罗圈里撞击坑铂族元素异常及粗铂矿的发现及其意义

对 1998年 7月发现的辽宁岫岩县苏子沟镇罗圈里直径 1.8km的撞击坑构造作了一系列地质、地球化学测试工作。从坑内出露的基岩 (下元古界辽河群里尔峪组变质砂岩 )与充填碎屑物质界面上取样 ,经XRD定性分析显示有自然铂、锇铱矿、自然铑、自然铱的存在。进一步对这一类样品作等离子质谱分析 (ICP MS) ,则发现有PGE异常。特别是Pt,Pd ,Ru甚至高于原始地幔的丰度值。进一步淘选坑里重砂样品则发现数颗粗铂矿物。已作电子探针分析表明PGE质量分数 :Pt为 85 .30 % 98.6 8% ,Pd为 0 .45 % 0 .87% ,Rh为 0 .5 6 % 0 .74% ,Os为 0 .6 6 % 1.31% ,Ir为 1.72 % 2 .43% ,Ru为 0 .16 % 0 .31% ,此外Ni为 0 .0 0 % 0 .5 0 % ,Fe为 4.98% 5 .42 %。笔者认为这种PGE元素异常和粗铂矿的发现是陨石及其撞击作用的重要依据之一。     

月球辐射状撞击坑经度方向分布特征与同步旋转轨道状态模拟分析

月球目前的同步旋转轨道状态使得形成的撞击坑分布满足一定的不对称性.本文利用最新的LRO影像和地形数据,结合早期的Clementine影响数据,分析了月球辐射状撞击坑经度方向成坑率分布,结果表明所识别的辐射状撞击坑的.年龄为O.9 Ga内,西一东半球方向存在明显不对称性,比值约为1.35~1.53;同时利用辐射状撞击坑模拟了0.9 Ga内的同步旋转轨道的平均状态,得到该时间内月球的向点-背点为70°W—110°E附近;最后利用撞击坑数据库资料对月球形成以来各地质世纪时间尺度内的撞击坑进行了成坑率分布分析,结论表明月球在大爆炸中后期间可能处于过近似的同步轨道旋转状态,但是与现在的轨道运行状态相反,月球在之后的地质时期内经历了翻转,其诱因可能是雨海和东方海盆地遭受的撞击.     

透视投影下的月面撞击坑地形恢复算法研究

针对嫦娥三号将携带巡视器在月面展开科学探测任务过程中对高精度撞击坑地形的需求,提出了透视投影下基于SFS的月面撞击坑地形恢复算法。采用Lommel-Seeliger反射模型模拟月表反射,得到透视投影下的反射方程,通过撞击坑边缘点梯度约束以及地形表面连续性约束,将反射方程正则化,最终通过求解,实现了撞击坑在透视投影下的三维恢复。采用模拟影像和真实月面影像对算法的正确性和可行性进行了测试。实验表明,所提出的算法能够有效的进行透视投影下的撞击坑地形恢复,且精度高于现有SFS算法。     

撞击坑数值模拟中状态方程替代原则及误差分析

撞击坑是太阳系内大多数类地行星表面的一种重要地质过程,文中介绍了撞击坑形成的机制和撞击坑研究中的数值模拟方法。首先介绍模拟撞击成坑过程的基本理论与策略,着重指出状态方程在数值模拟中具有重要作用。然而,相对于客观世界物质复杂多样,在撞击坑数值模拟中仅有少数物质的状态方程,因此在研究中不可避免地使用其他物质的状态方程进行替换。详细阐述了状态方程替换的概念和原则,即它们的雨贡纽曲线必须相似。其次进一步从理论上分析这种替代过程对物理属性以及溅射速度的影响。最后,开展两个小型撞击坑的数值模拟,靶区分别使用花岗岩和石英岩,模拟结果显示了两次模拟中的峰值压力、温度以及密度的相似性和差异性。这种分析能够有助于行星科学领域的研究,尤其是在目前从月球、火星以及其他星体正在获取越来越多数据的阶段。     

全月球撞击坑形貌特征的识别与多指标表达

全月球撞击坑数据是支撑月表形貌研究以及月球工程探测和科学研究的重要基础性数据,其全面性、精确性是衡量一个国家科技水平甚至综合国力的重要指标。基于嫦娥一号、Clementine多光谱等探月数据,智能化人工提取了全月球106030 个直径大于500 m的撞击坑,在IAU 公布的有名称的撞击坑及其描述形貌特征指标的基础上,建立了描述全月球撞击坑形貌特征的指标体系并获得了所有撞击坑指标的属性值。针对现阶段尚无一套完整的全月球撞击坑数据库的现状,采用面向对象的Geodatabase数据模型组织全月球撞击坑数据,构建了包含位置、大小、形状、坡度、方向、中央峰、辐射纹等7 个大类52 个小类指标的全关系型数据库,其可对撞击坑空间数据和属性数据进行一体化管理,实现了对撞击坑数据的存储、检索、处理和应用,为其他月球科学研究基于数据库进行数据挖掘和应用提供了海量基础数据,为后续月球其他资源数据库的构建提供借鉴。今后将进一步完善更新维护全月球数据库的工作。     

