关于月质学介绍

[拼音]：yuezhixue

[外文]：geology of Moon

研究月球的物质成分、结构和构造、形成和演化历史的一门学科，即月球地质学。二十世纪五十年代以前，人们通过望远镜对月球进行各种观测，编制出各种月面图，但这只限于研究月球表面的地理特征，属于月面学的范畴。1959年苏联发射的第一枚月球火箭，揭示了月球背面的秘密。1969年美国“阿波罗”11号登月（见阿波罗月球探测）以来，共采集了数百公斤的各种月球样品，对月球的土壤和岩石的类型、矿物、化学成分、同位素组成、物理性质、月球的形成和各阶段演化过程作了综合研究，编制出各种比例尺的全月月质图和构造图。

月表的大构造单元可划分为月陆和月海带。月陆是月面上隆起的古老基底，而月海则是下沉的迭加在基底构造上的洼陷，如南海-风暴洋月海带（长约7，500公里，宽约1，500公里）和月球背面月海带（延伸5，500公里，宽700～1，500公里）。月海带的外围为月陆隆起带。在整个月面上发育着北-东、南-东、南-北向和少量东-西向的断裂体系，把月面切割成格子构造。

月表的各种“地形”并不是同时生成的：

（1）前雨海纪（距今46～42亿年），形成月陆上的古老山地地形。

（2）雨海纪（距今42～39亿年），月表受到大量陨石碰撞，并形成主要的月海盆地，碰撞时的溅射物堆积成山脉。

（3）风暴洋纪（距今39～31亿年），大量火山熔岩喷发，充填月海。

（4）爱拉托逊纪（距今31～8亿年），形成大量月坑，但溅射物形成的辐射纹已消失。

（5）哥白尼纪（ 8亿年前至今），形成有辐射纹的月坑，如哥白尼月坑、第谷月坑等。

月球正面的月质分区如图1所示。月面主要有三种类型的岩石：

（1）主要组成月陆的富铝斜长岩（含Al2O315～20％），是在距今 42～40亿年前由月球内部的岩浆分离结晶作用形成的。

（2）富铁的（有时是富钛的）月海玄武岩，是在距今39.5～31.5亿年前由月球内部的局部熔融而喷发的火山熔岩。

（3）由含有丰富的放射性元素和难熔的微量元素组成的苏长岩。月球的表面覆盖着一层3～6米厚的月壤。月壤由月岩碎裂成的，碎裂的原因主要是月表温差的变化和陨石的撞击。月壤中还含有太阳风和陨石成分。

月岩中已发现近60种矿物，其中有6种是地球上尚未发现的矿物，如三斜铁辉石〔CaFe6(SiO3)7〕、低铁假板钛矿〔(Mg，Fe)Ti2O5〕、钛铬铁矿〔(Fe，Ti，Al，Cr)3O4〕、静海石 〔Fe戱(Zr＋Y)2Ti3Si3O24〕和类似静海石的富锆矿物（X及Y相）。月岩中的矿物几乎不含高价铁和含水的矿物，这说明月岩是在很高的还原条件和缺水的情况下形成的。在月岩和月壤中发现有地球中的全部化学元素。月岩的化学成分同太阳原始星云的平均化学成分相比，难熔的亲岩元素比较丰富，而亲铁、亲铜和挥发性元素比较缺乏(图2)。

月岩中虽然发现有多种有机化合物，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、各种链状和环状结构的碳氢化合物、卟啉、核酸和氨基酸等，但没有发现存在生命物质的迹象。月表温度的剧烈变化，太阳的强烈辐射，宇宙射线和陨石对月表的撞击，干涸无水的月表和近于真空的环境，都说明月球上不可能有植物和动物，甚至连细菌也难以生存。月面大气的主要化学成分是He和40Ar，在白天和黑夜，大气的密度分别为每立方厘米有3×103和6×104个原子，几乎是真空状态。

月球上没有发现近代的火山活动。根据放置在月球上的月震仪记录，月震很弱，最大的震级是1～2级。月震每年释放的能量相当于地震释放的能量的百万分之一。月震的震源区在深达700～1，000公里部位。月面热流微弱，表明月球内部温度较低。根据对月球的密度、电导率和放射性元素含量的研究，证明月球内部是刚性的。月球没有明显的磁场，月岩仅有微弱的剩磁，强度约0.00036高斯左右。对月球的重力场研究发现，月球有许多“质量瘤”。通过对月震波在月球内部的传播速度的研究证明：从月面算起，0～25公里为上月壳，25～65公里为下月壳，65～1，000公里为月幔，深度超过1，000公里为月核。月核不是由金属铁组成，可能是由Fe-Ni-S及榴辉岩物质组成。

参考书目

1. 中国科学院贵阳地球化学研究所编：《月质学研究进展》，科学出版社，北京，1977。
2. N.M.Short， Planetary Geology，Prentice-HallineInc.，Englewood，Cliffs，New Jersey，1975.