月表撞击坑形貌特征和几何形态关系分析-论文.pdf

《月表撞击坑形貌特征和几何形态关系分析-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Vo1．11No．1天文研究与技术第11卷第1期Jan．，2014ASTR0NOMICALRESEARCHANDTECHN0L0GY2014年1月CN53—1189／PISSN1672—7673月表撞击坑形貌特征和几何形态关系分析赵金锦，刘建军，牟伶俐(1．中国科学院国家天文台，北京100012；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：在已有研究的基础上，利用月表撞击坑数据库LU60645GT，深入分析了月表撞击坑深径比随直径变化以及深度随直径变化的特点．并给出了全月范围内新鲜撞击坑这两组形态参数之间的关系式。此外，通过统计风暴洋克里普岩地体、高地斜长岩地体、南极艾肯

2、地体三大地体下不同形貌类型、不同尺度撞击坑的深径比，对比分析得出不同地体下各类撞击坑几何形态关系的差异。研究表明(1)对较为新鲜的撞击坑而言，深径比随着直径的增加呈现先增加后减小的趋势，在直径5km附近出现极大值：深度随着直径的增加而增加的趋势并不均匀。在18km和30km附近出现拐点：15km以下撞击坑的深度一直径之间呈现较高的线性相关关系，而15km以上撞击坑的深径比一直径之间呈现较高的幂相关关系。(2)高地斜长岩地体下各类撞击坑的平均深径比均大于另两类地区同类撞击坑深径比关键词：月球；撞击坑；形貌特征；几何形态中图分类号：P184．8文献标识码：A文章编号：1672

3、—7673(2014)0卜0080—09撞击坑是月表最为显著且广泛分布的形貌构造，在撞击过程中形成，呈环状负地形形态[Jl。伽俐略早在1601年观测发现了月表撞击坑的形貌特征：主要由坑底、坑壁、抬升边缘、中央隆起、辐射纹和溅射物6部分构成[2]。受初始物理、化学、地质等因素的影响以及后期的物理和化学风化作用，月表撞击坑的形貌特征随撞击坑直径尺度的变化和退化程度的不同而有着显著的差异ll，3～】。月表受大气、水、生物及地质构造活动的影响十分微弱，因此月球表面记录了几十亿年来积累的极为丰富的撞击信息_2]。撞击坑是撞击信息的重要载体，是揭示月球形成和演化过程的一扇窗5]。通过

4、对撞击坑形貌特征及其几何形态关系的研究，不仅可以了解撞击过程中的物理、化学条件，还原撞击坑的形成过程，还可以进一步推知月球地质特征、岩石特征、物质组成、月壤厚度，揭示演化过程等6]。本文利用月表撞击坑数据库LU60645GT研究了月表不同区域不同形貌特征撞击坑的形态参数之间的差异，并给出新鲜撞击坑形态关系函数。这种撞击坑形貌上的差异是月表不同区域地质、岩石、物质等特征差异性的表现，也为进一步研究月表撞击坑的退化和演化打下基础。1月表撞击坑的形貌特征1．1撞击坑基本形貌类型撞击坑的形貌类型最早由Jafe(1965)将其分为3类]：(1)较浅，有尖锐的抬升边缘；(2)较浅。无

5、边缘；(3)较深，边缘宽阔低矮。此后，Howard(1974)总结出月表新鲜撞击坑的33种形貌特征：包括8项基本结构特征、7项溅射物的基本特征、8项溅射物的精细特征、4项远距离溅射特征和6项下滑流动特征]。再后，Florensky等(1976)将月表的撞击坑分为Schmidt、Dawes、Rijmer、Tych0、Copernicus、Plato6类。但目前被广泛认可的是Eisenber等(1973)提出的简单撞击坑、复杂撞击坑和撞击盆地3种基本分基金项目：国家自然科学基金(41371414，11273037)资助．收稿日期：2013—03—28：修定日期：2013—04

6、—11作者简介：赵金锦，女，硕士．研究方向：天体物理．Email：zha~j@nao．c-as．cn1期赵金锦等：月表撞击坑形貌特征和几何形态关系分析类¨，他们指出随着撞击坑直径的增加，其形貌特征的复杂程度也随之增加。简单撞击坑的直径一般小于15km，多为环状碗型结构，当撞击坑直径增加至15～20km时，中央峰出现，简单撞击坑过渡至复杂撞击坑，当撞击坑直径增加至100km以上时，中央峰逐渐消失，同时出现围绕坑底中央区域分布的多峰乃至峰环山脉，复杂撞击坑过渡至撞击盆地[ii]。Hartmann和Wood(1971)根据撞击盆地的形貌特征将其细化为中央峰盆地、峰环盆地、多环盆

7、地3种类型。中央峰盆地的直径通常在140～175km范围内，主要特征是围绕中央峰出现不连续的峰环；峰环盆地直径通常在175～450km范围内，围绕坑底的中央区出现峰环，中央峰消失；多环盆地的直径通常大于400km，围绕中央区域出现多条同心分布的峰环I2J撞击坑的形貌特征不仅可以通过定性描述进行判定，还可以通过对边缘直径、深度、体积、坑底直径、坑唇宽度、坑唇外侧宽度、中央峰高度、峰环直径等几何形态参数的测量进行定量分析l2]。探索撞击坑各几何形态参数间的相关关系，有助于进一步了解撞击坑的形成机制、退化程度和演化状态l4]。1．2