月球表面什么地质
① 月球的地质如何
月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里,是地球的1/4。体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。
月球体成分及资源
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45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP) 展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物--那些无法进入晶体结构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。对研究人员来说,KREEP是个方便的线索,说明了月壳的火山运动历史,并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。
月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝 及氢。当受到宇宙射线轰击时,每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素,例如:铀、钍和钾,本身已具放射性,因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何,每种元素发出的伽玛射线均不相同,每种均有独特的谱线特征,而且可用光谱仪测量。直至现在,人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。
月球有丰富的矿藏,据介绍,月球上稀有金属的储藏量比地球还多。月球上的岩石主要有三种类型,第一种是富含铁、钛的月海玄武岩;第二种是斜长岩,富含钾、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三种主要是由0.1~1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物,其中6种矿物是地球没有的。
月球的矿产资源极为丰富,地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球表层的铁不仅异常丰富,而且便于开采和冶炼。据悉,月球上的铁主要是氧化铁,只要把氧和铁分开就行;此外,科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。在月球表层,铝的含量也十分丰富。
月球土壤中还含有丰富的氦3,利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源,这种聚变不产生中子,安全无污染,是容易控制的核聚变,不仅可用于地面核电站,而且特别适合宇宙航行。据悉,月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。从月球土壤中每提取一吨氦3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。从目前的分析看,由于月球的氦3蕴藏量大,对于未来能源比较紧缺的地球来说,无疑是雪中送炭。许多航天大国已将获取氦3作为开发月球的重要目标之一。
月球表面分布着22个主要的月海,除东海、莫斯科海和智海位于月球的背面(背向地球的一面)外,其他19个月海都分布在月球的正面(面向地球的一面)。在这些月海中存在着大量的月海玄武岩,22个海中所填充的玄武岩体积约1010千米,而月海玄武岩中蕴藏着丰富的钛、铁等资源。若假设月海玄武岩中钛铁矿含量为8%,或者说二氧化钛含量为4.2%,则月海玄武岩中钛铁矿的总资源量约为1.3×1015~1.9×1015,尽管这种估算带着很大的推测性与不确定性,但可以肯定的是月海玄武岩中丰富的钛铁矿是未来月球可供开发利用的最重要的矿产资源之一。
克里普岩是月球高地三大岩石类型之一,因富含钾、稀土元素和磷而得名。克里普岩在月球上分布很广泛。富含钍和铀元素的风爆洋区的克里普岩被后期月海玄武岩所覆盖,克里普岩混合并形成高灶和铀物质,其厚度估计有10~20千米。风暴洋区克里普岩中的稀土元素总资源量约为225亿至450亿吨。克里普岩中所蕴藏的丰富的钍、轴也是未来人类开发利用月球资源的重要矿产资源之一。
② 月球的表面是什么物质构成的
已知存在于月球表面的元素包括氧(O)、硅(Si)、铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、锰(Mn)和钛(Ti)。其中最丰富的是氧、铁和硅。氧含量估计为45%(按重量计)。碳(C)和氮(N)似乎仅存在于来自太阳风沉积的痕量。
