火星表面矿物反演研究

2015/12/30 |编辑|

     火星表面造岩矿物的识别对于确定与划分火星地壳岩石的类型具有十分重大的意义,含水矿物的识别提供了火星表面物质蚀变过程中水存在的证据,这对于回答火星环境是否适合生命这类基础问题具有重要指示意义。

     Mawrth Vallis位于火星南部高地与北部平原分界处,该峡谷地区已发现大量层状硅酸盐矿物露头。多端元混合光谱分析(Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis, MESMA)反演表明峡谷西岸较峡谷东岸蚀变程度高。同时HiRISE高分辨率影像显示整个峡谷地区从下到上主要存在层状铁镁硅酸盐矿物地层(Fe/Mg phyllosilicate Unit)、层状铝硅酸盐矿物地层(Al phyllosilicate Unit)、侵蚀残留地层(Remnant Unit)这三类主要地层。本研究提出了沉积作用和成土作用这两种假说解释Mawrth Vallis区域尺度上观测到的多样化层状硅酸盐、层序地层以及不同的蚀变程度。

     Tyrrhena Terra具有非常典型的火星南半球高地特征,表面布满大小不一的撞击坑,有时还可见侵蚀形成的沙丘和沟壑。本研究基于修正高斯模型(Modified Gaussian Model, MGM)开展该地区矿物类型与成分研究。拟合结果显示Tyrrhena Terra地区单斜辉石和镁橄榄石等造岩矿物辉石出露较多,斜方辉石出露较少。预测结果显示,橄榄石成分以镁橄榄石为主,Fo值分布范围为:44~95,单斜辉石主要成分是透辉石矿物,斜方辉石主要成分是顽辉石。

CRISM光谱指数镶嵌图(左图)以及反演获取的层状硅酸盐丰度图(右图)


HIRISE 观测到的3类地层的地形地貌特征(图a和图b)及它们之间的层序关系(图c)

Tyrrhena Terra地区CRISM影像光谱MGM拟合吸收中心散点图

 

附相关文章:


Gou, S., Z. Yue, K. Di, J. Wang, 2015. Mineral abundances and different levels of alteration around Mawrth Vallis, Mars, Geoscience Frontiers,6(2015):741-758.

芶盛,2016.火星表面矿物高光谱反演及形貌特征耦合研究.中国科学院大学博士论文