大家好,我是天哥,作為一個地球科學科普節(jié)目,我們講了很多地球上石頭的故事。這期視頻,讓我們抬頭仰望,去看看月球上的石頭有何奧秘。
我國嫦娥5號順利采樣返回之后,地球上從月亮帶回來的石頭增加為384.0211kg,其中美國阿波羅11、12、14、15、16、17號6次登月采樣共計381.7kg,蘇聯(lián)月球16、20、24號三次非載人機器采樣共計0.3211kg,中國嫦娥5號一次非載人機器采樣2kg。
那么接下來我們就借助公開的阿波羅帶回來的一些樣品,來認識一下這月球的石頭。
第一塊向大家介紹的石頭來自于阿波羅11,由于是第一次登月,不敢亂跑,所以樣品都是在登月艙10m半徑范圍內(nèi)取的。就是這塊編號為10049的樣品,之前看過我視頻的朋友們應該會感覺很熟悉,地球上也有這樣的石頭是吧,它是巖漿沖出月球表面之后冷凝形成的,這就是玄武巖,我們看到的這氣孔,就是之前存在于巖漿中的揮發(fā)性氣體。10049號樣品——玄武巖,來源www.lpi.usra.edu
它廣泛存在于月海,什么是月海呢?遙望月球,我們可以將月球地貌大概分為兩類,顏色相對較暗的區(qū)域就是月海,而顏色發(fā)亮的區(qū)域就是高地。月海就是之前巨大的隕石撞擊坑被玄武巖質(zhì)巖漿充填后形成的,比如嫦娥五號的著陸點就在風暴洋,此外還有雨海、澄海、靜海、危海、豐富海等等。而說起玄武巖的氣孔,我們得看這塊阿波羅15號帶回來的15016號,氣孔可以說相當明顯了,氣孔的顯微照片更能說明問題。
15016號樣品極其顯微照片——玄武巖,來源www.lpi.usra.edu
當然了月球上的玄武巖和地上的還是不一樣的,月球玄武巖含有豐富的鈦鐵礦,據(jù)估計資源量為130萬億~190萬億噸,圖中的紅色和黃色就是含鈦玄武巖。
紅色為高鈦玄武巖,黃色為地鈦玄武巖,藍色為高地,來源www.researchgate.net
二、角礫巖
這是月球中比較特殊的巖石,雖然地球也有角礫巖,但是月球上的角礫巖的獨特之處在于它是由撞擊形成的,它的本質(zhì)是撞擊熔巖,就是本來的月球巖石在被沖擊破碎、熔融后膠結(jié)在一起而形成。
因此它們的特點就是大小不一的角礫狀集合體,這樣的巖石在阿波羅14號中很典型,因為阿波羅14號登陸點正位于哥白尼撞擊坑南部約390km的堆積物上。
一些角礫巖——玄武巖,來源www.lpi.usra.edu
三、火山玻璃
隕石撞擊產(chǎn)生的高溫一定會融化一部分巖石并形成火山玻璃,比如阿波羅17號月壤中就含有大量的細粒玻璃,看這圓潤的表面像不像是融化而滴落的小玻璃珠呢?
月球土壤中的火山玻璃極其顯微照片,來源www.lpi.usra.edu
四、高地巖石
高地巖石,也就是月球上看著比較亮的區(qū)域,一般圍著月海邊緣分布,年齡相對較老,因為他們是月球早期巖漿結(jié)晶而來。月球高地的巖石主要有斜長巖,比如阿波羅16號帶回來的65315號巖石,這白色的就是富鈣斜長石。65315號——斜長巖,來源www.lpi.usra.edu此外還有富鐵鎂的結(jié)晶巖,比如73215、78235、78255號蘇長巖、72415號橄長巖,這塊敢嘗言的年齡是44.5億年,是月球上最老的巖石之一,是阿波羅17號采集的,阿波羅17號登月的主要目的之一就是采集最古老的巖石。77075號蘇長巖和72415號橄長巖,來源www.lpi.usra.edu
阿波羅12號發(fā)現(xiàn)了一種地球上沒有的巖石,而在之后的登月取樣都有發(fā)現(xiàn),它就是克里普巖,它是一種富含K鉀元素、REE稀土元素、P元素的巖石,所以叫KREEP克里普巖。 12013號克里普巖,來源www.lpi.usra.edu據(jù)推算,僅風暴洋下的稀土含量為2.25-4.4千億噸,雖然都是某種算法估算,但是毋庸置疑,克里普巖中存在的稀土元素是月球上最重要的礦產(chǎn)之一。月球銩元素含量,來源維基百科
這種巖石的形成簡單來說就是,早期的月球巖漿逐漸冷卻結(jié)晶,較重礦物如輝石、橄欖石等下沉形成月幔,較輕的鋁硅酸鹽礦物如長石上浮形成月殼,而剩下的一些不相容元素包括稀土元素就富集在殘余巖漿中,成為了在月殼和月幔間的克里普巖。克里普巖成因模式,來源:www.mdpi.com
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