亚拔山(Alba Mons)是火星塔尔西斯区北部的一座火山,以前和现在也偶尔称之为亚拔火山口,该术语后来仅限于火山顶部最初也被称为阿卡迪亚环的破火山口。就表面积而言,它是火星上最大的火山,其火山流场从山顶至少漫延了1350公里(840英里)。尽管该火山的跨度与美国相当,但它的最高点高度仅为6.8公里,大约是该星球上最高的火山-奥林帕斯山高度的三分之一。亚拔山山体整体非常平缓,火山北侧坡(也是最陡峭的)的平均坡度仅为0.5度,比其他大型塔尔西斯火山低五倍多。大体上看,亚拔山类似于火星表面一块巨大但几乎没有隆起的疤痕。它是一座独特的火山结构,在地球或火星其他地方都没有类似物。许多熔岩流具有独特的形态,由绵长、带有断续中央流道的蜿蜒山脊构成,山脊之间的低洼区域(特别是沿火山北坡)显示出可能由径流形成的分支状浅沟和河道(河谷系统)。
亚拔山拥有塔尔西斯地区一些最古老且广泛暴露的火山沉积物,地质证据表明,亚拔山的主要火山活动比奥林帕斯山和塔尔西斯火山群结束得更早。亚拔山火山沉积物的地质龄范围为赫斯珀里亚纪到早期亚马逊纪时期(约36亿至32亿年前)。
命名来源
地形图,主山体为红色至橙色,周围裙坡呈黄橙色到绿色。由于该火山横跨火星分界线,因此,北部地形地势最高;构成火山下半部分的刻拉尼俄斯槽沟群高地像把手一样向南延伸。]]
多年来,该火山的正式名称是亚拔火山口。火山口一词在拉丁语中表示浅茶杯或茶碟,该术语适用于某些定义不清、在早期探测器图像中显示起源于火山(而非撞击)的扇贝状边缘凹坑。2007年9月,国际天文联合会将该火山更名为亚拔山,而为两处中央洼地(火山口)保留了亚拔火山口(Alba Patera)一词。
亚拔一词来自于拉丁语中的白色,指的是从地球望远镜中在该地区上空常看到的云。该火山由水手9号探测器于1972年所发现,最初被称为亚拔火山特征或阿耳卡迪亚环(指火山周围的部分裂缝环)。1973年,国际天文学联合会将该火山命名为亚拔火山口,体积约250万公里3。
虽然亚拔山最高点位于火星基准面以上6.8公里,但火山北侧山顶与周围地形(地势)间的落差更大,北侧约有7.1公里(23000英尺),而南侧只为2.6公里(8500英尺),造成这种不对称的原因,是亚拔山横跨在南部陨坑高地和北部低地之间的火星分界线上,火山下方的平原朝向北面平均表面高度“低于”火星基准面4.5公里(15000英尺)的北方大平原倾斜;亚拔山南部则构建在一道宽阔、与刻拉尼俄斯槽沟群断层的诺亚纪年代地形相对应的南北地形脊上的精确高程测量。利用激光高度计数据,行星科学家们能够研究该火山形状和地形的细微细节,这些细节在早期探测器,如海盗号拍摄的图像中都无法看到。中央山体主坡是火山上最陡峭的斜坡,虽然仍只有1度。山体顶部和上侧坡被地堑部分环切,这些环是亚拔和坦塔罗斯槽沟群断裂系统。与在奥林帕斯山和大多数其他塔尔西斯火山上看到的破火山口相比,亚拔山较浅的火山口意味着下方的岩浆库比它的邻居更宽更浅。
表面特征
拍摄的亚拔山小破火山口西南边缘上的尘埃覆盖层。]]
亚拔山中央山体大部分都蒙覆着一层厚约2米(6.6英尺)的尘埃,在高分辨率山顶图像中可看到尘埃层(右图)。在某些地方,尘埃被风吹刮成流线型,并被小型山体滑坡切割。然而,有一些孤立尘埃区看上去很平整,并未受到风的干扰。
该地区高反照率(反射率)和低热惯性表面也表明覆盖着厚厚的尘埃,火星尘埃在视觉上很亮(反照率>0.27),并由于其粒度较小(3之间;亚拔山较低喷发率范围在速率最高的地球火山流范围内,如1984年的茂纳洛亚火山、北昆士兰(麦克布赖德地区)和哥伦比亚河玄武岩,但最高范围则比地球上任何火山的喷发速率都高出数个量级。
来自火星全球探勘者号和2001火星奥德赛号探测器的最新数据显示,没有具体证据表明亚拔曾发生过爆炸性喷发。对火山北侧河谷系统的另一种解释是,它们是通过地下水侵蚀或融化的亚马逊纪年代所沉积的含冰尘埃而形成。
总之,目前对亚拔火山的地质分析表明,该火山是由流变特性类似玄武岩的熔岩构成。如果亚拔山曾发生过早期爆炸活动,则大部分证据(大量的灰烬沉积物形式)已被更年轻的玄武岩熔岩所掩埋 (热辐射成像系统白昼红外拼接图)。]]
亚拔山周围巨大的裂缝系统可能是该火山最显著的特征。
亚拔山的构造特征几乎完全是延伸性的,由常规断层、地堑和张力缝所组成。亚拔山(以及一般火星上)最常见的延伸特征是平直地堑。地堑是一道由两条朝内的正断层所限定的狭长槽沟,即被围住的下沉断块(右图)。亚拔地堑可能是整个火星上最清晰的平直地堑,它长达1000公里(620英里),宽约2公里(1.2英里)至10公里(6.2英里),深度为100米(330英尺)至350米(1150英尺)。
张力缝(或节理)是地壳被撕裂时产生的延伸特征,分离的岩体间没有明显的错动。理论上,它们应呈现为具有清晰V形轮廓的深邃裂缝,但现实中通常很难将它们与地堑区别开,因为其内部很快被周围崖壁上的坡积物填满,形成相对平坦的地堑状底表。整个刻拉尼俄斯-亚拔-坦塔罗斯断层系统至少有3000公里(1900英里长)长,900-1000公里(560-1620英里)宽。
