Неорганическая геохимия - Хендерсон П.
Скачать (прямая ссылка):
Расстояние от Земли до Луны изменяется от 356 410 км в перигее до 406 740 км в апогее. Другие сведения о Луне приведены в табл. 3.1. Средняя плотность Луны (3,34 г/см3) мало отличается от плотности пород на ее поверхности (около 3,0 г/см3) и относительно невелика по сравнению с плотностью Земли (5,52 г/см3). Величина момента инерции Луны и близость ее средней плотности к плотности коры накладывают ограниче
Т а б л и ц а 3.1. Параметры Луны
Абсолютные По сравнению с Землей
Радиус средний 1738 км 0,272
Объем 2,2-1010 км3 0,020
Масса 7,35-1025 г 0,012
Плотность 3,34 г см-3 0,605
Ускорение силы тяжести 0,165
на поверхности 162 см-с-2
Скорость убегания 2,35 км-с-1 0,21
Альбедо 0,07 0,2
Структура ~60 км (средняя)
Кора
Литосфера ~1300 км
Ядро (?) ^350 (?) км (радиус)
4*
52 Часть І
ния на возможные составы и размеры мантии и ядра. Ядро, если оно есть, может быть только маленьким и, вероятно, состоит из расплавленного железа, возможно, с умеренной примесью реБ [233]. По сейсмическим и гравитационным данным, радиус ядра должен быть менее 350 км, а богатая плагиоклазом и пироксеном лунная кора имеет среднюю мощность приблизительно 60 км (около 50 км на видимой и около 75 км на обратной стороне Луны) и покоится на богатой оливином мантии.
Видимые с Земли характеристики лунного ландшафта позволяют разделить его на три типа:
моря — большие низменные области с очень низкой отражательной способностью;
возвышенности (покровы выбросов)—области со сглаженным рельефом и несколько более высокой, чем для морей, отражательной способностью;
материки — области с гористым рельефом и относительно высокой отражательной способностью. На каждой из этих территорий присутствуют дополнительные элементы поверхности, включая кратеры, борозды, лучи, уступы и гряды. Описание и обсуждение их происхождения приводятся в работе [392] и в ряде современных учебников о Луне. Фотографии, полученные во время первых орбитальных полетов, по
Таблица 3.2. Экспедиции, доставившие лунные образцы
Экспедиция Дата Место посадки Район
«Аполлон» 11 июля 1969 г. Море Спокойствия, 0,7° с. ш., 23,5° в. д. Море
12 ноября 1969 г. Океан Бурь, 3,2° ю. ш., 23,4° з. д. Море
14 января 1971 г. Кратер Фра-Мауро, 3,7° ю. ш., 17,5° з. д. Покров материковых выбросов
15 июля 1971 г. Подножие горы Хэдли (передовой фронт Апеннин), 26,Г с. ш.. 3,7° в. д. Близко к материку
16 апреля 1972 г. Плато Декарт, равнина Кэли, 8,9° ю. ш., Материк
15,5° в. д.
17 декабря 1972 г. Долина Литтров в горах Тавр, 20,17° с. ш., 30,77° в. д. Материк
«Луна» 16 сентября 1970 г. Море Изобилия, 0,7° Море
с. ш., 56,3° в. д.
20 февраля 1972 г. Север моря Изобилия, 3,5° с. ш., 56,5° в. д. Материк
24 августа 1976 г. Море Кризисов, 12,45° Море
с. ш., 62,12° в. д.
3. Луна 53
Рис. 3.1. Места посадок экспедиций «Аполлон», «Луна», «Сервейор» и «Луноход» [392].
казали, что на обратной стороне Луны нет таких больших морей, как на видимой стороне. Характер поверхности обратной стороны позволяет высказать предположение о глубокой древности рельефа.
Большая часть лунной поверхности покрыта рыхлым слоем реголита, состоящего из частиц пород и минералов, фрагментов стекла и небольших количеств осколков метеоритов. Брекчиро-ваиие пород распространяется на значительную глубину. Например, сейсмические данные указывают на то, что в материковом районе Декарт верхние 10 км брекчированы. Дробление вызвано главным образом метеоритными ударами и большим перепадом между дневной и ночной температурами на Луне (150 °С), действующим на иизкотеплопроводный материал. Практическое
54 Часть I
отсутствие на Луне атмосферы и воды означает, что процессы выветривания земного типа не участвовали в образовании реголита. Метеоритные удары приводили не только к дроблению породы, но и к разбросу обломков на большой площади.
Образцы реголита были доставлены на Землю девятью лунными экспедициями (табл. 3.2, рис. 3.1): шестью пилотируемыми космическими кораблями серии «Аполлон» (США) и тремя автоматическими межпланетными станциями серии «Луна» (СССР). Доставлено свыше 300 кг лунного вещества. В этой главе приводится краткий обзор петрологии и химии лунных пород. Более подробные сведения можно найти в книге Тейлора [392].
3.2. Общая характеристика минералогии и петрографии лунных образцов. Все доставленное вещество по петрографическим характеристикам делится на три типа:
а) кристаллические изверженные породы;
б) брекчии;
в) реголит, грунт или мелкозем, состоящий из частиц разме- ' ром менее 1 мм [214].
Изверженные породы лунных морей в большинстве случаев представлены базальтами, зачастую более пористыми или пузырчатыми, чем их земные аналоги, и обычно не содержащими , текстуры течения. Особенности состава и структуры многих таких пород свидетельствуют о том, что их исходные магмы имели вязкость по крайней мере на порядок ниже, чем земные базальтовые магмы. Зернистость материковых изверженных пород варьирует в широких пределах от тонко- до крупнозернистых (габроидных), а некоторые образцы несомненно образовались путем аккумуляции кристаллов из остывающего силикатного расплава (т. е. имеют кумулятивную природу).
