【文章速递】盖尔陨石坑含水氧化硅的发现(2024年10月20日)
点击次数:
火星盖尔陨石坑是火星上已知的含水矿物地层保存最为完整的地点,是好奇号火星车(MSL)的着陆区。陨石坑中心的夏普山中记录了粘土矿物向硫酸盐转变的过程,反映出火星早期全球的气候变化。好奇号从2012年起在盖尔陨石坑开始进行原位探索,揭示了之前轨道器未发现的大量矿物组成,其中特别是高SiO2含量的岩石(其中识别出鳞石英、含水蛋白石等矿物组成),以及高比例的非晶质物质。然而由于火星车可探测空间分布有一定局限性,这些富SiO2的矿物和岩石成因存在很大争议。是和粘土同为盖尔湖泊时期的碎屑沉积或成岩矿物?还是后期地下水活动造成的水岩作用的结果?哥本哈根大学硕士研究生Marie Kepp,中国科学技术大学潘路,及其合作者基于前序工作开发的高光谱降噪算法(Pan et al., 2017),对盖尔陨石坑区域的高光谱数据进行了重新分析,发现此处确实存在大量含水氧化硅,并通过调查其空间分布和地层关系,还原富含水氧化硅地质单元的地质背景和年代。研究发现含水氧化硅富集的单元遍布整个盖尔陨石坑,高程分布很广(最高和最低处高程差超过一公里),往往出现在风成的MSU单元之下并且在某些区域与中心夏普山周边的侵蚀山谷和冲积扇沉积有关联性。研究认为这些含水氧化硅沉积很可能代表了分布于整个盆地的水岩反应过程,由地下水平面波动造成成岩作用或者是后期短暂的地表径流导致的火山玻璃水化作用形成,反应了盆地内部最晚期的液态水活动,为好奇号火星车就位探测的观察提供了区域地质背景。详情请参考EPSL文章(Kepp et al., 2024)。
References:
Kepp M., L. Pan, J. Frydenvang, M., Bizzarro, Orbital identification of widespread hydrated silica deposits in Gale crater, Earth and Planetary Science Letters, 2024, 648, 119082. [link]
Pan, L., Ehlmann, B. L., Carter, J., & Ernst, C. M. (2017). The stratigraphy and history of Mars' northern lowlands through mineralogy of impact craters: A comprehensive survey. Journal of Geophysical Research: Planets, 122(9), 1824-1854.