月球表面主要矿物微结构的太阳风作用特征及模拟实验研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiuyueguangxuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
太空风化是影响无大气行星表面物质后期演化的主要因素之一。其中,太阳风辐射导致的组分溅射与晶格损伤是改变月球表面矿物化学组成与晶格结构的重要过程,也是形成月壤颗粒微观环带的重要原因之一。本文着眼于太阳风粒子对月球表面矿物晶格结构的改造,依托计算机软件与离子注入机对斜长石、斜方辉石、橄榄石以及钛铁矿等主要月表主要矿物的太阳风辐射过程进行模拟,研究注入前后矿物晶格结构的变化特征,为月球环带的太阳风成因以及月表矿物的演化过程提供参考依据。  SRIM软件的计算结果表明,太阳风粒子在月表主要矿物中的投影射程以及终止位置为斜长石>辉石>橄榄石>钛铁矿,主要影响因素为矿物的密度。太阳风对化学元素溅射剥蚀的影响表现为Y[Mg,O]>Y[Si、Al、Fe、Ti、Ca](Y为溅射产额),导致溅射之后硅酸盐矿物的Mg/Si和O/Si均会减小,与太阳风成因月壤环带以及宇宙尘环带的分析结果吻合。此外,较高的含量致使H+对月表矿物的溅射剥蚀能力强于能量更高的He+。利用离子注入机对斜长石、斜方辉石、橄榄石以及钛铁矿开展不同剂量的50 keV He+、25 keV H+注入以及先后注入。结果证明上述四种矿物的非晶化阈值斜长石<斜方辉石≤橄榄石<钛铁矿。具体表现为斜长石的非晶化阈值小于1×1017H/cm2;斜方辉石大于5×1016He/Cm2但小于1×1017He/cm2;橄榄石与斜方辉石阈值范围相似,但略高;钛铁矿的非晶化阈值则高于1×1017He/cm2与1×1017H/cm2的先后注入。晶体结构是影响不同矿物辐射损伤效果的主要因素,主要表现为共价键组成的斜长石的非晶化阈值低于共价键与离子键共同组成的斜方辉石与橄榄石,更低于完全由离子键组成的钛铁矿。原因可能是离子辐射中共价键的强度低于离子键,也可能是共价键矿物的密度小于离子键矿物。斜长石生成气泡的临界剂量为1×1017He/cm2,并发现He+与H+的先后注入有助于促进气泡体积的增长。晶轴朝向对斜方辉石与橄榄石的非晶化过程具有明显影响。具体表现为,离子垂直[001]轴入射更容易引起斜方辉石与橄榄石的非晶化。其原因为斜方辉石与橄榄石中的[Fe/MgO6]八面体链起骨架作用并沿[001]方向延伸,当离子垂直[Fe/MgO6]八面体链入射时,所造成的破坏是最显著的。通过对太阳风作用过程的实验模拟和影响因素分析,认为较低的Mg/Si和O/Si、残留晶面以及气泡结构是太阳风作用的主要特征。根据这些矿物的特征差异和非晶化阈值,可以初步推测月壤万年尺度内的太阳风暴露时间,为深入探讨月球表面物质演化历史提供参考。
其他文献
时下,老百姓在评价某个领导干部素质时,爱用“好人”或“贪官”加以区别,我认为这种区别太笼统,也不科学。“贪官”的界定自有法律规范,这里不去研究。“好人”是对党和国家
新疆地处亚洲中部干旱区,保存有丰富的自然沉积地层和古人类活动遗迹,已成为亚洲中部干旱化与人类适应研究的热点地区之一。本文选择新疆伊犁盆地的伊犁剖面、喀什地区的乌帕尔
党的十五大报告提出,以邓小平为核心的第二代领导集体,把马列主义、毛泽东思想创造性地运用于当代中国,围绕在改革开放和现代化建设条件下,建设一个什么样的党,怎样建设党的问题,开
天山造山带是中亚造山带的重要组成部分,其大地构造单元可划分为南北两侧的北天山和南天山增生杂岩以及中间的中天山岛弧拼贴体。新疆北天山增生杂岩主要由晚古生代复理石和散
造山带沉积岩,是探讨造山带构造演化一个不可忽视的研究对象。造山带沉积岩物源属性的研究能为造山带研究提供较为连续的构造演化证据。本文通过沉积岩石学、砾岩砾石统计、
我国矿山地区土壤重金属污染的形式已日趋严峻,利用超富集植物治理土壤重金属污染是当前最为有效的手段之一,也是目前环境地球化学和环境科学研究的热点问题。本研究以我国典型
本论文以鄂尔多斯盆地周河—双河地区侏罗系延安组延8油层组为研究对象,依据广泛收集整理的钻井、测井分析测试等方面的资料,针对侏罗系延8油层组的沉积特征、储层特征和油气
迈丹断裂是柯坪逆冲推覆构造的根部断裂,根据仪器记录,它的地震活动相对较弱,因此多数学者认为该断裂晚第四纪以来活动性不强,而野外考察发现阿合奇段晚第四纪以来多次活动,
近年来,随着企业改革的深入和离退休制度的完善,武钢、一冶等驻区大企业的大批离退休党员不断地把党组织关系转到青山区10条街道。目前,离退休党员已经成为街道党员队伍的主
志留纪是西准噶尔北部洋盆、岛弧等发展建造的重要阶段,这一时期西准北部经历了洋盆的相互俯冲和岛弧的活动过程,横跨东哈萨克斯坦至新疆北部的博什库尔-成吉斯岩浆弧的岛弧