Лунная геологическая шкала времени -Lunar geologic timescale

Подразделения лунного геологического времени :

Донектарий - Нектаризм - Ранний имбрий - Поздний имбрий - Эратосфен - Коперник

Геологическая карта ближней стороны Луны ( большое разрешение, нажмите, чтобы увеличить)

Лунная геологическая шкала времени (или селенологическая шкала времени ) делит историю земной Луны на пять общепризнанных периодов: коперниканский , эратосфеновский , имбрийский ( поздняя и ранняя эпохи), нектарский и донектарийский . Границы этого временного масштаба связаны с крупными ударными событиями , которые изменили лунную поверхность , изменениями в образовании кратеров во времени и частотно-размерным распределением кратеров, наложенных на геологические единицы. Абсолютный возраст для этих периодов был ограничен радиометрическим датированием образцов, полученных с лунной поверхности. Тем не менее, по-прежнему ведется много споров относительно возраста некоторых ключевых событий, потому что сопоставить образцы лунного реголита с геологическими единицами на Луне сложно, а на большинство лунных радиометрических возрастов сильно повлияла интенсивная история бомбардировок.

Лунная стратиграфия

Миллионы лет до настоящего

Основными геологическими процессами, которые изменили лунную поверхность, являются ударные кратеры и вулканизм , и с помощью стандартных стратиграфических принципов (таких как закон суперпозиции ) можно упорядочить эти геологические события во времени. Когда-то считалось, что морские базальты могут представлять собой единую стратиграфическую единицу с уникальным возрастом, но теперь признано, что морской вулканизм был непрерывным процессом, начавшимся еще 4,2 млрд лет назад (1 млрд лет = 1 миллиард лет назад). и продолжается, возможно, до 1,2 млрд лет назад. Ударные события, безусловно, наиболее полезны для определения лунной стратиграфии, поскольку они многочисленны и формируются в геологический момент. Продолжающееся воздействие ударных кратеров в течение длительных периодов времени количественно изменяет морфологию лунных форм рельефа, и состояние эрозии формы рельефа также можно использовать для определения относительного возраста.

Лунная геологическая временная шкала была разделена на пять периодов (донектарийский, нектарский, имбрийский, эратосфенский и коперниканский), причем один из них (имбрийский) подразделяется на две эпохи. Эти деления геологического времени основаны на распознавании удобных геоморфологических маркеров и как таковые не должны означать, что на этих границах произошли какие-либо фундаментальные изменения в геологических процессах. Луна уникальна в Солнечной системе тем, что это единственное тело (кроме Земли), для которого у нас есть образцы горных пород с известным геологическим контекстом. Сопоставив возраст образцов, полученных в ходе миссий «Аполлон» , с известными геологическими единицами, стало возможным установить абсолютный возраст для некоторых из этих геологических периодов. Приведенная ниже временная шкала представляет собой одну из таких попыток, но важно отметить (как обсуждается ниже), что некоторые из возрастов либо неопределенны, либо оспариваются. Во многих лунных высокогорных регионах невозможно различить нектарские и донектарные материалы, и эти отложения иногда называют просто доимбрийскими .

Луна - Oceanus Procellarum («Океан бурь»)

Древние рифтовые долины - прямоугольная структура (видимая - топография - гравитационные градиенты GRAIL ) (1 октября 2014 г.)

Древние рифтовые долины – крупный план (авторская концепция)

пренектарянин

Донектарийский период определяется от точки, в которой образовалась лунная кора, до времени удара Нектариса. Нектарис представляет собой ударный бассейн с несколькими кольцами , который образовался на ближней стороне Луны , а его одеяло выброса служит полезным стратиграфическим маркером. Известно 30 импактных бассейнов этого периода, старейшим из которых является бассейн Южный полюс-Эйткен . Этот геологический период был неофициально разделен на криптическую и бассейновую группы 1–9, но эти подразделения не используются ни на каких геологических картах.

