Четырехугольник Микеланджело

Четырехугольник Микеланджело находится в южном полушарии планеты Меркурия , где изображаются часть является сильно кратерами местности , которая была сильно зависит от наличия полициклических бассейнов. По крайней мере, четыре таких бассейна, в настоящее время почти уничтоженные, в значительной степени контролировали распределение равнинных материалов и структурные тенденции в области карты. Многие кратеры, которые интерпретируются как ударные , демонстрируют спектр стилей модификации и состояний деградации. Взаимодействие между бассейнами, кратерами и равнинами в этом четырехугольнике дает важные ключи к разгадке геологических процессов, которые сформировали морфологию поверхности Меркурия. ^[1]

Некоторые особенности с низким альбедо очевидны на изображениях четырехугольника Микеланджело с Земли ^[2], но эти особенности, кажется, не коррелируют напрямую с какими-либо нанесенными на карту объектами местности. Solitudo Promethei может соответствовать отложению равнинных материалов с центром под углом –58 °, 135 °, а Solitudo Martis может соответствовать аналогичным материалам под углом от –30 ° до –40 °, от 90 ° до 100 °. Данные о цвете (оранжевый / ультрафиолетовый), представленные Хапке и другими (1980), также не показывают особой корреляции с нанесенными на карту типами местности. «Желтая» область (умеренно ярко-оранжевый / ультрафиолетовый) с центром на –33 °, 155 °, по-видимому, соответствует отложению гладкой равнины, но область перекрывается с прилегающей кратерной местностью. ^[1]

Фотомозаика Mariner 10

Данные Mariner 10 включают полное фотографическое покрытие четырехугольника с разрешением около 2 км. Кроме того, двенадцать стереопар охватывают разрозненные участки четырехугольника; ^[3] эти фотографии были использованы для дополнения геологической интерпретации. Около 10 ° долготы четырехугольника H-13 ( провинция Солитудо-Персефон ), примыкающего к западу, включены в область карты, потому что для этого четырехугольника было получено недостаточно данных Mariner 10, чтобы оправдать создание другой карты.

Стратиграфия [ править ]

Материалы древних бассейнов [ править ]

Систематическое картирование четырехугольника Микеланджело показало наличие четырех почти уничтоженных многокольцевых бассейнов. Эти бассейны названы в честь несвязанных друг с другом наложенных друг на друга кратеров, как это было сделано для сильно деградированных лунных бассейнов (Wilhelms and El-Baz, 1977). От самого старого до самого молодого бассейны бывают: ^[1]

На наличие этих бассейнов указывают три критерия: (1) изолированные массивы, которые, кажется, выступают через наложенные друг на друга материалы; 2) дугообразные сегменты гребней (рупов), совмещенные с материалом массива; и (3) дугообразные уступы, совпадающие как с массивами, так и с гребнями. ^[1]

Поскольку ни в одном из четырех бассейнов нет сохранившихся отложений выбросов, предполагается, что бассейны являются самыми старыми объектами на карте; более того, они заглублены или захоронены всеми другими подразделениями. Цифры относительного возраста бассейнов основаны на плотности наложенных друг на друга первичных ударных кратеров и стратиграфических соотношениях. Эти результаты сомнительны, поскольку плотность кратеров сильно изрезанной кратерами местности на Меркурии колеблется от 11,2 до 17,4 × 10–5 км-2 для кратеров диаметром 20 км и более (Guest and Gault, 1976). Полученные результаты согласуются с качественным определением относительного возраста, основанным на положении и размере этих древних бассейнов.

Бассейны в значительной степени контролировали последующие геологические процессы в области карты. Большие скопления гладких равнинных отложений встречаются в пределах бассейнов и на пересечении колец разных бассейнов. Более того, тренды сегментов уступа, интерпретируемые некоторыми исследователями как проявление надвигов, связанных с глобальным сжатием ^[4] (Дзурисин, 1978), отклоняются в концентрические формы бассейнов на их пересечении с кольцами бассейнов. Эти отношения также были отмечены для древних бассейнов как на Луне (Schultz, 1976), так и на Марсе (Schultz and others, 1982; Chicarro and others, 1983).

