月球新月宙撞击坑的时空演化分析

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新鲜撞击坑具有边缘清晰、较高且较为陡峭、具有新鲜的连续溅射物、部分具有辐射纹、形态上没有明显退化等特征,基于这些特征,采用影像数据和地形数据相结合的方式,从LU106016撞击坑数据库中目视解译出新月宙撞击坑,再以LPI公布的撞击坑名录作为补充,最后用以研究的新月宙撞击坑总数为18605个。具体研究内容如下:1)空间分布特征。使用统计学和空间分析的方法,研究了新月宙撞击坑的空间分布特征。研究表明,(1)新月宙撞击坑在正背月面分布数量相当,但月海和高地地区存在分布不均衡性;(2)在纬向上,北半球的撞击坑平均密度大于南半球撞击坑的密度;在经向上,密度分布呈现出振荡的现象;(3)新月宙撞击坑在全月均有分布,但在南北半球、正背月面都存在差异性;(4)撞击坑直径分布较为随机,但存在局部聚集的现象。2)形态特征及分布。根据撞击坑的退化规律及与年代学的关系,将新月宙撞击坑依据形态特征分为三类,第一类为极新鲜撞击坑,直径小于10Km,具有明显的溅射物和辐射纹;第二类撞击坑相对第一类撞击坑年代较老,可细分为两类,I类边缘清晰,溅射物分布范围较小,呈毯状分布,不发育辐射纹,II类坡度较为陡峭,边缘较为清晰,坑壁存在垮塌现象,具有明显的溅射物和辐射纹,部分具有不连续溅射物;第三类在形态上已经有退化的痕迹,但仍然保留了清晰的坑缘物质。3)物质成分分析。利用Clementine和M~3数据进行了新鲜撞击坑元素和矿物的反演及分析,结果表明,随着撞击坑成熟度的增加,Fe O的丰度逐渐增加;月球正面Fe O和Ti O2丰度均高于月球背面,而Al3O2的丰度低于月球背面。对矿物组成分析发现,月海主要以橄榄石和辉石为主,高地主要以斜长石为主。4)新月宙撞击演化过程分析。研究发现,月球在新月宙所遭受的撞击事件大致可以分为三期,从爱拉托逊纪至哥白尼纪,撞击事件发生的频率越来越低,撞击体越来越小,撞击速度却越来越快。
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