汀”號月球探測器的多光譜探測數據,可計算出這些玄武岩中鈦鐵礦達到開發程度的資源量超過100萬億噸。鈦鐵礦不僅是生產金屬鐵、鈦的原料,還是生產水和火箭燃料———液氧的主要原料。
月球地理知識
眾所周知,月球是一顆寂靜荒涼的星球,沒有生命、沒有空氣、晝夜溫差極大、輻射強烈、月表凹凸不平且布滿了大大小小的撞擊坑,可以說,月球上是一個荒蕪蒼涼的世界,那么人類去月球做什麼呢? |