基于嫦娥二号数据对月表年轻逆掩断层的研究

Lunar small-scale, Copernican thrust faults are structural records of late-stage global contraction, indicating structural activities on the Moon lasted at least until 1 Ga ago. Comprehensive analysis of the global spatial distribution and total strain amount of these structures helps calculate changes in the Moon's radius and lithospheric stress during its long-term cooling, and will provide better constraints for lunar thermal evolution models. Utilizing Chang'E 2 high-resolution images and global digital elevation model(DEM), we propose to conduct systematic and comprehensive studies of the spatial distribution, topography, size and age of young lunar thrust faults. Furthermore, we propose to estimate late-stage total strain change in the lunar crust and change in the radius of the Moon, and calculate lithospheric isostatic stress. Our expected results will provide more accurate structural constraints for current lunar thermal evolution models, and better our understanding of lunar thermal evolution- - a hot research area in lunar science. Planetary thermal history is an important research area in comparative planetology. In addition to the Moon, thrust faults of various sizes have also been found on the surfaces of Mars, Mercury, and some asteroids. Results of this proposed research promise to improve our understanding of thermal evolution of terrestrial planets in general.

月表哥白尼纪形成的逆掩断层是月球晚期发生全球收缩的构造记录，说明月表的构造活动一直持续到至少1 Ga以前。对此类构造的分布和应变量进行全月的系统分析将帮助我们认识月球长期冷却过程中的体积变化和月壳应力场的变化，从而为月球热演化模型提供更准确的约束。基于嫦娥二号全月高分辨率影像和数字高程模型，我们将在国际上首次对月表年轻逆掩断层的空间分布、形态大小、形成年龄等特征进行全月面的系统研究，在此基础上估算月球晚期由于收缩导致的月壳的总应变量和月球半径的改变，确定全月壳内压应力场大小。我们预期的研究成果将对现有的月球热演化模型提供更好的构造约束条件，完善对月球热演化历史这一月球科学热点问题的现有认识。行星热演化史是比较行星学研究的重要内容之一，除了月球，在火星、水星、小行星表面也存在不同规模的逆掩断层，本项目的研究结果将对我们理解类地行星的热演化起到推动作用。

月表哥白尼纪形成的逆掩断层是月球晚期发生全球收缩的构造记录，说明月表的构造活动一直持续到至少1 Ga以前。对此类构造的分布和应变量进行全月的系统分析将帮助我们认识月球长期冷却过程中的体积变化和月壳应力场的变化，从而为月球热演化模型提供更准确的约束。.本项目利用嫦娥二号高分辨率影像图和数字高程模型，对全月小型逆掩断层进行搜寻，建立了小型逆掩断层的空间分布数据库，包括断层的垂直高度h、平面长度L、倾角θ，以及断层几何关系(D-L比例关系)；基于Hartmann & Neukum (2001) 撞击坑频率分布模型，选取了分布于叶状断崖周围直径100 m以上的撞击坑对它们进行年龄估算，年龄分布在100 Ma - 1 Ga之间。在此基础上估算了月球晚期由于收缩导致的月壳的总应变量和月球半径的改变，确定了全月壳内压应力场大小。.发表会议论文3篇，SCI论文2篇。