火星雅丹全球制图与年代学研究

2021/07/13 |编辑|

    雅丹地貌是火星上分布规模最大的风蚀地貌类型,其成因以风力作用为主,并受到其它多种环境因素共同作用。目前火星上雅丹地貌以定性分析研究为主,而且缺乏基于高分辨率遥感数据的全球雅丹数据库;定量研究中包括火星雅丹的年代学研究和机理分析则相对较少。火星雅丹地貌的研究可以深化对火星雅丹形成和演化的科学认识,对认识火星风场和火星气候变化有指示意义,具有重要的科学意义和工程应用参考价值。

    借鉴地球雅丹地貌研究的方法,我们基于高分辨率的多源火星遥感数据进行全球雅丹制图,统计分析雅丹的二维形貌参数和三维形态特征,并对其空间分布规律进行分析;在此基础上利用火星雅丹周围的壁垒撞击坑定年来限定雅丹的形成时间。

图 1 火星雅丹全球分布中心点投图(底图是MOLA和HRSC融合的山体阴影图)


    在研究中我们分别在火星的MFF和OFP区域选择了部分壁垒撞击坑样本进行定年,通过判定壁垒撞击坑与雅丹的空间位置关系情况,来确定该区域雅丹地貌形成年龄的上下限。在MFF-E区域,雅丹的形成年龄最早可以追溯到1.5 Ga之前,在MFF-W区域的雅丹地貌在920 Ma之后才开始发育形成;该区域还存在一种特殊的空间位置关系,即MFF-W 2号壁垒撞击坑溅射席周围有大型雅丹,并且在溅射席上也存在一些小型雅丹,说明周围规模较大的雅丹开始形成年龄要早于壁垒撞击坑的年龄即690 Ma,而溅射席上规模较小的雅丹开始形成的年龄要晚于690 Ma;此时壁垒撞击坑的年龄成为两种类型雅丹形成年龄的一个时间节点。OFP区域的雅丹均分布在壁垒撞击坑的溅射席上,所以雅丹形成的年龄晚于850 Ma,从850 Ma到现代亚马逊纪的火星,该区域持续有雅丹的形成与发育。

图 2 MFF-E区域壁垒撞击坑定年结果展示


图 3 MFF-E 1号壁垒撞击坑溅射席撞击坑样本及其定年结果展示


 

附相关文章:


Liu, J., K. Di, S. Gou, Z. Yue, B. Liu, J. Xiao, Z. Liu, 2020. Mapping and spatial statistical analysis of Mars Yardangs, Planetary and Space Science, 192(2020), 105035.

Liu, J., Z. Yue, K. Di, S. Gou, S. Niu, 2021. A study about the temporal constraints on the Martian yardangs' development in Medusae Fossae Formation, Remote Sensing, 13(7):1316-1329.

   

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