月球上的石頭跟地球上的一樣嗎
題目:
月球上的石頭跟地球上的一樣嗎
解答:
你指的是它們的成分還是?
月球體成分及資源
45億年前,月球表面仍然是液體岩漿海洋.科學家認爲組成月球的礦物克里普礦物(KREEP) 展現了岩漿海洋留下的化學線索.KREEP實際上是科學家稱爲「不兼容元素」的合成物--那些無法進入晶體結構的物質被留下,並浮到岩漿的表面.對研究人員來說,KREEP是個方便的線索,說明了月殼的火山運動歷史,並可推測彗星或其他天體撞擊的頻率和時間.
月殼由多種主要元素組成,包括:鈾、釷、鉀、氧、矽、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫.當受到宇宙射線轟擊時,每種元素會發射特定的伽瑪輻射.有些元素,例如:鈾、釷和鉀,本身已具放射性,因此能自行發射伽瑪射線.但無論成因爲何,每種元素髮出的伽瑪射線均不相同,每種均有獨特的譜線特徵,而且可用光譜儀測量.直至現在,人類仍未對月球元素的豐度作出面性的測量.現時太空船的測量只限於月面一部分.
月球有豐富的礦藏,據介紹,月球上稀有金屬的儲藏量比地球還多.月球上的岩石主要有三種類型,第一種是富含鐵、鈦的月海玄武岩;第二種是斜長岩,富含鉀、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三種主要是由0.1~1毫米的岩屑顆粒組成的角礫岩.月球岩石中含有地球中全部元素和60種左右的礦物,其中6種礦物是地球沒有的.
月球的礦產資源極爲豐富,地球上最常見的17種元素,在月球上比比皆是.以鐵爲例,僅月面表層5厘米厚的沙土就含有上億噸鐵,而整個月球表面平均有10米厚的沙土.月球表層的鐵不僅異常豐富,而且便於開採和冶煉.據悉,月球上的鐵主要是氧化鐵,只要把氧和鐵分開就行;此外,科學家已研究出利用月球土壤和岩石製造水泥和玻璃的辦法.在月球表層,鋁的含量也十分豐富.
月球土壤中還含有豐富的氦3,利用氘和氦3進行的氦聚變可作爲核電站的能源,這種聚變不產生中子,安全無汙染,是容易控制的核聚變,不僅可用於地面核電站,而且特別適合宇宙航行.據悉,月球土壤中氦3的含量估計爲715000噸.從月球土壤中每提取一噸氦3,可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳.從目前的分析看,由於月球的氦3蘊藏量大,對於未來能源比較緊缺的地球來說,無疑是雪中送炭.許多航天大國已將獲取氦3作爲開發月球的重要目標之一.
月球表面分布著22個主要的月海,除東海、莫斯科海和智海位於月球的背面(背向地球的一面)外,其他19個月海都分布在月球的正面(面向地球的一面).在這些月海中存在著大量的月海玄武岩,22個海中所填充的玄武岩體積約1010千米,而月海玄武岩中蘊藏著豐富的鈦、鐵等資源.若假設月海玄武岩中鈦鐵礦含量爲8%,或者說二氧化鈦含量爲4.2%,則月海玄武岩中鈦鐵礦的總資源量約爲1.3×1015~1.9×1015,儘管這種估算帶著很大的推測性與不確定性,但可以肯定的是月海玄武岩中豐富的鈦鐵礦是未來月球可供開發利用的最重要的礦產資源之一.
克里普岩是月球高地三大岩石類型之一,因富含鉀、稀土元素和磷而得名.克里普岩在月球上分布很廣泛.富含釷和鈾元素的風爆洋區的克里普岩被後期月海玄武岩所覆蓋,克里普岩混合併形成高竈和鈾物質,其厚度估計有10~20千米.風暴洋區克里普岩中的稀土元素總資源量約爲225億至450億噸.克里普岩中所蘊藏的豐富的釷、軸也是未來人類開發利用月球資源的重要礦產資源之一.