这一问题要涉及到月球地质学,月球的地质研究是基于地球上的望远镜观测数据、轨道航天器的测量数据、月球样品和地球物理数据的综合研究。在1969-1972年阿波罗载人计划着陆期间,有六个地点被直接采样,并且有380.96公斤(839.9磅)的月球岩石和月球土壤带回了地球。月球是唯一一个具有已知地质背景的天体。虽然月球上的陨石坑是未知的,但在地球上已经发现了少量的月球陨石。月球表面的很大一部分尚未被探测,许多地质问题仍未得到解答。
月球表面的组成元素
月球表面上已知的元素包括氧(O)、硅(Si)、铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、锰(Mn)和钛(Ti)。其中更丰富的是氧、铁和硅。氧含量估计为45%(按重量计)。碳(C)和氮(N)似乎仅存在于来自太阳风沉积的痕量。
来自月球探勘者的中子能谱数据表明氢的存在集中在两极。
月球北极
月球南极
③ 月球的表面,都是由哪些物质构成的
已知存在于月球表面的元素包括氧(O)、硅(Si)、铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、锰(Mn)和钛(Ti)。其中最丰富的是氧、铁和硅。氧含量估计为45%(按重量计)。碳(C)和氮(N)似乎仅存在于来自太阳风沉积的痕量。
这一问题要涉及到月球地质学,月球的地质研究是基于地球上的望远镜观测数据、轨道航天器的测量数据、月球样品和地球物理数据的综合研究。在1969-1972年阿波罗载人计划着陆期间,有六个地点被直接采样,并且有380.96公斤(839.9磅)的月球岩石和月球土壤带回了地球。月球是唯一一个具有已知地质背景的天体。虽然月球上的陨石坑是未知的,但在地球上已经发现了少量的月球陨石。月球表面的很大一部分尚未被探测,许多地质问题仍未得到解答。
月球表面的组成元素
月球表面上已知的元素包括氧(O)、硅(Si)、铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、锰(Mn)和钛(Ti)。其中更丰富的是氧、铁和硅。氧含量估计为45%(按重量计)。碳(C)和氮(N)似乎仅存在于来自太阳风沉积的痕量。
来自月球探勘者的中子能谱数据表明氢的存在集中在两极。
月球南极
④ 月球的地质构造是什么
月球地质学的主要研究领域及成果是:
(1)月球地貌分区:根据月面的地貌特征,可分为高地(月陆)、月海和火山地貌。月海和月陆覆盖月面80%的面积。月面22个月海绝大多数分布在月球正面,如风暴洋、雨海、静海、澄海、丰富海等,是39亿年前大量小天体撞击月面而形成的,月海周边的山脉为撞击溅射物堆积形成。月陆的年龄老于月海。月球是一个无大气、无水体、无生命活动、冷热剧变的死寂世界,仅有太阳辐射引起月岩的物理崩解和各类小天体撞击产生的溅射物的撒播。月表覆盖着一层粒径<1mm的松散的岩石碎屑、玻璃碎块及少量陨石物质与粉尘组成的厚度为数厘米至数十厘米的月壤。月壤形成年龄为200~500Ma。
(2)月球地质史分期与构造特征:根据地层覆盖、侵入穿插和撞击坑的密度,将月球的地质史分期从老到新划分为:前雨海纪(保留最古老的月陆及古撞击坑残迹)、雨海纪(大型撞击形成大量月海)、风暴洋纪或月海纪(大面积玄武岩喷发形成月海玄武岩)、爱拉托逊纪或后月海纪(辐射纹消失的撞击坑)及哥白尼纪(最近形成的具有辐射纹的撞击坑)。月面构造主要由月陆与月海组成。月陆包括广阔的大陆区、由山链构成的边缘隆起带、内陆边缘盆地(类月海)和大环形构造(亚类月海);月海包括巨型月海盆地、月海盆地边缘带和小月海盆地。月陆内有多条近南北向的隆起带;巨大的环形盆地有明显的放射状断裂体系。月球上的褶皱变形主要是月海盆地内的堤形隆起所形成。
(3)月壤与月岩:月表覆盖着一层月壤,是由长期陨石及微陨石撞击及其溅射物堆积所形成的岩石碎屑、粉未、角砾、冲击熔融玻璃及火山玻璃组成的土壤层。月球的岩石主要有三种类型:①高地斜长岩;②月海玄武岩;③富含KREEP的岩石,常为苏长岩,可能由富斜长石的岩石部分熔融所形成。
(4)月球内部结构:根据天然月震和大型陨石撞击月表产生月震的记录,证明月球内部具有壳层状结构。正面月壳的厚度约50km,背面厚约72km;月球岩石圈的厚度至少可延伸到1000km的深度。根据月球内部电导剖面的研究表明,月球金属核的半径约360km;根据月球磁场的测定,月核半径约400~500km;月球内部最高温度不超过1300℃,没有达到物质熔融的温度。
(5)月球的地质演化:月球曾产生过多次局部熔融,月球形成初期,月球的大部分曾加热到1000℃。距今41亿年前,月球产生过第一次规模较大的岩浆活动,通过岩浆分离作用,形成了斜长岩月壳。距今40亿年前,月壳局部重熔,形成非月海玄武岩。根据月球捕获成因说,地-月距离的变化使月球旋转扁率变化,产生南北向压力,形成月球上的X型断裂。距今39亿年,小天体的大规模撞击月球,形成月海盆地,即雨海事件。距今39~31亿年,月球产生过第二次大规模岩浆活动,月海玄武岩喷发,月海被玄武岩充填的次序为雨海西、雨海东、湿海、危海、静海、丰富海、澄海、风暴洋。31亿年以来,月球的地质演化处于停滞状态,距今20亿年前,月球曾受过一次重大的加热事件。相继形成爱拉托逊式辐射撞击坑及哥白尼式辐射撞击坑。在各类小天体不断撞击和太阳辐射作用下,形成覆盖月面的月壤。
