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材料一
相比而言,月球地质的演化机制,算的上是真正的“简单”。
一方面,由于月球的壳层没有板块运动机制,月球岩石圈内的任何物质,一经生成,便无法在内外之间循环。因此,大陆漂移、造山运动、岩石圈旋回等这些活跃的地质机制,统统与月球无缘。月球无法形成宏伟的山脉,也无法形成沉积凹陷。虽历经斗转星移,却无法沧海桑田。它的整个壳层,是无法运动的石板一块。
另一方面,对于月球极其稀薄的“大气”来说,风化作用、沉积作用之类能够显著改造一个岩石星球表面的“外动力地质机制”,也同样过于“奢侈”。月面的地质体不会因为风吹磨蚀日渐消亡,也不会因为水汽淋滤而改造蚀变。基本上一经生成,便可保存恒久。
既然内、外两方面的地质动力都“不给力”,那什么才是月球的主要地质行为呢?
—架望远镜便可以直观地回答这个问题。在月面较亮的部分——月陆上,布满了密密麻麻的陨石坑,那是外界天体撞击月陆的印记。既然月球自己造不了山峦,也造不了盆地,便只能靠天外作用力来塑造地形。有时候,一些较大的陨石撞击月面,可以形成规模可观的陨石盆地。
此外,月球自身也可以进行大规模的火山喷发(这点倒是跟地球相同),流淌的岩浆汇入陨击盆地,形成与月陆相对的另一种地形——月海。布满陨击坑的明亮月陆和地势平坦的暗色月海是月球的主要地形,它们代表最重要的两种地质作用。除此之外,在规模和重要性上,没有其他地质作用能与这两种相比了。
月球的地质行为虽然相对简单,但塑造出这块“天外大地”的历史却不可小视。有资格写入月球史中的事件,对于整个地月系统来说,都可称为壮伟的“诗篇”一一它们不仅忠实地记录着月球自身的形成与变化,甚至在早期地球由于壳层未固化而无力留下自身演化证据的时期,也保留了一份有关地球彼时状态的宝贵信息。这些古老的里程碑式事件,大部分都发生在距今46亿到35亿年前的时间段内一一这段时期是太阳系的早期发展阶段,被称为“冥古庙”。
月球演化“大事件”的第一幕,是46亿年前一颗火星大小的行星“式伊亚”与地球相撞(这是学界的主流观点)。在这个被称为“深大冲击”的事件中,两颗行星的核心融合,地幔与地壳的碎屑被抛入太空中,在地球的引力圈内形成一个由巨量碎屑构成的环带。由于初始速度不同,碎屑之间频繁碰撞、焊结。越来越多的碎屑如滚雪球般凝聚起来,逐渐形成椭球状,构成月球的雏形。
碎屑之间的融合充斥着无法想象的暴力。巨大的动能在碰撞的瞬间转换为内能,足以熔化岩块,使新生月球完全成为了一片岩浆的海洋。彼时的整个月球,简直是一锅由Mg2+、Fe2+、Ca?+、A?3+和硅氧四面体(SO?-)混成的高温浓汤。
如果站在当时的地球上仰望苍穹,将看到一轮异常明亮的赤月高悬夜空。由于岩浆本身会发光,其亮度或将数十倍于今日。
但是,在冰冷孤独的宇宙中,这光景持续不了多久。于是,时间的指针便移向了月球史的第二幕,熔岩月球的固化过程一一大结晶。
滚烫的混沌中一点点露出凝固的端倪。起初,无数微小的晶核在炽热的“原汤”中漂移、游动,然而,随着温度持续整体下降,晶核的比例越来越大。到了某个临界点之后,数以兆亿级的硅氧四面体和阳离子们,像是突然收到了某个中枢的统一指令,瞬间开始以大规模的方式改变原有随机分布的行为。它们以整齐划一的结构排列起来,伸出雏晶的枝桠,展开壮丽的分形。最终,在岩浆中凝结为一块块高度有序的离子矩阵。我们将这种有序排列的离子阵列称为矿物,意即“自然界的晶体”。
岩浆中矿物结晶的顺序,遵循着所谓的“鲍温反应序列”。最初,橄榄石和斜方辉石会优先从岩浆体系中结晶出来。它们的大规模结晶,将大量的镁和铁从岩浆中消耗出去。同时,由于密度比岩浆大,它们晶出后便沉入星球的深处,结果使得上层剩余岩浆中钙和铝的浓度越来越高,最终使岩浆演化为极富铝、钙、硅的浓浆。“鲍温反应序列”中的下一种矿物一一斜长石便开始大规模晶出。由于密度比较小,它们浮在整个月球的上表面,相互熔结,构成坚固的白色斜长岩。在不到一亿年的时光内,斜长岩的结晶完成,使得炽热的月表岩浆海完全固结为坚实的月陆,只剩下岩浆中那些为数不多的、不易参与大结品的元素。如钾、磷及其他一些稀土元素等,被浓缩至最后的一个小小岩浆湖里富集了起来。它们在这个岩浆湖里自己凝结,形成月面上—处异常独特的地质构造一一克里普地体。
虽然月球已经完成了壳层的凝固,但太阳系其他成员离“安顿”下来还早得很,距今38亿年前,太阳系的两大巨人一一木星和土星仍处于轨道的调整期。由于轨道不稳定而发生的可怕共振,无数的小行星带和柯伊伯带天体被荡进太阳系内侧轨道。不计其数的小行星如同狂乱的流弹般射入太阳系内侧,对内部的一切实施无差别的密集轰击,地球、月球、金星等无一幸免。
这个灾难般的事件使得月球新生的斜
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