陈剑
- 作品数：6 被引量：13H指数：2
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- 嫦娥一号干涉成像光谱仪数据再校正与全月铁钛元素反演被引量：7
- 2016年
- 月球表面的元素和物质成分分布是理解月球成岩与地质演化历史的重要线索。嫦娥一号干涉成像光谱仪（IIM）是我国首台月球探测成像光谱仪器,其获得的大量月球高光谱数据已成为我国未来探测月球成分与地质演化研究的宝贵基础数据。本文利用探月工程地面应用系统发布的IIM B版本2C级数据,开发出一套数据再定标流程,获得了较为可靠的月表相对反射率数据。我们在新校正数据的基础上开展月球表面FeO、TiO_2的反演建模,获得了全月FeO和TiO_2分布图,这些图件是进行月球地质填图的基础。校正数据反演的FeO和TiO_2分布与前人对Clementine UVVIS数据的反演结果相近,表明干涉成像光谱仪数据具有较大的应用潜力。高地的低铁岩石成分（一般小于8%）佐证了月球月壳形成的过程中的岩浆洋分异假说,而月海玄武岩的TiO_2成分变化范围较大（0~13%）则表明月海玄武岩来源于不同的月幔源区。根据嫦娥一号干涉成像光谱仪全月FeO分布图,可将月球表面物质类型总体划分为高地斜长岩和月海玄武岩,而根据TiO_2分布可以进一步将月海玄武岩划分为5种不同钛含量的玄武岩岩石类型。FeO和TiO_2在全月范围内的分布表明Apollo和Luna返回的月球样品不能够代表全月范围内的矿物成分多样性,月球岩浆演化历史比前人认为的要复杂。未来月球样品返回任务（如嫦娥五号）如能赴这些特殊地区进行取样,将很有可能返回重要的月球科学研究发现和成果。
- 凌宗成张江刘建忠李勃武中臣倪宇恒孙灵芝陈剑
- 关键词：嫦娥一号
- 月球正面与背面的差异对比与演化分析被引量：2
- 2017年
- 月球的起源与演化以及月球正面与背面的差异性一直是科学研究的热点问题,月球正面和背面的差异性说明两个半球的演化过程存在不对称性。通过分析月球正面与背面的物理特征、岩石矿物特征和构造特征分布差异,研究形成月球正面和背面差异性的动力过程,进而解释月球正面与背面地质演化差异。结果表明:月球正面和背面的物理特征、岩石矿物特征和构造特征都存在很大的不同;月球正面和背面的地质演化可以划分为以内动力地质作用为主的阶段,内、外动力地质作用并存阶段和以外动力地质作用为主的阶段;以内动力地质作用为主的阶段和内、外动力地质作用并存阶段是造成月球正面和背面地质演化差异的两个主要阶段,而以外动力地质作用为主的阶段对月球正面和背面地质演化差异的形成影响较小。
- 姚美娟陈建平徐彬籍进柱陈剑
- 关键词：月球岩石矿物
- 嫦娥三号着陆区月海玄武岩的年龄、成因及地质意义被引量：2
- 2016年
- 月海玄武岩主要分布在月海中,由斜长石、辉石和橄榄石组成,与地球玄武岩相比,富铁而贫钠和钾。月海玄武岩的成因,年代和成分研究是理解月岩形成与演化的基础。月球返回的岩石样品数量和覆盖面积有限,并且CE-3号着陆区没有月球样品返回,所以地球上的实验室样品分析方法不能应用到CE-3号着陆区玄武岩研究。本文对CE-3号着陆区月表和下伏玄武岩的组分、来源、分布、年代和层序进行反演和分析。主要使用的研究方法主要包括:玄武岩单元的撞击坑频率-分布函数定年,基于撞击坑的月壤下伏玄武岩单元识别、划分及厚度反演,基于遥感数据的元素含量和矿物成分分析等。结果表明:(1)CE-3号着陆区至少出现了6次较大规模的岩浆充填事件,由新到老分别为EIm、EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2,其中EIm单元年龄约为3.17Ga,Im单元年龄为3.48Ga;(2)研究区玄武岩单元铁元素成分变化不大,而钛元素含量有较大变化。并且玄武岩越年轻,铁和钛元素更加富集。对指示月表硅酸盐矿物的克里斯蒂安参数(CF)和弯曲指数(CI)进行计算,发现研究区没有高硅物质的分布;(3)研究区月海玄武岩充填活动具有多期次性,每期月海玄武岩的充填流动大体上保持由南向北方向,并且活动规模逐步减小;(4)下伏玄武岩单元EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2的平均厚度分别为68.3m,68.6m,81.8m,59.1m和52.1m,其中EIm_1单元的厚度最大为150m,从西到东逐渐减小;Im_1最大深度为224m,位于研究区的北部,向东西两侧依次减小。
- 李勃凌宗成张江陈剑孙灵芝赵昊炜
- 关键词：月海玄武岩
- 嫦娥二号γ谱数据反演月表Fe元素分布被引量：2
- 2016年
- Fe作为重要的成岩元素之一,其月表含量和分布特征对于认识月球岩石成因和岩浆演化具有重要指示意义.本文由嫦娥二号γ谱仪2C级数据出发,经过谱线筛选、宇宙线校正、能谱累积与本底处理后提取Fe峰计数率.我们借助月球勘探者号的热中子数据进行中子校正,之后结合月球样品、陨石与嫦娥三号的就位探测数据标定Fe元素丰度.嫦娥二号γ谱仪全月Fe分布图中月海玄武岩区域与Fe元素富集区域吻合,其中风暴洋和雨海中部为Fe含量高值区域(Fe O>23 wt.%),南极艾肯盆地内也出现Fe的相对富集,而月陆区域Fe含量较低(Fe O<8 wt.%).与月球勘探者号g谱仪的探测结果相比,嫦娥二号γ谱仪解算的Fe元素丰度(Fe O)平均偏低0.7 wt.%.