一种假说：湛江港（湾）成因问题之思考

对湛江港（湾）的成因提出如下假说：1）第四纪晚更新世时期,湛江地区可能发生过一次天体撞击地球的突变事件,撞击地点在麻斜海;2）从撞击坑中升起的大量尘烟被风向北吹送,在湛江港（湾）以北地区沉落下来,形成了面积颇广、厚约50 cm的风成黄土层;3）受此撞击事件影响,南三岛分裂成3个小岛,还诱发了周边的火山活动;4）湛江港（湾）上端伸入陆地的溺谷湾区域,出现“X”形裂痕,该裂痕在其后的低海面时期,遭受地表流水的侵蚀作用而加深、拓宽,再于冰后期海侵时成为溺谷湾。以上猜想,主要依据对以下3方面的现象及问题的观察与思考得出：一是湛江以北大面积、铺天盖地而来的风成黄土源于何处;二是麻斜海象是一个“坑”,坑中物质及其周边环境有一些异常;三是湛江溺谷湾发育的基础像一条裂谷。     

月表撞击坑自动识别与提取的新方法及其应用

月表撞击坑是月球最显著的地质构造特征。随着不同月球探测器探测数据的丰富与数据质量的提高,月表地质信息挖掘成为月球科学领域重要的研究内容。月表分布广泛的撞击事件的撞击机理研究和月表地质单元的地质年龄的判定等科学问题都离不开对撞击坑的研究。因此,对撞击坑进行识别和特征参数提取是挖掘以上月表地质隐含信息的基础和关键。针对目前用于撞击坑识别和特征参数提取的方法存在效率低下、应用范围有限等种种缺陷,提出了一种新的月表环形构造识别和特征参数提取方法,并且实现了定量自动化处理。首先,根据撞击坑环形构造特征,利用坡度指数提取坑壁多边形矢量要素;其次,提出并采用环形构造最小外包矩形法提取撞击坑的伪中心与伪直径;然后,以伪中心为中心点向外搜寻并确定撞击坑坑缘顶点;最后,利用三点定圆法确定撞击坑的中心位置和直径大小。以嫦娥一号CCD相机影像数据和利用CCD立体相机制作的DEM数据为数据源,选取不同区域、不同类型的月表撞击坑进行试验,并将计算结果与目前研究成果进行对比。结果验证表明,此方法可以推广到月表其他表面,并可应用于月表撞击坑形成机理研究和利用撞击坑大小频率分布测量的方法确定月表地质单元的地质年龄工作中。     

Messier撞击坑辐射纹形成及斜撞击研究

具有辐射纹的撞击坑是一种特殊的撞击构造,只形成于某些区域一定规模的撞击事件.由于大部分撞击事件都是斜撞击,本文以Messier复合撞击坑为例研究并模拟了斜撞击抛射和辐射纹形成物理过程.Messier复合撞击坑包含Messier撞击坑和Messier A撞击坑,是月球上典型的小角度斜撞击形成的撞击坑.对Messier复合撞击坑的对称性分析发现,Messier A撞击坑对称轴相对于Messier撞击坑对称轴存在一个逆时针小角度偏转,这个小角度偏转说明Messier复合撞击坑起源于一次非理想斜撞击.基于对辐射纹形成过程的认识,本文建立了斜撞击抛射模型,合理解释了Messier复合撞击坑的南北方向辐射纹以及朝西方向辐射纹成因;并利用蒙特卡洛方法数值模拟了斜撞击产生的辐射纹分布,为Messier复合撞击坑的形成提供了一种新的合理解释.     

岫岩陨石撞击坑的速度结构和抗震性能分析

岫岩陨石撞击坑位于辽东半岛北部低山丘陵地区,直径1.8km,保存完好。由于陨石的撞击和此后的沉积作用在坑内形成了特殊的地貌、地质和地球物理环境,使坑内与坑外的介质在速度方面存在差异,尤其是湖相沉积的软弱淤泥层使得坑底上建造的房屋就像躺在一张巨大的海绵垫上一样,使人们常常感到有微震发生,表明坑底的软弱地层对地面的震动产生了放大作用,严重地影响了地基的稳定性,从而影响到地面建筑物的抗震性能。本文采用高分辨折射探测方法,获得了陨石坑内的速度结构和软弱地层的分布,分析了陨石坑地基的抗震性能,为坑内地基和地面建筑物的地震危险性评价提供了可靠的基础资料。     

“嫦娥一号”第一幅月面遥感影像撞击坑特征

撞击坑是月表的主要地貌形态,按普通碗状型、中心隆起型、平底型及同心圆型4种类型描述"第一幅月面图像"上月表撞击坑的形态特征.应用遥感专业图像处理软件,结合白赛尔大地主题反算法,实现撞击坑分布及直径信息提取.研究发现,研究区域的撞击坑直径主要集中在300～700 m.而且撞击坑空间分布不均匀,直径越小,分布越密集.