多尺度分析在月球表面哥白尼纪构造形迹研究中的重要性.PDF

中国科学: 物理学 力学 天文学 2015 年 第45 卷 第3 期: 039601 《中国科学》杂志社 SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica Astronomica SCIENCE CHINA PRESS 论 文 多尺度分析在月球表面哥白尼纪构造形迹研究中 的重要性 ①② ①②* ① ① ①② 杨屿 , 肖智勇 , 许晓明 , 陈维 , 曾佐勋 ① 中国地质大学(武汉)行星科学研究所, 武汉 430074; ② 华中构造力学研究中心, 武汉 430074 *联系人, E-mail: zyxiao@ 收稿日期: 2014-07-17; 接受日期: 2014-11-03; 网络出版日期: 2015-01-20 中国地质大学(武汉)本科生科研能力提高项目(编号: NSFC J1210043)、中国科学院重点研究项目(编号: KGZD-EW-603)和国家自然科 学基金(批准号:资助项目 摘要 近年来获取的月球高分辨率影像数据使月面哥白尼纪的线性构造形迹(如属于挤压构造的叶片 状悬崖和属于伸展构造的地堑)成为行星地质学界的研究热点. 这些构造单元是指示月球地质演化史和 热演化史的重要窗口. 本课题组尝试根据月表哥白尼纪线性构造单元的全球分布, 全面分析其可能的成 因模式, 验证其应力来源是否只可能是月球晚期的全球收缩, 研究月面区域地质背景对其形成过程的影 响. 在整理原始数据的过程中, 作者注意到月球表面很多非构造成因的线性形迹极易与哥白尼纪的小型 伸展和挤压构造相混, 造成错误的解译. 藉此, 本文系统地比较了月球表面哥白尼纪构造形迹与月壤台 阶、撞击熔融流、二次撞击坑链和月溪等线状形迹之间的相似性及其区别特征, 并提出多尺度分析在研 究月球表面哥白尼纪构造形迹中的重要性. 关键词 月球, 哥白尼纪构造形迹, 多尺度分析, LROC PACS: 96.20.-n, 96.20.Br, 96.20.Dt, 96.20.Ka doi: 10.1360/SSPMA2014-00267 1 前言 球上的冲起构造[2] . 典型的月表伸展型构造是地堑 (Graben)[3], 其与地球和火星上的地堑系统相似, 由 月球表面的构造形迹可分为挤压型和伸展型两 两个相邻的倾向相反的正断层组成. 以往对月球地 类. 典型的月表挤压型构造包括叶片状悬崖(Lobate 质演化史的研究认为月球自哥白尼纪(约 1 Ga[4]) 以来 [1] [5] Scarps)和皱脊(Wrinkle Ridges; High-Relief Ridges) , 缺少内生型的地质活动, 如岩浆活动与构造活动 . 叶片状悬崖与地球上的逆冲推覆构造的剖面形态相 然而, 早在 20 世纪 70 年代的阿波罗计划时期, 国外 似, 在地形上呈不对称的隆起; 皱脊是由逆冲断层及 学者利用较高分辨率的月球轨道器(Lunar Orbiter)影 其反冲断层共同作用形成的, 其剖面结构类似于地 像数据在月球表面发现了年轻的构造形迹,