岩石覆层(Rock coating)是指在岩石表面生成的不同成因的薄层(膜)状次生物质,主要发育在半干旱和干旱的地区。不仅广泛分布于地球表面,同样还普遍存在于火星上。岩石覆层除了能控制区域地貌之外,还能影响高光谱对地表岩矿的识别,尤其在依赖近红外光谱(NIR)技术的火星黏土矿物的识别和分析过程中。
柴达木盆地由于发育众多与火星相似的地貌和矿物组成,被认为是一处独特的火星模拟地点。其地表广泛分布着含有各种覆层的碎屑砂粒,包括岩盐覆层、灰尘覆层、黏土覆层和沙漠漆等。
近期,广州地化所博士研究生张永磊和陶奇副研究员等深入研究了柴达木盆地碎屑砂粒上的黏土矿物覆层。在查明覆层黏土矿物种类和成因的基础上,结合模拟实验进一步揭示了不同质量比、厚度和赋存状态的黏土覆层对近红外光谱特征的影响。研究结果表明黏土覆层能够深刻影响高光谱对火星表面黏土矿物的分布、赋存特征以及识别准确性。在全球范围内确定火星上黏土矿物丰度和赋存状态时,须充分、透彻地考虑各种黏土覆层的分布特征以及其所处的地质背景。
图1 黏土矿物主要吸收带深度。(a)伊利石和玄武岩;(b)绿泥石和玄武岩;(c)高岭石和玄武岩;(d)蒙脱石和玄武岩。粉色菱形指示了模型A中合成样品的带深。蓝色三角形指示了模型B中合成样品的带深(0.5 mg/cm2)。虚线旁的数字为模型A和B相对于模型C中黏土覆层的带深值。S-A,模型A中的合成样品;S-B,模型B中的合成样品;S-C,模型C中的合成样品
该研究得到国家自然基金(No. 42072044)的支持,研究成果论文已发表在期刊Applied Clay Science上。
论文信息: Zhang Y , Tao Q , Komarneni S , et al. Clay coatings on sands in the western Qaidam Basin, Tibetan Plateau, China: Implications for the Martian clay detection[J]. Applied Clay Science, 2021.
链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169131721000892