嫦娥一号干涉成像光谱仪数据再校正与全月铁钛元素反演

• 作者: 倪宇恒 凌宗成 刘建忠 孙灵芝 张江 李勃 武中臣 陈剑
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 嫦娥一号 干涉成像光谱仪数据 数据再校正 FeO反演 TiO2反演
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 页码范围: 87-98
• 分类号: P691
• 语种: 中文

摘要

月球表面的元素和物质成分分布是理解月球成岩与地质演化历史的重要线索.嫦娥一号干涉成像光谱仪(IIM)是我国首台月球探测成像光谱仪器,其获得的大量月球高光谱数据已成为我国未来探测月球成分与地质演化研究的宝贵基础数据.本文利用探月工程地面应用系统发布的IIM B版本2C级数据,开发出一套数据再定标流程,获得了较为可靠的月表相对反射率数据.我们在新校正数据的基础上开展月球表面FeO、TiO2的反演建模,获得了全月FeO和TiO2分布图,这些图件是进行月球地质填图的基础.校正数据反演的FeO和TiO2分布与前人对Clementine UVVIS数据的反演结果相近,表明干涉成像光谱仪数据具有较大的应用潜力.高地的低铁岩石成分(一般小于8％)佐证了月球月壳形成的过程中的岩浆洋分异假说,而月海玄武岩的TiO2成分变化范围较大(0～13％)则表明月海玄武岩来源于不同的月幔源区.根据嫦娥一号干涉成像光谱仪全月FeO分布图,可将月球表面物质类型总体划分为高地斜长岩和月海玄武岩,而根据TiO2分布可以进一步将月海玄武岩划分为5种不同钛含量的玄武岩岩石类型.FeO和TiO2在全月范围内的分布表明Apollo和Luna返回的月球样品不能够代表全月范围内的矿物成分多样性,月球岩浆演化历史比前人认为的要复杂.未来月球样品返回任务(如嫦娥五号)如能赴这些特殊地区进行取样,将很有可能返回重要的月球科学研究发现和成果.