本文将小波多尺度分析引入月球重力场的研究,选取测量数据质量较好的月球近区作为实验区域,以"Clementine"探测器获得的自由空气重力异常作为原始数据对主要月海盆地进行了局部的重力异常分解,解释了月球内部基本分层结构,并利用主要月海盆地的实验结果分析了月海下部质量异常以及莫霍面的起伏形态,与已有研究成果进行比较证明了方法的适用性及结果的合理性.

Mille rRange(MIL) 05035和LaPaz Icefield(LAP)02224是两块非角砾月海玄武岩陨石.本文研究了这两块月球陨石的岩相学和矿物学特征,并用离子探针多接收模式对锆矿物进行原位Pb/Pb定年.岩相学和矿物学特征与前人研究结果一致.MIL 05035中钙锆钍矿Pb/Pb年龄为(3851±8)Ma(2σ),与前人其他方法的结果一致.该年龄指示MIL 05035可能与Asuka 881757是成对陨石,且MIL 05035代表的岩浆作用可能与39亿年前月球表面的强烈撞击事件有关.测试了LAP02224中两颗斜锆石的Pb/Pb年龄,其中一颗较大斜锆石(6μm×20μm)呈现年龄分带现象,从(3109±29)Ma(2σ)到(3547±21)Ma(2σ),远大于该陨石的全岩年龄((3.02±0.03)Ga),另一颗斜锆石年龄为(3005±17)Ma(2σ).该结果说明LAP 02224的结晶年龄至少为～3.55Ga,先前获得的3Ga全岩年龄不是该陨石的结晶年龄,而反映了后期热事件的影响.本文结果显示钙锆钍矿和斜锆石可以获得较全岩更为可靠和精确的年龄,对研究月海玄武岩...

月海玄武岩主要产于月球近边的盆地中,覆盖面积为月球表面的1%,其形成年龄多在39～31亿年之间,是各类月岩中最年轻的。与地球玄武岩相似,月海玄武岩由斜长石、辉石和橄榄石组成,但它们比地球玄武岩具有更低的Mg#、Al2O3、K和Na含量,高的FeO含量(大于16%)和变化范围大的TiO2含量(小于1%到大于13%)。根据TiO2含量的变化,月海玄武岩分成高Ti(>6%),低Ti(1.5%<6%)以及极低Ti(<1.5%)三类。所有月海玄武岩都具有Eu负异常,并亏损挥发性元素和亲铁元素。月海玄武岩的同位素特征指示其至少为三个组分混合的产物:(1)高238U/204Pb、高87Sr/86Sr和负εNd组分,可能是岩浆海分异的残余岩浆即KREEP;(2)低238U/204Pb、低87Sr/86Sr和正εNd组分,来源于原始月幔,其熔融产物为低Ti玄武岩;(3)中等87Sr/86Sr和εNd组分,位于月幔的顶部,经历了岩浆海(洋)过程中形成的堆晶物质的再熔融,还可能受到了陨击事件的影响,其熔融产物是高Ti玄武岩。月海玄武岩的元素和同位素地球化学性质支持岩浆海的假...

中国"嫦娥一号"探月卫星搭载的微波探测仪(Chang’e Lunar Microwave Sounder-CELMS)为认识月球提供了新的视角。利用CELMS的多波段微波遥感数据,研究了月球的微波辐射特征。基于微波辐射传输理论,采用不同时段不同频段微波亮温数据的定量对比、统计分析等方法,首先分析月球微波辐射宏观分布规律及影响因素,在此基础上,重点研究几个区的微波辐射特征,通过从面到点的微波辐射特征研究,为认识月球提供微波辐射特性方面的资料。研究结果显示:月球的微波辐射具有显著的时、空、频差异性;太阳辐射是月球表层及次表层微波辐射的重要影响因素;局部地区微波辐射差异很大,除太阳辐射影响外,与物分、地形、结构等其它因素的相关程度增强。这些微波特征显著不同于光学特征,结合起来,有助于进一步揭示月球的物化性质。

关于月球的起源,一直是科学家探讨的热点。至今,月球成因依然未有找到满意的共识。从而本文通过以平面实验台上铺一层稠糊态物质,用块状坚硬物模拟陨石,轰击产生的稠糊物凹坑,坑径放大率于4-5倍。同时凹坑口径因稠糊物厚度有限能久而不变;并以较深容器装进同样稠糊物,让稠糊态物质厚度增大,则同样块状物模拟陨石轰击产生的凹坑,其凹坑直径放大率仅2-3倍。坑深度却在形成时既深,随即凹坑直径逐渐变小甚至合闭消失。由此得知,月海是月球初成期大陨石轰击月正面时碰至嵌在月壳下侧固体障碍物后产生大而浅的陨石坑,再经坑边下侧涌溢的熔融填塞而成。以至未经陨石重复轰击形成的单独月海边缘一般都呈圆形。在此期间大陨石轰击月背面时,因背面月壳下侧无固体障碍物其成的陨石坑被合闭而消失。亦即同样陨石轰击月球正背二面而产生陨石坑能否保存各有不同。根据上述实验和多证据发现,月球是二颗大小不一的姊妹星经相遇合并而成。即有一颗小星体曾经嵌在月球正面内部,所以月海多生于月正面。为此文章列出五大证据加以论述,并以二颗星体合并机制阐释十大月球未解之迷。

依据克莱门汀号和月球勘探者号月球探测器所获得的数据所建立最新的地球重力模型和地形模型,为人类深入了解月球内部性质及其演化特征,提供新的平台.M.T.Zuber(1994)和M.A.Wieczorek(1998)所建立的月壳全球模型,为利用最新月球着力资料研究月球内部构造和演化,揭示月球上独特的“物质瘤”之成因等科学问题,开凿了先河.本文通过对现有的月球重力和地形数进行分析和计算,提出作者对月球内部物质分布特征的理解和一些认识.从宏观角度看,月球布格重力异常与月球地形起伏是相关的,统计结果表明它们呈弱负相关,从均衡角度来说,在月球停止大规模内部物质运动之前,月球壳幔可能已基本达到均衡;从Mascon深度估算结果来看,一些大型的Mascon基本属于玄武岩浆“充填”型的,少数Mascon可能与月幔柱有关,如东方海Mascon.

21世纪月球探测的主要趋势是建立月球基地 ,开发利用月球的矿产资源、能源和特殊环境 ,为人类社会的可持续发展发挥长期而有效的支撑作用 .通过对月海玄武岩中的钛铁矿、克里普岩中的U、Th、REE和月壤中的氦 -3在月面的含量与分布的系统分析 ,月海玄武岩中蕴藏有极丰富的钛铁矿 ,TiO2 总资源量超过 70万亿t,钛铁矿还是月球基地生产水和火箭燃料的主要原料 ;克里普岩是未来月球探测与研究的热点之一 ,其蕴藏有巨量的铀、钍、钾、磷和稀土元素资源 ;月壤长期受到太阳风的照射 ,使其蕴藏有极其丰富的氢、氦、氧、氮等气体资源 ,其中氦 -3的资源量大于 10 0万t,它是一种可供人类社会长期使用的、安全、清洁、高效、廉价的核聚变发电燃料 ,其含量与月壤的化学成分、矿物组分、颗粒大小等有密切的关系 .