- 陈剑凌宗成李勃孙灵芝张江刘建忠
- 关键词：Γ射线月海玄武岩
- 月表镁尖晶石矿物的光谱特征与遥感探测:以第谷撞击坑为例被引量：2
- 2016年
- 月球镁尖晶石矿物隶属于深成岩,可以通过撞击作用被带到月表,它蕴含月壳深部甚至月幔的成分信息,对于研究月壳岩石成因与岩浆演化具有重要意义.本文分别从实验室和遥感研究两方面系统回顾月球镁尖晶石矿物的研究进展,以辐射传输模型为基础,作出了镁尖晶石与辉石、橄榄石和斜长石等矿物的一系列定量混合光谱.我们发现辉石与镁尖晶石矿物的相对含量与光谱波段比值之间存在对数关系,由此利用二次方程来拟合这种关系,建立了镁尖晶石矿物定量反演模型.以第谷(Tycho)撞击坑为例,我们利用遥感成像光谱数据(M^3)发现其中央峰主要矿物有辉石、斜长石和镁尖晶石等,尤其是发现了辉石与镁尖晶石的混合分布,但并未发现橄榄石矿物.利用上述矿物反演模型获得的混合矿物中镁尖晶石比例约为5.4vol%–6.4vol%,这与实验室月球样品的研究结果相符.我们推测这种辉石与镁尖晶石的混合矿物可能属于深成岩,被撞击作用抬升到月表,其中橄榄石只在坑壁附近发现有小范围的分布,可能属于浅层侵入岩.
- 孙灵芝凌宗成张江李勃陈剑
- 关键词：镁尖晶石辐射传输模型月球
- “嫦娥三号”着陆区月壤下伏玄武岩单元划分和充填过程研究被引量：2
- 2014年
- 月球在演化过程中,几乎没有经历过大气或流水等地质作用,在全月范围覆盖有表层土壤,极少有下伏岩石裸露。经过数十亿年的空间风化作用,月海月壤光谱特性与下伏玄武岩有很大差别。因此,通过常规遥感方法不能探知下伏玄武岩的特性。了解月球岩石的关键是透过干扰的月壤看到下伏岩石的信息。通过对"嫦娥三号"着陆区低成熟度撞击坑坑底和坑壁位置的光谱分析,进行月壤下伏玄武岩的组分识别、单元划分并根据地形数据计算其厚度。具体内容包括:(1)基于LISM多光谱遥感数据的撞击坑筛选与光谱信息提取;(2)玄武岩单元类型划分和厚度反演,建立离散撞击坑与连续的地质单元之间的关系。结果表明,研究区至少发生了6期玄武岩溢出充填活动,由新到老可以依次划分出6种玄武岩单元。其中单元1、2和3的厚度从南向北逐渐减小最后消失;单元4、5和6可能分布于整个研究区,在南部区域被前3期玄武岩单元覆盖,没有暴露在月表,在北部区域则位于下伏玄武岩的顶层。从元素含量上看,不同玄武岩单元Ti质量分数变化较大,从最低的1.26%到最高的6.65%,而Fe质量分数相对变化较小,在16.31%到17.57%。最后,玄武岩填充时间与其Fe、Ti元素含量之间有一定的联系,玄武岩年代越年轻,其中的Fe和Ti元素更加富集。
- 李勃凌宗成张江武中臣倪宇恒陈剑
- 关键词：充填过程
