白昼红外拼接图。区内纵横交错着多组不同走向的地堑,盾状火山帕弗尼斯山位于左上角。]]
所看到的位于火星水手谷西端的诺克提斯迷宫“迷宫”图。线性地堑、沟槽和链坑及一些平顶台地共同主导着这一区域。图像长宽约400公里,中心坐标南纬6度、西105度,位于塔尔西斯隆起边缘,拍摄于凤凰湖区。]]
诺克提斯迷宫()是火星凤凰湖区位于水手谷和塔尔西斯高地之间的一个区域,以其迷宫般的深谷和陡峭的山谷而闻名。该地区的山谷和峡谷是由断层作用形成的,很多显示出典型地堑特征,谷底仍保留着高地平原,但在一些地区因山体崩塌而变得更为崎岖,还有一些地区的地面似乎已经沉陷为坑状构造。据认为,这一断层活动是由塔尔西斯地区的火山活动所引发。根据2009年12月研究报告,在一些地层中发现了包括粘土、硫酸盐和水合硅等在内的多种矿物。
概述
诺克提斯迷宫位于水手谷西端的塔尔西斯高地中心,清楚显示出一片蛛网般伸展的地堑群,而后汇聚成一群连贯、较浅的地堑群,以弧状路径向南弯曲进入克拉里塔斯岭(Claritas Rise),越过该处它们则被称为“克拉里塔斯槽沟群”。
地质
诺克提斯迷宫断裂带集中于塔尔西斯隆起中心,分割了这一据认为形成于挪亚-赫斯珀里亚纪的玄武质高原。在诺克提斯迷宫深谷群中,这些链坑状凹陷(pit crater chains)坍塌带定向从V形尖端向外延伸,反映出从下方岩浆室流出的岩浆去向,这些倾斜的V字形链坑状的凹陷状通常在远离塔尔斯隆起中心的地方延伸。熔岩管说的支持者注意到,没有观察到来自深谷群侧向熔岩流证据,因而,赞成现代崩塌特征表面下不必要有岩脉的观点,因为没有证据表明这种近地表侵入体已破坏了诺克提斯迷宫区的表面。根据CRISM光谱图像显示,研究该凹地的人员解释性地确定了以下存在的物质:
*富铁矿物,如赤铁矿和针铁矿;
*多水硫酸铁(叶绿矾针绿矾)、单水硫酸铁(水铁矾或可能是硅钙石)、羟基硫酸铁(水绿矾和草黄铁矾)、水合黄钾铁矾石以及可能的无水硫酸铁(云母矿);
*页硅酸盐铝粘土(类似水合埃洛石/安德伊利石的高岭石,或高岭石和蒙脱石的组合);
*铁蒙脱石(绿脱石);
*蛋白石二氧化硅(蛋白石-A因成岩作用蚀变成蛋白石CT),其光谱特征与冰岛火山的玻璃火山砾相当。
在该盆地中观察到的水合硫酸铁矿物中,有些矿物如铁云母,在现代火星环境下并不稳定。然而,研究人员认为,它们似乎是共存的,因为不同沉积物可能在不同时间暴露在开阔的大气中,而其中的一些矿物在火星条件下经过多年的时间才完全脱水。此外,在该洼地中观察到的蛋白石二氧化硅沉积物光谱,可能偶尔显示出硫酸铁矿物黄钾铁矾和页硅酸盐矿物蒙脱石之间的相互作用,后一种材料是从光谱上分辨出的一种不寻常的双峰形状来解释的。
该盆地中矿物的形成很可能是初始酸性热液对玄武岩地形蚀变的结果,斜长石和富钙辉石的溶解使pH值稳定升高,并导致其他矿物沉淀。特别是在该盆地,铁镁质蒙脱石层覆盖在硫酸盐、页硅酸盐铝粘土和蛋白石硅质沉积物之上,这种层次顺序是该无名洼地独有的,与大多数火星地区通常相颠倒,诺亚纪期的底层一般都为镁铁质蒙脱石。一些研究人员提出了相反的观点,即该盆地是在单独、高度不均匀的事件中形成的,而不是顺序颠倒的沉积事件,这不一定是全球气候变化现象的标志,但很可能与局部热源有关,比如火山或撞击坑。
在诺克提斯迷宫断裂带北段的其他地方,已在光谱上观察到富含钙的辉石。
观测史
1980年,巴黎第十一大学的“菲利普·马森”(Philippe Masson)根据水手9号和海盗号轨道飞行器的图像,对水手谷、诺克提斯迷宫和克拉里塔斯槽沟的地质构造年代进行了综合解释。
2003年,巴黎第六大学丹尼尔·梅格(Daniel Mège)、诺丁汉大学及史密森尼学会安东尼·库克(Anthony C.Cook)、法国勒芒大学埃尔文·加雷尔(Erwan Garel)、西布列塔尼大学伊夫·拉加布里埃尔(Yves Lagabrielle)和哥伦比亚大学玛丽-海伦·科尔米耶(Marie-Hélène Cormier)等共同提出了一种火星裂谷模型,即岩浆房岩浆的排空,形成了定向的链坑状凹陷。首次从理论上解释了诺克提斯迷宫深谷群的形成。
