新闻纵深|最高精度全月地质图是这样绘成的

新闻纵深|最高精度全月地质图是这样绘成的

嫦娥工程数据为基础 创新采用“三宙六纪”

最高精度全月地质图是这样绘成的

中央纪委国家监委网站 张驰

1:250万月球全月地质图(受访者提供)

近日,由中国科学家团队研制的世界首幅1:250万月球全月地质图完成。这是目前世界上最完整、最高精度、最详细的全月地质图,系统表达了月壳表面地层、构造、岩性和年代学等方面的综合地质信息,反映了月球岩浆作用、撞击事件、火山活动等演化过程,为月球科学研究、探测规划、着陆点选址等提供重要的基础资料。

“该研究在2012年4月立项,至2021年10月接受成果鉴定,前后花费近10年时间。”中国科学院地球化学研究所研究员刘建忠告诉记者,之所以提出绘制1:250万月球全月地质图这一设想,是因为我国月球探测工程取得了辉煌的成绩,拥有了自己的丰富的探测数据和研究成果,而当时国际上使用较多的仍是美国在上个世纪70至80年代绘制的1:500万全月球地质图。“对于90年代后的月球研究成果缺乏比较系统的总结,因此,欧阳自远院士提出用我国的数据绘制出一幅更全面、更精确、更新的月球全月地质图。”

为何将这幅地质图的比例确定为“1:250万”呢?“根据木桶的短板原理,以嫦娥工程中分辨率最低的数据来选择比例,也就是嫦娥一号干涉成像光谱仪的数据。”刘建忠介绍,嫦娥一号干涉成像光谱仪的数据能够支撑最高1:200万的绘制需求,结合美国曾提出1:250万月球地质图的规划,为了方便和国际接轨,便选择了这一比例。

本次绘制以嫦娥工程的数据为基础,充分利用国际上其它月球探测数据和研究成果,主要表达了12341个撞击坑、81个撞击盆地、17种岩石类型和14类构造等要素。“尽管后续嫦娥二号等探测器的数据更精确,但是因为数据的选择需要与1:250万这个比例相适应,我们只有在嫦娥一号的影像数据对一些细节看不清楚或者绘制局部重点地区时,才会参考其他探测器的数据。”刘建忠告诉记者,2020年嫦娥五号返回器携带的月球样品的研究成果,也证实了本次绘制数据的准确性。

据了解,本次绘制以中国科学院地球化学研究所为牵头单位,联合吉林大学、山东大学、中国地质科学院、中国地质大学(北京)、中国科学院地理科学与资源研究所等多家单位共同完成。为何一幅地质图需要如此大规模的研究团队,并且花费了10年之久呢?刘建忠说,在绘制中,研究团队需要结合月球的地质演化特点、岩石类型、地质构造以及年代学等方面开展大量长期的基础研究,“我们边研究边制图,最终建立了以内外动力作用并重演化的月球地质演化新体系。”

由于月球的地质演化不同于地球以内动力演化为主,而是呈现出早期以内动力作用为主、后期以外动力作用为主的特点,因此研究团队在编图的宏观构想上,须充分考虑月球演化的特点。“地球地质图的绘制,一般是地质图加构造纲要图两张,我们在此基础上,增加了岩石类型分布图,体现内动力地质作用对月球形成和演化的影响。”刘建忠介绍,目前仅对外发布了全月地质图,不久后还会发布另外两张图。

为了能够清晰反映出月球的地质演化历史,研究团队深入梳理月球演化历史,构建了“三宙六纪”的划分方案,更新了月球地质年表。“我认为这是我们本次绘制的最大创新之处。”刘建忠表示,与普遍采用的“五分法”月面历史划分不同,“三宙六纪”将月面历史分为冥月宙、古月宙和新月宙三个阶段,与月球演化过程中内动力地质作用为主、内外动力地质作用并重、外动力地质作用为主的三个阶段相对应。

“一幅地质图应该兼具科学性和艺术性。”刘建忠告诉记者,组织绘制队伍时,特意邀请了中国地质科学院地质所,也向中央美术学院的教授咨询意见。“地科院地质所的编图室绘制了我国很多的地质图,基于他们的绘制经验,再结合中央美院从美术专业角度提供有关色彩搭配的建议,与美国发布的1:500万地质图相比,我们图件的视觉观赏性要更好一些。”

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