关于水星地质介绍

[拼音]：shuixing dizhi

[外文]：geology of Mercury

研究水星表面特征、磁场状态、地质构造、内部结构及其演化历史等问题的学科。

水星是离太阳最近的一颗行星。赤道直径约4880公里，密度为5.42克／厘米3，质量为3.30×1026克。

1974年3月29日、9月21日和1975年3月16日，行星际探测器3次在水星附近飞过，拍摄了2000多张照片，其中有些照片对水星表面的分辨率小于1公里，为水星地质的研究提供了大量宝贵的资料。

水星几乎没有大气层，表面气压小于2×10-9毫巴。水星表面有一层很稀薄的氦气。可能是磁场俘获太阳风粒子以及水星内部岩石中的铀、钍α衰变产生的氦。水星大气中还发现有少量的Ar、Kr、Xe、 H、O和C等元素。

水星表面的平均温度达 350～400K，赤道正午的温度可达700K，水星背阳面的温度约100K。水星表面没有找到任何大气和水体的搬运、浸蚀和沉积等地质作用的证据，表明水星自形成以来就没有形成过浓密的大气层和水圈。

水星表面布满了大小不等的环形山和盆地，环形山的直径一般小于20～50公里，个别可达100～200公里。水星表面有一个直径约1400公里的盆地，叫卡路里盆地，它与月球上的雨海盆地相似，盆地内填满了后期喷发的火山熔岩。按环形坑计数法的相对年龄测定，水星表面的古老环形山和盆地，年龄为30～40亿年。古地貌特征表明，水星形成后没有产生过巨大的地壳构造运动。也没有观察到类似地球的海底扩张、大陆漂移和板块运动的特征。水星上分布着许多延伸几百公里的悬崖，这些巨大的裂隙系统是由于水星内部冷却收缩导致水星壳收缩的结果。

水星表面磁场强度为350～700纳特。磁场方向近似地与自转轴一致，属偶极场。水星磁场中的磁力线受太阳风的压力而变形，形成水星磁层（见行星磁层）。

根据探测的结果分析，水星的内部结构类似地球。水星的外壳厚约500公里，主要由硅酸盐组成；固体硅酸盐的水星幔厚约 200公里；水星有一个由铁-镍金属组成的核，半径约1700公里。在核幔交界处，推测温度约1400～2000K，压力为10万巴。

根据太阳星云的平衡凝聚模式，和水星的密度计算，水星平均化学成分和模式成分如表1和表2。壳和幔的化学成分约占水星含量的32％，核的化学成分约占水星含量的68％。

水星的地质演化大致可分为5个阶段：

（1）形成和早期行星分异，形成壳、幔和核；

（2）星子猛烈轰击和水星壳收缩形成复杂的舌状悬崖；

（3）轰击后期（约40亿年前）形成卡路里盆地及周围的多山地形；

（4）全球性的玄武岩喷发，形成广阔的平原，以及平原物质充填卡路里盆地和其他低洼地区；

（5）在平原上发生轻的星子（陨石）撞击作用，形成晚期的或叠加的环形山地形。