2012年,法国研究人员帕特里克·索洛特(Patrick Thollot)、尼古拉斯·曼戈尔德(Nicolas Mangold)、维罗妮卡·安桑(Véronique Ansan)和南特大学的斯蒂芬·勒穆埃利克(Stéphan Le Mouélic)以及一批美国研究人员,包括布朗大学约翰·福·穆斯塔德(John F. Mustard )、圣母大学拉尔夫·伊·米利肯(Ralph E. Milliken)和应用物理实验室的斯科特·默奇(Scott Murchie)等合作,报道了在诺克提斯迷宫东南一个无名盆地中,显示有仅在水环境和宽pH值范围下才能形成的极其多样化的矿物组合。该盆地是诺克提斯迷宫中同类特征中唯一的一个,几乎比火星上任何一处观测到的地区都有更大的多样性。利用高解析度成像科学设备视觉图像上的CRISM光谱数据,研究人员提出,该矿坑多样化的地质是热液蚀变的结果,随着富钙矿物(如斜长石等)的不断溶解,酸度降低,从而观察到了这些丰富矿物种类。这一可变性被解释为在这一时期没有引发全球暖湿的火星气候条件。
图集
Noctislabyrinthusviking1.jpg|海盗1号轨道飞行器照片,显示了诺克提斯迷宫的位置。
Noctis Labyrinthus.jpg|在该幅海盗1号图像中,诺克提斯迷宫峡谷上空弥漫着清晨阳光下霜冻升华形成的水冰雾。
49297 1715ctxcontext.jpg|背景相机拍摄的一部分诺克提斯迷宫,显示了下面HiRISE图像所覆盖的区域。
ESP 049297 1715layersnoctis.jpg|程序控制的高解析度成像科学设备拍摄的诺克提斯迷宫部分北、南岩壁。
49297 1715layerswidenorth.jpg|诺克提斯迷宫部分北壁的宽景视图
49297 1715layersclosenorth.jpg|诺克提斯迷宫部分北壁的近视图
49297 1715layerssouth.jpg|诺克提斯迷宫部分南壁的近视图
Image:Eastern Tharsis and Noctis Labyrinthus.png|诺克提斯迷宫位于右下方,左侧是塔尔西斯山群的三座大型火山。
Image:Part of Noctis Labyrinthus taken with the Mars Global Surveyor - 20060529.jpg|火星全球探勘者号拍摄的诺克提斯迷宫部分区域。
Image:Noctis_Labyrinthus.JPG|火星全球探勘者号拍摄的诺克提斯迷宫岩壁层。
Image:Noctis Labyrinthus formation on Mars.jpg|诺克提斯迷宫内两个相邻高地下部的岩层。
Image:25970noctuslayers.jpg|诺克提斯迷宫顶部附近的层段。
Image:25970bottomlayers.jpg|诺克提斯迷宫底部附近的一组岩层。
Image:CtxnoctisP11 005334 1717.jpg|诺克提斯迷宫层状悬崖宽景图。
Image:26682layersclose.jpg|前一幅诺克提斯迷宫层状图的部分特写。
Image:ESP 026682 1700 RED abrowse.jpg|诺克提斯迷宫地表宽景图。
Image:26682dunes.jpg|上一幅诺克提斯迷宫地表照片中,复杂、黑色的沙丘特写。
Image:ESP 027526 1685noctis.jpg|诺克提斯迷宫地表上的堆积层,堆积层中可能含有与地下水一起形成的各种矿物。
Image:ESP 027592 1685close.jpg|诺克提斯迷宫地表堆积层特写,上一幅图片中部的放大。
ESP 040093 1665layers.jpg|诺克提斯迷宫地表上显示的层状结构。
ESP 040093 1665layeredmesa.jpg|诺克提斯迷宫地表上的层状桌山,上一幅图片的放大。
ESP 040093 1665mesaclose.jpg|诺克提斯迷宫地表桌山边缘显示的层次,上一幅图片的放大。
ESP 040093 1665white.jpg|诺克提斯迷宫地表上浅色的结构,放大的同一幅图片。
ESP 040093 1665whitebutte.jpg|克提斯迷宫地表上浅色的高地,放大的同一幅图片。
ESP 040093 1665thinlayers.jpg|克提斯迷宫地表上薄薄的深色层,同一幅图片的放大。
File:PIA21585 - A Mesa in Noctis Labyrinthus.jpg|克提斯迷宫地表上的一座桌山。
另请参阅
- 火星气候
- 火星地质
- 火星的地下水
- 高分辨率成像科学设备
- 火星区域列表
- 火星的火山活动
- 火星水文
参考文献
外部链接
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