如何分辨月球上的月壤角礫岩、碎屑角礫岩和月球角礫岩隕石


如何分辨月球上的月壤角礫岩、碎屑角礫岩和月球角礫岩隕石


如何分辨月球上的月壤角礫岩、碎屑角礫岩和月球角礫岩隕石

雷格是行星表面鬆散物質層的名字--固體岩石表面的鬆散物質。因此月球土通常被稱為月壤。

月球角礫岩是由部分岩石和礦物碎片組成的,這些碎片由於隕石的轟擊影響而從基岩中分離出來。由角礫和碎屑組成的岩石稱為角礫岩.


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這些是阿波羅11號樣品的小岩石碎片,它是以母馬玄武岩為主的。


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這些都是來自阿波羅16號月岩樣品,樣品65902大多都是1-2毫米粒度的小岩石碎片。阿波羅16號岩石主要由正交岩屑(圖像中顏色最輕的碎屑)和非玻璃化角礫岩(非玻璃灰色)組成。

月壤中有兩種特殊的巖性。(巖性學的意思是“岩石類型”,但這是一個比較籠統的術語。)這裡討論的兩種巖性實際上都不是岩層)一個叫做凝集性,是微隕石撞擊月球隕石時形成的小型玻璃狀角礫岩。微隕石的尺寸是一毫米或更小。每天都有數以百萬計的微隕石撞擊月球。(每天也有數以百萬計的宇宙塵襲擊地球大氣層。)當一個微隕石撞擊月球表面時,一些受影響的雷格會融化,而另一些則不會融化,所以這個是一個玻璃,裡面夾雜著礦物和岩石碎片。玻璃通常呈現出流動的特徵,通常只有幾十微米到幾毫米大小。


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阿波羅17號月岩樣品一個大的凝集碎片的薄片的顯微照片。碎片大約有3毫米寬。

凝集體含有囊泡,玻璃裡的囊泡封住了氣泡。氣泡產生的原因如下。月球表面的岩石和礦物碎片暴露在太陽風,大部分是輕元素的離子,如氫和氦,以極高的速度從太陽發射,以每秒幾百公里的速度發射。由於月球沒有大氣層,太陽風離子移動得很快,它們被嵌入月球表面或注入月球表面材料中。它們不會很深地穿透岩石或礦物顆粒,只有幾百分之一微米,所以所有太陽風注入的原子都在月球顆粒的表面。隕石的撞擊攪動了表面的雷格,使得上面幾米的隕石富含注入的氫和氦離子。太陽風注入離子的數量在最精細的材料中是更大的,因為細材料比粗材料有更多的表面積。

當一顆微隕石在表面撞擊細晶物質時,其中一些物質會熱到足以熔化並形成粘合玻璃。它還會變得足夠熱,釋放太陽風注入的氫和氦,從而在玻璃中產生氣泡。

月壤中的另一種特殊巖性是:玻璃球。玻璃球體由兩種方式形成。有些是在隕石撞擊熔化物質時形成的,有些則是熔體火山口噴射出來,在降落前,熔體中的小球體凝固。這種熔化炸彈通常是球形的,大小範圍從不到一毫米到大約一釐米不等。在上面的照片中,有些很明顯是黑色的,玻璃狀的球體。

其他玻璃球體來自於火山爆發的岩漿的“火噴泉”。在地球上,我們稱這種物質為火山灰。在月球上,通常被稱為火山碎屑玻璃。在這兩種情況下,熔融的岩石冷卻和凝固在月球表面,形成玻璃球。


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阿波羅17號月岩樣品薄片中兩個區域的顯微照片(樣本71061)中含有火山球體(“橙色玻璃”)。暗區是鈦鐵礦在玻璃結晶的地方。球體(右側拉長)直徑約0.1毫米。

凝集物和玻璃球之所以特殊,是因為這兩種岩石只能在月表或月球表面以上產生,從而證明角礫岩構成的材料在月表或非常接近月球表面。


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阿波羅16號雷格里角礫岩的岩石學薄片照片,60016。最長尺寸為16毫米。有幾個玻璃球,很明顯。在雷格里角礫岩中很難找到凝集物,也許這一部分可能沒有凝集物

隕石撞擊的同時,岩石破碎,岩石碎片再次粘合在一起。當隕石撞擊形成直徑達數百米或更大的隕石坑時,撞擊點下方的物質會融化,有些甚至會蒸發。更深的物質可能只是在原地破碎,形成岩石碎片。當與衝擊相關的衝擊波通過細顆粒的表面材料時,這些物質可以被壓縮成岩石,就像用手捏雪來製造雪球一樣。如果產生的岩石含有玻璃球或凝集物,則稱為雷格利特角礫岩。如果它只與不含玻璃球的碎屑材料相粘合,則稱為碎屑角礫岩。雷格里石角礫岩由月球上部幾米處的細粒物質組成;碎屑角礫岩由更深的物質組成。一些雷格里石角礫岩只有部分熔化,但許多沒有顯示出融化的跡象。


如何分辨月球上的月壤角礫岩、碎屑角礫岩和月球角礫岩隕石

月球隕石NWA 2995為碎屑角礫岩,請注意,斑紋是灰色的,而不是彩色的。此外,還有幾種不同的碎屑(顏色和質地),考慮到阿波羅11號和16號隕石樣品中岩石的多樣性,我們可以在月球隕石或碎屑角礫岩中看到這種情況。相比之下,許多陸相角礫岩則是由(角碎屑)、礫岩(圓形碎屑)和玄武岩(火成岩)由單一岩石或礦物類型的碎屑或斑晶組成。在月球角礫岩中,常見的現象是它們本身就是角礫岩“角礫岩中還會有角礫。”在這張照片中,右邊有一個灰色的角礫岩裡面有白色的碎屑。請注意月球角礫岩沒有統一的方向性。在陸相沉積岩中,碎屑通常是向同一方向排列的,因為地球的引力大於月球。月球角礫岩碎屑不是圓形的。在陸相沉積岩中,碎屑通常是圓形的,因為形成碎屑的卵石在水或冰中互相磨損被膠結成新的岩石。請注意,縱橫比(長寬比)很短,幾乎總是小於3CM。拉長的碎屑和斑晶是陸相岩石的典型。在大多數(但不是全部)月球隕石和碎屑角礫岩中,基質比碎屑更暗。

這是一個令人著迷和好奇的觀察,許多月球隕石是雷格里石角礫岩。雷格里石角礫岩是由阿波羅宇航員收集的,但另一種角礫岩--熔融角礫岩--在阿波羅的收藏中更為常見。

月球隕石的泡狀鉅變熔殼

當月球流星體被加熱,表面在穿過地球大氣層時融化時,太陽風注入的氣體就會被驅走。這導致了泡狀聚變殼-有氣泡的融合皮。如果隕石有水泡狀的聚變外殼,它很可能是月球隕石。

如何分辨月球上的月壤角礫岩、碎屑角礫岩和月球角礫岩隕石

月球隕石上的泡狀融合殼QK 94281


如何分辨月球上的月壤角礫岩、碎屑角礫岩和月球角礫岩隕石

月球隕石上的泡狀融合殼QUE 93069


資料源:聖路易斯華盛頓大學地球和行星科學系


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