已提出了造成这些断层的数种原因,包括由塔尔西斯隆起、火山岩脉和亚拔山自身的地壳负荷所产生的区域应力。来自火星勘测轨道飞行器上高分辨率成像科学设备拍摄的图像显示,亚拔山西侧坡上库阿涅堑沟群中有一列无侧垒的陷坑(右图),这些陷坑可能是因岩浆侵入地下岩石形成岩脉,而造成地表物质塌入张开的裂缝所形成。
河谷和冲沟
的高分辨率视图,更年轻的断层横穿了河谷,该图像宽约3公里(火星全球探勘者号拍摄)。]]
亚拔山北坡分布有许多分支河道或河谷系统,表面上类似地球上降雨产生的流域特征。亚拔山的河谷系统在20世纪70年代的水手9号和海盗号图像中被发现,它们的起源长期来一直是火星研究的主题。最常见的是火星南部高地中古老的诺亚纪河谷系统,但也出现在一些大型火山山坡上。亚拔山河谷系统在地质龄上属于亚马逊纪,因此,比南部高地的大部分河谷系统更年轻。这一事实给研究人员提出了一个问题,他们认为,河谷系统是火星史早期的温暖潮湿时期,由雨水径流冲刷而成。如果气候条件在数十亿年前变成了如今寒冷干燥的火星(那里不可能有降雨),人们如何解释亚拔山上更年轻的河谷?亚拔山河谷系统的形成是否与南部高地不同?如果是,又是如何形成的?为什么亚拔山上的河谷主要出现在火山北坡?这些问题仍在讨论中。
在海盗号图像中,亚拔山河谷系统与地球上的雨季河谷惊人地相似。河谷系统显示出精细的纹理,具有完整的平行到树状结构支谷和水系密度,可与地球上的夏威夷火山相媲美。然而,欧空局火星快车号轨道器上的高分辨率立体相机(HRSC)所拍摄立体图像显示,这些河谷相对较浅(30米或更少),与持续侵蚀形成的河谷相比,更像是间歇径流侵蚀所形成的细沟或冲沟。亚拔山上的河谷似乎为短暂侵蚀作用的结果,可能与火山活动期间的冰雪融化有关,或与短暂的全球气候变化期有关,按照斯坦诺叠覆律原理,地层层序中越低的地层组越古老。
最古老的单元(下段)对应于围绕亚拔山山体的宽阔熔岩裙坡,该单元的特点是一系列低矮平顶的山脊,形成一圈伸向山体西、北和东北方数百公里的放射状图案。这些山脊被解释为熔岩流。因此,亚拔山最早期的火山活动可能涉及大规模喷发的低粘度熔岩,形成了火山宽阔平坦的裙坡。平坦裙坡单元的熔岩流大约在37至35亿年前喷发。
最年轻单元,也即早期亚马逊纪单元,涵盖了山顶高原、穹丘和破火山口复合体。这一时期的活动特点是相对较短的片状流以及山顶穹丘和大型火山口的形成,以缘于亚拔堑沟群引发其它地堑而导致山顶穹丘向东倾斜而结束。最后形成的火山地貌是山顶小盾状丘和破火山口。很久以后,大约在10亿到5亿年前,发生了可能与岩脉侵入和陷坑链形成有关的最终阶段断层作用(与高原火山口完全不同,后者是火星南部高地上伴有沟状火山灰沉积物的低矮古火山),还有一些认为它是火星上独有的一座火山构造。亚拔山与大瑟提斯火山构造有一些共同特征(参见火星的火山活动),这两座火山都为赫斯珀里亚纪年代火山,覆盖面积大,地势非常低,拥有大型不规则浅火山口。与亚拔山一样,大瑟提斯也显示出脊状管流和通道流。由于亚拔山位于希腊撞击盆地对跖点上,一些研究人员推测,该火山的形成可能与希腊撞击造成的地壳削弱有关,后者产生了集中在行星另一侧的强烈地震波。
火星交互地图
另请查看
- 火星地理
- 火星地理
- 火星山脉高度列表
- 大塔穆火山
- 火星的火山活动
参考文献
延伸阅读
Boyce, Joseph, M. (2008). The Smithsonian Book of Mars;* Konecky & Konecky: Old Saybrook, CT,
Carr, Michael, H. (2006). The Surface of Mars;* Cambridge University Press: Cambridge, UK, .
Cattermole, Peter, J. (2001). Mars: The Mystery Unfolds;* Oxford University Press: Oxford, UK, .
Frankel, Charles (2005). Worlds on Fire: Volcanoes on the Earth, the Moon, Mars, Venus and Io;* Cambridge University Press: Cambridge, UK, .
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Morton, Oliver (2003). Mapping Mars: Science, Imagination, and the Birth of a World;* Picador: New York, .
外部链接
*[http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-25327/ 2017年,火星快车号拍摄的从北极向下延伸背景中出现的亚拔山]
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