尽管对月球的观测与研究作过大量工作,21世纪的研究领域可归纳为:
(1)月球成因,不论分裂说、双星说或捕获说,都难以圆满解释月球的基本特征与演化规律。
(2)月球早期演化史,特别是距今41亿年前,月球的物质分布与分异、能量来源与分配、地质知识程与特征。
(3)月球内部结构,各圈层的物质组成、温度分布、月岩剩磁成因、质量瘤成因等。
(4)月球三类主要岩石类型的成因联系。
(5)月表海、陆分布的起因。
(6)地-月形成和演化的共性与特性,月球演化对地球早期演化的对比研究等。
⑤ 月球到底是什么地质构成
月岩中含有地壳中的全部物质元素,约有60种矿藏,地球上常见的元素,在月球上都可以回找到;在月答球岩土中,具有丰富的氧、铁、镁、钙、硅、钛、钠、钾、锰等物质,月球表面平均有10厘米厚的沙土,初步估计共含有80000亿吨铁。有研究认为,如果不把碳氢化合物计算在内,月球上的物质能为人类制造出90%的所需物品,因此,月球上特有的矿产资源将是对地球资源的重要补充和储备。
另外,月球上还蕴藏有丰富的能源。目前的人类探月研究发现,月球表面覆盖着一层岩屑、粉尘、角砾岩和冲击玻璃组成的细小颗粒状物质。这层月壤中富含由太阳风粒子积累所形成的气体,如氢、氦、氖、氮等气体,这些气体在加热到摄氏700度时,就可以全部施放出来。尤其是月球上的氦-3,是地球上所没有的核聚变反应的高效燃料,据估计,在月壤中的资源总量可以达到100万~500万吨。
根据测算,如果每年从月球上开采1500吨氦-3,就能满足世界范围内能源的需要;同时,利用氦-3进行热核反应,产生的放射性最低,具有经济安全两大优点。另据计算,从月球中每提炼出一吨氦-3,还可以获得6300吨氢气、700吨氮气和1600吨含碳气体。
⑥ 根据人类对月球的了解,月球上的地质环境是什么样的
美国地质勘探局的科学家们利用阿波罗计划的数据绘制出了迄今为止最详细的月球地质图!
这份新的月球地图为人类提供了登陆月球的蓝图,揭示了地球岩石伙伴的真实性质。
美国地质勘探局地质学家科里·福特佐在同一份声明中说:“这幅地图是一个历时数十年的研究项目的成果。通过将月球上特定地点的探索与月球表面的其他部分联系起来,它为新的科学研究提供了重要的信息。”
这些科学家合并了旧的和新的数据集,并用最新的数据更新了阿波罗时代的地图。此外,他们还开发了一种新的统一的方法来描述月球的岩层。以前,月球地图对不同类型的岩石和岩层使用了各种不同的名称,而这种新的统一描述方法消除了这种不一致。
⑦ 月球表面岩石不是沉积岩那应该是什么岩
月球岩石主要是岩浆冷却形成的各类火成岩,没有发现与水作用有关的沉积回岩(包括砂岩、页岩答和石灰岩等)。
科学家们经过对月岩样品进行仔细分析和化验后,将月表岩石主要分成月表高地岩石、月海玄武岩、克里普岩和角砾岩四大类。其中,高地岩石是构成月表高地的主要岩石,月海玄武岩是构成月海洼地的主要岩石,克里普岩主要分布于月海和高地的过渡区,而角砾岩则是在月球表面到处可见的、没有固定来源的表层岩石。
月表高地(月陆)岩石的特点表明:与地球表壳相比,月球高地缺少变质岩和显示地层年代的沉积岩层。虽然月球上最老的岩石比地球的年龄还老,但在月球表面却没有与月表地质年代相对应的沉积岩层。
⑧ 月球表面的地质有什么作用
从月面地形特征和来月球样源品物质组成的研究表明,火山及撞击成坑作用,对月表的形貌和月表物质的分布特征起重要作用,太阳风和宇宙线对月表物质起侵蚀作用。陨石体撞击月表时形成撞击坑,并引起基岩破坏、月壤和角砾岩的形成以及月表物质的再分配。月表物质的暴露年龄测定结果表明(见宇宙线暴露年龄):月壤的平均暴露年龄约为4.00×108年,个别的可达1.70×109年;月岩的暴露年龄范围为1.00×106~7.00×108年,绝大部分集中在2.00×107~2.00×108年之间。在最近3.00×109年以来,很少或没有火山作用。
⑨ 月球的地质构造
月球地质史分期与构造特征:根据地层覆盖、侵入穿插和撞击坑的密度,将月球回的地质史答分期从老到新划分为:前雨海纪(保留最古老的月陆及古撞击坑残迹)、雨海纪(大型撞击形成大量月海)、风暴洋纪或月海纪(大面积玄武岩喷发形成月海玄武岩)、爱拉托逊纪或后月海纪(辐射纹消失的撞击坑)及哥白尼纪(最近形成的具有辐射纹的撞击坑)。月面构造主要由月陆与月海组成。月陆包括广阔的大陆区、由山链构成的边缘隆起带、内陆边缘盆地(类月海)和大环形构造(亚类月海);月海包括巨型月海盆地、月海盆地边缘带和小月海盆地。月陆内有多条近南北向的隆起带;巨大的环形盆地有明显的放射状断裂体系。月球上的褶皱变形主要是月海盆地内的堤形隆起所形成。
⑩ 月球地质的介绍
月球地质(geology of the Moon)是研究月球表面特性、物质组成、物理场、地质构造、内部结构和演化历史等问题的学科。