此外,月球還蘊藏有豐富的鉻、鎳、鈉、鎂、矽、銅等金屬礦產資源.
地球的主要成分
直到十六世紀時,人類才了解到地球只不過是太陽系的一顆行星而已.
地球不需太空探測船即可認識,但是直到二十世紀我們才真正勾勒出地球的全貌. 當然能自太空中取得它的影像是其中相當重要的因素,地球的太空影響對天氣預測,尤其是颱風 (颶風)的預報來說有很大的幫助,而且從太空看到的地球真是非常美麗、可愛、壯觀.
由化學組成成分及地震震測特性來看,地球本體可以分成一些層圈,以下就標示出它們的名稱與範圍(深度,單位爲公里):
0~40地殼40~2890地幔2890~5150外地核5150~6378內地核
固態的地殼厚度變化頗大,海洋地區的地殼較薄,平均約7公里厚;而大陸地殼就厚得多,平均約40公里厚; 地函也是固態,不過在它上部有一層極小部分熔融的區域,稱爲軟流圈 ,其上的地函最頂部及整個地殼則稱爲岩石圈 ;至於外地核是液態而內地核是固態. 這些不同的層圈都是以不連續面爲界,最有名的就是在地殼與地函之間的莫氏不連續面 (Mohorovicic discontinuity).
地幔占有地球的主要質量,地核反而位居其次,至於我們生存的空間則只是整個地球極小的一部分而已 (質量,單位爲10的24次方千克: 大氣層 = 0.0000051,海洋 = 0.0014 ,地殼 = 0.026,地幔 = 4.043,外地核= 1.835,內地核 = 0.09675,)
地核的主要成分是鐵 (或鐵鎳質),不過也可能有一些較輕的物質存在,地心的溫度約有7,500K,比太陽表面溫度還高;下部地函的主要成分可能是矽、鎂、氧,再加上一些鐵、鈣及鋁;上部地幔主要成分則是橄欖石及輝石 (鐵鎂矽酸鹽岩石),也有鈣和鋁. 以上這些了解都是來自於地震震測資料,雖然上部地幔的物質有時會因著火山噴出熔岩而被帶到地表來,但是我們仍無法到達固體地球的主要部分,目前的海底鑽探行動連地殼都尚未挖穿. 地殼的成分則主要是石英 (二氧化矽)及矽酸鹽類如長石. 整體估算,地球化學組成的重量百分比爲: 鐵34.6% ,氧29.5% ,矽15.2% ,鎂12.7% ,鎳2.4% ,硫1.9% ,0.05% 鈦 .
有別於其它類地行星 ,地球的最外層 (包含地殼及上部地幔的頂端)被切分爲數塊,「飄浮」於其下的熾熱地幔之上,這就是著名的板塊構造運動學說 . 這個學說主要描述兩種運動:拉張與隱沒,前者發生在二個板塊互相遠離,其下的岩漿湧出而生成新地殼之處;後者則發生在二個板塊互相碰撞,其中一方潛入另一方之下,終至消滅於地函中之處. 此外,也有一些板塊邊界是橫向錯開式的相對運動或兩個大陸板塊硬碰硬地撞在一起.
地球的大部分表面很年輕 ,只有5億年左右,以天文的角度來看確實很短.但也有很少的地方露出了當年地球地殼形成時的基底——花崗岩,如中國遼寧省葫蘆島市綏中縣就有裸露,由於形成花崗岩時的冷卻時間長,所以花崗岩內的結晶體都非常發育,邊長在1-2厘米,故把其命名爲綏中花崗岩.由於侵蝕作用及構造地質運動不斷地破壞又重建大部分的地表,因而地表早期的地質記錄不容易找到,例如撞擊坑 ,所以早期地球歷史大部分都已不見蹤跡. 地球約有45至46億年老,然而目前已知最老的岩石只有大約40億年前(地球有相當長的一段時期是一個由熔化的岩漿形成的火球),而且老於30億年的岩石非常罕見. 最老的生物化石不早於39億年前,有關生命起源的關鍵時期則亳無記錄.
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