刘道飞,陈圣波,路 鹏

吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林长春 130026

氧化钙(CaO)是组成月表主要矿物斜长石及辉石的重要氧化物,在月壳的平均化学成分中含量为15.8%(欧阳自远,2005)。当月球岩浆冷却和固结时,首先形成的斜长石与原始岩浆相比具有较高的Ca/(Na+K)比值,随着结晶作用的进行,不断结晶出来的斜长石的Ca/(Na+K)比值逐渐减小。换言之,早期形成的斜长石居于序列的钙长石一端,晚期形成的斜长石居于更靠钠长石的一端(Joliff et al.,2006)。

在月表岩石 CaO含量反演方面,Yamashita等(2012)利用 Kaguyaw卫星搭载的伽马射线光谱仪得到全月球 CaO含量分布情况,Grande等(2007)与Narendranath等(2011)还利用X射线对Ca元素的含量做了月球区域性分析。而对于在热红外区间具有诊断性的光谱特征的斜长石及辉石等月表矿物,利用热红外遥感技术对其CaO含量进行反演的研究还尚未见报道。

利用热红外遥感技术进行反演的基础与核心为发射率的获取。目前,在月球热红外数据发射率的反演方面,Vasavada等(2012)利用 LRO卫星上的Diviner热红外数据粗糙地估算发射率曲线形态用来研究月表硅酸盐矿物的 CF特征,并没有反演其真实发射率。而对于诸如 Clementine热红外数据,国内外学者仅仅是研究其亮温数据的标定及月表热物理特性,并没有对发射率反演开展深入的探讨(连懿,2014;Lawson et al.,2000,2001)。

论文基于上述背景,选取 Clementine热红外数据,根据其数据特点探索合适的发射率反演方法。在此基础上,尝试寻找月岩(壤)中 CaO的含量与其发射率的关系并对月表矿物 CaO的含量进行反演,为利用热红外遥感技术定量反演月表岩石成分带来帮助。……