Помимо четырехкольцевых бассейнов, на –37 °, 125 ° виден также древний двухкольцевый бассейн Суриков . Он уникален среди бассейнов с двумя кольцами на карте, потому что, хотя внутреннее кольцо хорошо сохранилось и похоже по морфологии на кольца пиков свежих бассейнов, таких как Бах , внешнее кольцо почти полностью стерто. Эта морфология похожа на морфологию лунного бассейна Гримальди и наводит на мысль о продолжительном периоде структурного омоложения по краям внутреннего кольца. Плотность кратеров на этом бассейне предполагает, что он является одним из старейших на карте.

Старые равнинные материалы [ править ]

Самая старая узнаваемая равнинная единица на карте - это материал межкратерных равнин, первоначально описанный Траском и Гестом. ^[5] Этот материал обычно волнистый или холмистый и, кажется, лежит в основе участков покрытой кратерами местности, о чем свидетельствует наложение множества сливающихся вторичных частиц из соседних крупных кратеров. В некоторых областях материал межкратерных равнин, по-видимому, охватывает кратеры c1, и он обнаружен во всех деградированных бассейнах, описанных выше. Происхождение материала межкратерных равнин Меркурия остается неизвестным. Как вулканические ^{[4] [5]} (Strom, 1977), так и модели ударных обломков ^[6](Обербек и др., 1977). Материал, скорее всего, полигенетический, включая обломки кратеров и бассейнов, а также, возможно, древние вулканические потоки. Физически и литологически он напоминает мегареголит лунного нагорья.

Материалы для младших бассейнов [ править ]

По крайней мере, семь бассейнов в четырехугольнике Микеланджело или частично в нем позднее или совпадают с последними стадиями отложения материала межкратерных равнин. Достоевский (–44 °, 176 °) показывает только одно кольцо; предположительно внутреннее пиковое кольцо засыпано обшивкой. Ejecta из этого бассейна может быть отображен, насколько 450 км от края; несколько вторичных цепей кратеров расположены к юго-востоку от края. Хотя Достоевский считался типичным примером большого кратера c3 (McCauley и др., 1981), подсчеты кратеров показывают, что он намного старше. Вероятно, удар Достоевского произошел вовремя.

Бассейн Толстого расположен в четырехугольнике Толстого под углом –16 °, 165 ° (Schaber, McCauley, 1980). Он состоит из трех прерывистых колец; выбросы могут быть нанесены на карту до 350 км от внешнего кольца. Плотность наложенных друг на друга кратеров предполагает возраст старше бассейна Калорис, либо поздний c1, либо ранний c2. Небольшой безымянный бассейн под углом –48 °, 136 ° также мог образоваться в этом временном интервале, но его возраст неизвестен из-за его частичного захоронения выбросами из кратера Делакруа (–44 °, 129 °).

Эффекты воздействия Калориса на область карты не сразу заметны. Никакого выброса калориса не наблюдается, и большинство структурных тенденций, похоже, не связаны с этим воздействием. Однако около западной границы карты есть две группы больших перекрывающихся кратеров с центрами –31 °, 183 ° и –49 °, 182 °. Эти группы, по-видимому, сформировались одновременно, так как никакой конкретной стратиграфической последовательности не видно. На основании сходных по внешнему виду скоплений кратеров в нагорьях Луны, которые были интерпретированы как вторичные образования бассейна Imbrium и Orientale (Schultz, 1976; Wilhelms, 1976b; Eggleton, 1981), эти группы кратеров интерпретируются как вторичные образования бассейна Caloris. Следуя терминологии, разработанной McCauley и др. (1981), мы отнесли их кФормация Ван Эйк , вторично-кратерная фация. Эти вторичные образования перекрывают выбросы Достоевского и, таким образом, подтверждают, что бассейн является докалорическим. Мы определили эталонную плотность кратеров Калориса в четырехугольнике Шекспира , чтобы сопоставить возраст бассейнов с этими стратиграфическими данными.

Бассейн Бетховена(–20 °, 124 °), частично обнаженный в четырехугольнике Микеланджело, состоит из одного кольца диаметром 660 км. Точный возраст Бетховена неизвестен; плотность наложенных друг на друга первичных ударных кратеров предполагает посткалорийный, поздний возраст c3, но он может быть таким же старым, как ранний возраст c2 из-за большого диапазона ошибок в оценке возраста кратера. Выбросы из Бетховена очень обширны к востоку и юго-востоку от края бассейна и могут быть нанесены на карту на расстояние до 600 км вниз от края. Однако на западной стороне бассейна выбросы практически отсутствуют. Причина этой асимметрии неясна; возможно, Бетховен является результатом косого удара, который произвел асимметричное распределение выбросов (Gault and Wedekind, 1978), или, возможно, радиальная текстура бассейна в области западного края была стерта выбросами из Валмики .

