第三节 月球的组成.ppt

地球化学 Geochemistry 第三节 月球的组成 第二节 太阳系的组成：月球的组成 第二节 太阳系的组成：月球的组成 第二节 太阳系的组成：月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 三、月球的组成 Types of samples collected * * 2003-10-10 一、月球的主要岩石类型 二、月球的化学组成 三、月球和地球若干特征对比 过去人们仅能够从恒星和行星的电磁辐射以及陨石的组成资料来了解地球以外的天体。1969年7月美国“阿波罗”11号载人飞船首次登月成功，开始了人类对地球的卫星——月球表面的物质组成和物理性质进行直接研究的时期。从1969年7月到1972年12月，美国共实现了6次人类登月活动，有12名宇航员到达月面考察，考察时间达22个多小时，共带回月面岩石和月壤样品470多千克。这项伟大的工程积累了有关月球的许多珍贵资料（中科院贵阳地球化学研究所，1977；Anderson, 1973; Cameron, 1978; Toksoz et al., 1972），对探讨太阳系的起源和地球的演化历史都有重要的参考价值。 在经历了十八年的平静之后，美国1994年成功地发射了Clementine号月球探测器，并于次年提出了面向21世纪的全新而完整的探月计划。紧接着俄罗斯、欧洲空间局、日本和印度也制定了各自的月球探测计划并付诸实施。这一切标志着月球探测的新高潮已经开始（欧阳自远等，2003）。 月壤中3He的平均含量为3×10－9～4×10－9，资源总量可达100～500万t，是目前已知地球上3He资源量（10～20t）的10～50万倍。建设一个50MW的D－3He核聚变发电站，每年约消耗3He 50kg，以1992年全球用电量计算，如果全部使用D－3He发电，则需约100t3He原料，也就是说，月壤中的3He储量可供地球发电1～5万a（欧阳自远等，2003）。勿庸置疑，开发月壤中丰富的3He对人类未来能源的可持续利用具有重要意义。 一、月球的主要岩石类型： 根据对月岩、月壤和月尘样品的研究，构成月球表面（月壳）的岩石存在三种主要类型： 一类是与地球上大洋型拉斑玄武岩相近的月海玄武岩，但与地球上的拉斑玄武岩不同的是，月岩的拉斑玄武岩中富含TiO2和FeO，它主要分布在月球表面相对低洼的广阔的“月海”地区。同位素年龄大多数在31.5到38.5亿年之间。月海玄武岩现认为是由月球内部富钛、铁和贫斜长石的区域因放射性加热而部分熔融产生的，不是月壳原始分异的产物。 一、月球的主要岩石类型： 第二类是富含放射性元素及难熔微量元素的非月海玄武岩。它是一种富斜长石的玄武岩，内中斜长石的含量较月海玄武岩为高，但铁镁矿物和不透明矿物的含量则比月海玄武岩为低。其中有一种特殊的岩石类型，由于它含有较高的钾（K）、稀土元素（REE）及磷酸盐（P），故命名为克里普岩（KREEP）。克里普岩的化学成分本质上是玄武岩，但U、Th、Rb、Sr、Ba及稀土的含量比月海玄武岩高。非月海玄武岩一般认为是由富斜长石的岩石部分熔融而产生的。 一、月球的主要岩石类型： 第三类是富铝的高地斜长岩，其中含有70%的斜长辉长岩，它是组成月球台地或高地的岩石，也是月球上保存下来最老的台地单元。富铝的斜长岩现认为是岩浆分离作用的产物。其化学特征最显著的是Al2O3含量较高（19.1~36.49%）而TiO2和FeO均较低。 一、月球的主要岩石类型： 除上述三种主要月壳岩石类型外，在有的样品中还发现有化学成分上非常独特的偏酸性岩石，这种岩石明显的富含SiO2（61%）、K2O（2.0%）、ZrO2（0.3%）、Li（100ppm）、Ba（2150ppm）、Rb（30ppm）、Nb（170ppm）、Th（34ppm）、U（11ppm）、Y（240ppm）、Yb（20ppm）。但是到目前为止，在月球上尚未发现大的花岗岩体。 二、月球的化学组成 ? 对月球表面不同地区所采取的月壤及月尘样品的研究表明，月壤主要由晶质的岩石碎块、玻璃及显微角砾岩组成；月尘主要由辉石、斜长石、橄榄岩及钛铁矿组成，含少量的鳞石英、方英石，陨硫铁、尖晶石及镍铁。即亲铁、亲铜、亲石和亲气元素。 Ages of lunar rocks The oldest rocks are anorthosites in the lunar highlands (ancient crust, 4.3