Нектарник

Нектарский период охватывает все события, которые произошли между формированием ударных бассейнов Нектарис и Имбриум . В нектарский период известно 12 многокольцевых импактных бассейнов, в том числе бассейны Серенитатис и Кризиум . Одной из научных целей миссии « Аполлон-16 » было определение возраста материала, выкопанного в ударном бассейне Нектарис. Тем не менее, возраст бассейна Нектарис является несколько спорным: наиболее часто упоминаемые числа составляют 3,92 млрд лет, реже 3,85 млрд лет. Недавно было высказано предположение, что бассейн Нектарис мог быть на самом деле намного старше - ~ 4,1 млрд лет. .

Имбриан

Имбрийский период подразделяется на Позднюю и Раннюю эпохи. Ранний имбрий определяется как время между формированием ударных бассейнов Имбриум и Ориенталь . Бассейн Имбриум, как полагают, сформировался 3,85 млрд лет назад, хотя мнение меньшинства относит это событие к 3,77 млрд лет назад. Бассейн Шредингера - единственный другой многокольцевой бассейн, который имеет возраст нижнего имбрия, и после эта эпоха.

Поздний имбрий определяется как время между образованием Восточного бассейна и временем, когда кратеры определенного размера (D _L ) были уничтожены эрозионными процессами. Возраст Восточного бассейна не был определен напрямую, хотя он должен быть старше 3,72 млрд лет (на основе возрастов морских базальтов верхнего имбрия) и может достигать 3,84 млрд лет на основе частотно-размерного распределения кратеров, наложенных на Ориентале. выброс. Около двух третей морских базальтов Луны извергнулось в верхнеимбрийской серии, причем многие из этих лав заполнили впадины, связанные с более древними ударными бассейнами.

эратосфенский

Основание эратосфенского периода определяется временем, когда кратеры на геологической единице определенного размера DL _были почти уничтожены эрозионными процессами. Основным эрозионным фактором на Луне является само образование ударных кратеров, хотя сейсмические изменения также могут играть второстепенную роль. Абсолютный возраст этой границы точно не определен, но обычно указывается около 3,2 млрд лет. Более молодая граница этого периода определяется на основании признания того, что недавно извлеченные материалы на поверхности Луны обычно яркие и становятся темнее по мере время в результате процессов космического выветривания . Оперативно этот период первоначально определялся как время, когда ударные кратеры потеряли свои системы ярких лучей . Это определение, однако, недавно подверглось некоторой критике, поскольку лучи некоторых кратеров ярки по композиционным причинам, которые не связаны с масштабами космического выветривания, которым они подверглись. В частности, если выброс из кратера, образовавшегося в высокогорье (который состоит из ярких анортозитовых материалов), отложится на море с низким альбедо, он останется ярким даже после космического выветривания.

Коперниканский

Коперниканский период — самый молодой геологический период Луны. Первоначально наличие яркой лучевой системы, окружающей ударный кратер, использовалось для определения единиц Коперника, но, как упоминалось выше, это осложняется наличием составных лучевых систем. Основание коперниканского периода не соответствует образованию ударного кратера Коперника. Возраст основания Коперника точно не установлен, но обычно указывается число 1,1 млрд лет. Коперникан простирается до наших дней.

Связь с геологической шкалой времени Земли

Разделение лунной геологической шкалы времени основано на распознавании нескольких удобных геоморфологических маркеров. Хотя эти подразделения чрезвычайно полезны для относительного упорядочения геологических событий , важно понимать, что границы не подразумевают каких-либо фундаментальных изменений геологических процессов. Кроме того, поскольку древнейшие геологические периоды Луны основаны исключительно на временах отдельных столкновений (в частности, Nectaris, Imbrium и Orientale), эти точечные события, скорее всего, не будут соответствовать какому-либо конкретному геологическому событию на других планетах земной группы. , такие как Меркурий , Венера , Земля или Марс .

Тем не менее, по крайней мере, одна известная научная работа выступала за использование лунной геологической шкалы времени для разделения гадейского эона шкалы геологического времени Земли . В частности, иногда обнаруживается, что Гадей подразделяется на Криптическую , Группы бассейнов 1–9, Нектарную и Раннеимбрийскую . Это обозначение не полностью согласуется с приведенной выше лунной геологической шкалой времени в том смысле, что Криптическая и Бассейновая группы 1–9 (обе являются лишь неофициальными терминами, которые не используются на геологических картах) составляют донектарийский период.

Languages

In other projects