Другие бассейны четырехугольника - это Микеланджело , Вальмики и Бах. Все они содержат два кольца и кажутся переходными между большими кратерами и многокольцевыми бассейнами. Все после события Caloris.

Материалы молодых равнин [ править ]

Самая старая из трех более молодых равнинных единиц представляет собой промежуточный равнинный материал. Он образует плоские или слегка волнистые поверхности и одновременно заполняет участки покрытой кратерами местности и заполняет дно кратеров. И верхние, и нижние контакты с другими равнинными единицами являются постепенными. Эти градации предполагают, что определение возраста равнинных отложений на Меркурии частично зависит от относительного количества наложенных друг на друга вторичных кратеров, плотность которых широко варьируется в зависимости от близлежащих кратеров-источников.

Пачка гладких равнин образует как широко распространенные региональные отложения, так и материал дна кратера. Региональные отложения значительно менее изрезаны кратерами, чем месторождения других равнин, хотя обычно они имеют плотность кратеров, сопоставимую с более ранними лунными морями (Мюррей и другие, 1974). Блок содержит характерный кобыла типа гребней , хотя никаких фронтов потока не наблюдались в области карты.

Происхождение более молодых равнинных материалов имеет решающее значение для геологической истории Меркурия. Считается, что они либо вулканические ^{[4] [7],} либо фации баллистических выбросов ^[6](Обербек и др., 1977). Принятая здесь интерпретация состоит в том, что большие части этих гладких равнин имеют вулканическое происхождение, потому что (1) они распределены по регионам и не имеют очевидного источника баллистических отложений; (2) большие участки ограничены средами осадконакопления бассейнов, аналогично лунным морям; (3) существуют косвенные свидетельства вулканической модификации ударных кратеров в других местах на Меркурии (Schultz, 1977); и (4) возможные кратеры вулканического обрушения связаны с кратерами, заполненными равнинами (–61 °, 161 ° и –57 °, 102 °). Части отложений гладких равнин могут представлять собой сложную смесь перекрывающихся выбросов кратера.

Очень гладкая равнина встречается только в качестве материала дна в более молодых кратерах c4 и c5. Материал интерпретируется как кратерный расплав и связанные с ним обломки обломков.

Кратерные материалы [ править ]

Кратерные отложения нанесены на карту стратиграфически в соответствии с последовательностью морфологической деградации, разработанной Н. Дж. Траском (McCauley и др., 1981). Этот метод предполагает, что (1) все кратеры заданного диапазона размеров изначально напоминают свежие кратеры и (2) степень ударной эрозии постоянна для всех кратеров в пределах морфологически определенной последовательности. Хотя эти условия в целом соблюдаются, деградация может локально ускоряться из-за соседних ударных событий и затопления равнинными материалами и, в редких случаях, может замедляться из-за структурного омоложения топографических элементов кратеров. Таким образом, стратиграфическое значение морфологии кратера является приблизительным. По аналогии с лунными материалами считается, что все нанесенные на карту материалы кратеров имеют ударное происхождение. На карту нанесены только кратеры диаметром более 30 км.

Большие бассейны четырехугольника Микеланджело были датированы относительно путем подсчета совокупной плотности наложенных друг на друга первичных ударных кратеров, диаметр которых превышает 20 км. Этот метод оказался очень ценным при датировании лунных бассейнов (Wilhelms, в печати), где не существует очевидных отношений суперпозиции. Результаты этих подсчетов кратеров показывают, что Достоевский, предположительно имеющий возраст c3 (McCauley и др., 1981), на самом деле является одним из старейших бассейнов на карте (начало c1). Таким образом, строгое морфологическое определение стратиграфического возраста может быть существенным ошибочным.

