月球化学

  1. 月球概况

月球距地球的平均距离为 284,402km,半径为 1738k。m 体积为 22× 109km3,质量为 7.353×109g。平均密度为 3.34g/cm3。

根据月面上的地震探测资料判断,月球内部是分层的。可分为月壳、月幔和月核三个基本层壳。各层壳的平均厚度是:月壳 60km,月幔 980km,月核 700km。

月壳的地形分为月海和高地两部分。月海地势低洼,无水;高地为山地地势。月面大部分被一层疏松岩石、矿物颗粒和玻璃碎块以及少量陨石碎屑所复盖。月壳岩石富斜长石和辉石,岩石的角砾化作用估计可达 10km 的深度。岩石破碎的原因,可能是与陨石的冲击作用、月面日夜温差大(150℃)、岩石导热性低有关。月球大气圈非常薄,缺少水蒸气,并具有还原性质,在这样的化学环境下,即使是月球上非常古老的岩石也能保持新鲜状态。月球表面岩石密度为 3.1—3.2g/cm3,和月球平均密度相差不大,说明月球物质的分异是相当微弱的。

  1. 月岩和月球的化学组成

由于美国的宇宙登月仓 Apollo—11,12,14,15,16 和 17 及原苏联的宇宙自动站 Luna—16,20,24 的飞行,人类已成功地从月球表面采回 380kg 以上的月球表面物质样品,包括结晶岩石、未胶结的微粒物质(月壤)及角砾岩等,使得人们对月球的认识和月球的物质成分有了深入的理解。

月岩是月壳上结晶的岩石,主要有三种类型:

  1. 月海玄武岩。是一种富铁玄武岩,主要分布在月球表面相对低洼的广阔的月海地区。它们主要由钙质斜长石、单斜辉石和钛铁矿等组成,常含有橄榄石。在化学成分上和地球上的大洋拉斑玄武岩相似,但 TiO2 和 FeO 含量较高。

  2. 高地斜长岩。它是组成月球高地的主要岩石。化学成分上以富铝为特征。其 TiO2 和 FeO 含量偏低。主要岩石类型是斜长岩、橄长岩、苏长岩和富斜长石的辉长岩。