По всей области карты расположены скопления и цепи кратеров, которые являются спутниками как кратеров, так и бассейнов, но вмещающий кратер не может быть идентифицирован повсюду. Считается, что этот материал происходит из вторичных ударных кратеров самого разного возраста. Многие вторичные ртутины хорошо сохранились и имеют острые неокругленные края. Эта морфология, вероятно, является следствием более сильной гравитации Меркурия по сравнению с Луной, которая обеспечивает более высокие скорости удара кратерных выбросов на поверхности Меркурия (Скотт, 1977). ^[8]

Структура [ править ]

Кольца, связанные с четырьмя древними бассейнами, являются самыми старыми структурами в пределах нанесенной на карту области и до некоторой степени контролировали структурные тенденции последующего тектонизма . Некоторые из лопастных хребтов, описанных Стромом ^[9], повторяют дугообразные узоры вдоль колец бассейна Барма-Винсенте ; Герой Рупес является примером. Эти лопастные гряды, по-видимому, имеют компрессионное тектоническое происхождение и, хотя и имеют глобальное распространение, могут локально отклоняться из-за наличия ранее существовавшей структуры, связанной с бассейном. Дополнительные эффекты этих древних колец бассейнов можно увидеть там, где край Достоевского пересекает кольца Барма-Винсенте (например, горстовыйпри –40 °, 174 °); части обода Достоевского, похоже, были структурно подчеркнуты этим пересечением. Эти отношения аналогичны отношениям, связанным с сильно деградировавшими древними бассейнами на Марсе (Chicarro and others, 1983). Гладкий равнинный материал представляет собой многочисленные хребты, которые в целом напоминают хребты лунных кобыл, а также считаются имеющими тектоническое происхождение. Меркурианские хребты, вероятно, связаны с небольшими сжимающими напряжениями, которые возникли после образования гладких равнин. Многочисленные линеаменты связаны с материалом кромки бассейна, но большинство из этих линеаментов, вероятно, связано с отложениями выбросов. Некоторые из них могут быть неисправностями, особенно если они возникают рядом с уже существующими кольцами бассейна.

Геологическая история [ править ]

Интерпретируемая геологическая история четырехугольника Микеланджело начинается с образования четырех древних многокольцевых бассейнов. От старшего к младшему это: Барма-Винсенте, Барток-Айвс, Хоторн-Рименшнайдер и Эйтоку-Милтон. Предположительно, эти бассейны образовались в период интенсивных бомбардировок, о чем свидетельствует лунная история (Wilhelms, в печати). Одновременно с их формированием и вскоре после этого произошло отложение материала межкратерных равнин. У этого агрегата сложная история отложений; он был переработан на месте и, вероятно, включает брекчированный плутоническийскалы и, возможно, древние вулканические потоки. Отложение материала межкратерных равнин сокращалось по мере образования следующих древнейших бассейнов (Достоевский, Толстой). Частично их формирование перекрывалось отложением материала промежуточных равнин, вероятно, частично размещенного как дистальные выбросы бассейна, а частично как вулканические потоки. Региональная деформация этих равнинных единиц в результате тектоники сжатия, образующая уступы, происходила одновременно с их отложением.

Воздействие Калориса произошло во время формирования материала промежуточных равнин. В области карты выбросы калориса могут присутствовать на глубине или могут быть переработаны локально из-за соседних ударов. Выявлены две группы вторичных кратеров Caloris. Вскоре после удара Калориса образовался обширный материал гладких равнин, вероятно, вулканического происхождения. В этот период отложения произошли удары последнего из крупных бассейнов (Бетховен, Микеланджело, Вальмики и Бах). Незначительная тектоническая активность продолжалась по мере того, как на гладких равнинах развивались уступы и морщинистые гребни лунного типа .

Скорость образования кратеров быстро снизилась по мере образования кратеров c3, c4 и c5. Производство реголита продолжается и по сей день на всех агрегатах. Если рассматривать геологическую историю Луны, то большинство обсуждаемых событий по существу завершились в течение первых 1,5–2,0 миллиардов лет истории Меркурия (Мюррей и другие, 1975). Краткое изложение глобальной геологии Меркурия можно найти у Геста и О'Доннелла (1977) и Строма. ^[9]

Источники [ править ]

• Spudis, Paul D .; Джеймс Г. Проссер (1984). "Геологическая карта четырехугольника Микеланджело (H-12) Меркурия" (PDF) .Подготовлено для Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства Министерством внутренних дел США, Геологической службой США. Публикуется в печатном виде как карта I – 1659 из серии «Разные исследования Геологической службы США», как часть Атласа Меркурия, геологическая серия 1: 5,000,000. Печатную копию можно купить в Геологической службе США, Информационные службы, Box 25286, Federal Center, Denver, CO 80225.

Ссылки [ править ]

• Чикарро, Огюстен, Шульц, PH, и Массон, Филипп, 1983, Бассейновый контроль структуры хребтов на Марсе: Тезисы статей, представленных на Конференцию по лунным и планетарным наукам, 14-е, Хьюстон, 1983, с. 105–106.
• Дзурисин, Даниэль, 1978, Тектоническая и вулканическая история Меркурия по результатам исследований уступов, хребтов, впадин и других очертаний: Journal of Geophysical Research, v. 83, no. B10, стр. 4883–4906.
• Эгглтон, Р. Э., 1981, Карта импактной геологии Имбриумного бассейна Луны, в Геология области Аполлона-16 - Центральное лунное нагорье: Профессиональный документ геологической службы США 1048, пл. 12.
• Голт, Д.Е., и Ведекинд, Дж. А., 1978, Экспериментальные исследования косого удара: Конференция по изучению Луны и планет, 9-е, Хьюстон, 1978, Proceedings, v. 3, p. 3843– 3875.
• Гест, Дж. Э., и Голт, Делавэр, 1976, Популяции кратеров в ранней истории Меркурия: Письма о геофизических исследованиях , т. 3, вып. 3, стр. 121–123.
• Гест, Дж. Э., и О'Доннелл, В. П., 1977, Поверхностная история Меркурия: обзор: перспективы в астрономии , т. 20, с. 273–300.
• Хапке, Брюс, Кристман, Крейг, Рава, Барри и Мошер, Джоэл, 1980, Цветовая карта Меркурия: Конференция по изучению Луны и планет, 11-я, Хьюстон, 1980, Proceedings, v. 1, p. 817–821.
• Макколи, Дж. Ф., Гест, Дж. Э., Шабер, Г. Г., Траск, Нью-Джерси, и Грили, Рональд, 1981, Стратиграфия бассейна Калорис, Меркурий: Икар, т. 47, вып. 2, стр. 184–202.
• Мюррей, Британская Колумбия, Белтон, MJS, Дэниэлсон, GE, Дэвис, ME, Голт, Делавэр, Хапке, Брюс, О'Лири, Брайан, Стром, Р.Г., Суоми, Вернер и Траск, Нью-Джерси, 1974, Поверхность Меркурия: предварительное описание и интерпретация с иллюстраций Mariner 10: Science , v. 185, no. 4146, стр. 169–179.
• Мюррей, Британская Колумбия, Стром, Р.Г., Траск, Нью-Джерси, и Голт, Делавэр, 1975, Поверхностная история Меркурия: значение для планет земной группы: Журнал геофизических исследований , т. 80, вып. 17, стр. 2508–2514.
• Обербек В.Р., Куэйд В.Л., Арвидсон Р.Э. и Аггарвал Х.Р., 1977 г., Сравнительные исследования лунных, марсианских и меркурианских кратеров и равнин: Журнал геофизических исследований , т. 82, вып. 11, стр. 1681–1698.
• Шабер, Г.Г., и Макколи, Дж. Ф., 1980, Геологическая карта Толстого четырехугольника Меркурия: Геологическая служба США Серия различных исследований Карта I-1199, масштаб 1: 5 000 000.
• Шульц, PH, 1976, Морфология Луны: Остин, Техас, University of Texas Press, 626 p.
• ______1977, Эндогенная модификация ударных кратеров на Меркурии: Физика Земли и планетных недр , т. 15, №№. 2–3, с. 202–219.
• Шульц П. Х., Шульц Р. А. и Роджерс Джон, 1982 г., Структура и эволюция древних ударных бассейнов на Марсе: Журнал геофизических исследований , т. 87, вып. 12, стр. 9803–9820.
• Скотт Д.Х., 1977, Луна-Меркурий: Относительное состояние сохранности вторичных кратеров: Физика Земли и планетных недр , т. 15, №№. 2–3, с. 173–178.
• Стром Р.Г., 1977, Происхождение и относительный возраст лунных и меркурианских межкратерных равнин: Физика Земли и планетных недр , т. 15, №№. 2–3, с. 156–172.
• Wilhelms, DE, 1976b, Вторичные ударные кратеры лунных бассейнов: Лунная научная конференция, 7-е, Хьюстон, 1976, Proceedings, v. 3, p. 2883–2901.
• ______ Геологическая история Луны: Профессиональный доклад геологической службы США 1348 (в печати). Wilhelms, DE, и El-Baz, Farouk, 1977, Геологическая карта восточной стороны Луны: Геологическая служба США, серия «Разные исследования». Карта I-948, масштаб 1: 5 000 000