從(cong)明(ming)朝(chao)的(de)萬戶飛天，到(dao)前(qian)蘇聯的(de)宇航員(yuan)尤里·加(jia)加(jia)林登上太空，再到(dao)如今的(de)天問一號火星(xing)探(tan)測。人類對宇宙(zhou)的(de)探(tan)索從(cong)未停止，始終激發著我們(men)的(de)好(hao)奇心和無限想象(xiang)力。
宇宙(zhou)，是(shi)一個(ge)神(shen)秘而廣袤的(de)領域，它孕育著無數(shu)的(de)星球、星系和星云(yun)，仿佛是(shi)一個(ge)巨大的(de)宇宙(zhou)圖書館，等(deng)待著我們去閱讀其(qi)中的(de)每一頁。
火星(xing)，與地(di)球相(xiang)似度極高(gao)，具有(you)相(xiang)似的地(di)貌(mao)環境、大氣環境和季節變(bian)化，都擁(yong)有(you)衛星(xing)和環形山。在太陽系內被認為是除了地(di)球之(zhi)外(wai)，第二個最適合人類居住的星(xing)球。
眾多的科幻影視作品(pin)中有不(bu)少涉(she)及到火星(xing)，實際上火星(xing)也是人類對地外星(xing)球探(tan)索的一個重點(dian)。隨(sui)著科技(ji)的發(fa)展和進步，人類對火星(xing)探(tan)索的技(ji)術也在升級，今天推薦給大家的文章就與此相關(guan)。
ASD Fieldspec 4地物光譜儀在了解火星表面斜長石VNIR特征方面的應用
衛星(xing)(xing)(xing)上(shang)的(de)(de)遙感(gan)儀(yi)器(qi)有助于了(le)(le)(le)解(jie)行(xing)星(xing)(xing)(xing)表面(mian)(mian)的(de)(de)地(di)質(zhi)情況。火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)遙感(gan)任(ren)務以前(qian)利用(yong)火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)全球勘測(ce)(ce)(ce)者、火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道相機、MGS火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道激光(guang)(guang)高度計、火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)快(kuai)(kuai)車(che)高分辨率立體相機和(he)火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)奧德賽熱輻射成像系統等設備發現了(le)(le)(le)水流特(te)征(zheng)，而利用(yong)火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)快(kuai)(kuai)車(che)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)站(zhan)光(guang)(guang)譜成像儀(yi)探測(ce)(ce)(ce)到了(le)(le)(le)水合礦(kuang)物(wu)。最近(jin)，火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)勘測(ce)(ce)(ce)軌(gui)道飛行(xing)器(qi)上(shang)的(de)(de)緊湊型勘測(ce)(ce)(ce)成像光(guang)(guang)譜儀(yi)在可(ke)見(jian)光(guang)(guang)-近(jin)紅外（VNIR）范圍(wei)內(nei)檢測(ce)(ce)(ce)到了(le)(le)(le)火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)表面(mian)(mian)的(de)(de)斜長石(shi)特(te)征(zheng)。火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)表面(mian)(mian)斜長石(shi)的(de)(de)檢測(ce)(ce)(ce)引發了(le)(le)(le)對行(xing)星(xing)(xing)(xing)上(shang)運作的(de)(de)基(ji)本過(guo)程問題的(de)(de)思(si)考，這些(xie)特(te)征(zheng)的(de)(de)確(que)切起源（即含長石(shi)巖石(shi)的(de)(de)性質(zhi)）對理解(jie)火(huo)(huo)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)形(xing)成和(he)演(yan)化具有明(ming)顯(xian)不同的(de)(de)意(yi)義。
之前(qian)(qian)基(ji)于(yu)可(ke)見光(guang)-近紅外(wai)(wai)反射光(guang)譜(pu)(pu)研究(jiu)(jiu)了富(fu)含(han)鈣(gai)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)斜(xie)(xie)長(chang)巖粉末(mo)(mo)，研究(jiu)(jiu)表明，當斜(xie)(xie)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)結構中包含(han)亞鐵(tie)（Fe2+）時(shi)，可(ke)以檢測(ce)到斜(xie)(xie)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)。在對二元粉末(mo)(mo)混合(he)物進(jin)行(xing)的(de)(de)研究(jiu)(jiu)中發現，當添(tian)加了10%或更多(duo)的(de)(de)鎂鐵(tie)質礦物時(shi)，不再(zai)可(ke)見斜(xie)(xie)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)光(guang)譜(pu)(pu)特(te)(te)(te)征(zheng)。根據(ju)這些研究(jiu)(jiu)，巖石(shi)(shi)(shi)(shi)組成中至少需要90%的(de)(de)斜(xie)(xie)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)含(han)量，才能在總巖石(shi)(shi)(shi)(shi)光(guang)譜(pu)(pu)上(shang)顯示出其(qi)獨特(te)(te)(te)的(de)(de)光(guang)譜(pu)(pu)特(te)(te)(te)征(zheng)。然而，使用(yong)大型(xing)斜(xie)(xie)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)和輝(hui)石(shi)(shi)(shi)(shi)晶體的(de)(de)二元混合(he)物進(jin)行(xing)的(de)(de)另(ling)一項研究(jiu)(jiu)表明，可(ke)能需要高達(da)50%的(de)(de)鎂鐵(tie)質礦物來掩蓋斜(xie)(xie)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)光(guang)譜(pu)(pu)特(te)(te)(te)征(zheng)，研究(jiu)(jiu)者的(de)(de)關鍵觀點是(shi)，長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)組成及巖石(shi)(shi)(shi)(shi)中顆(ke)粒的(de)(de)大小都會影響斜(xie)(xie)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)光(guang)譜(pu)(pu)特(te)(te)(te)征(zheng)和可(ke)檢測(ce)性。因(yin)此，對整塊巖石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)分析似乎非(fei)常重(zhong)要，除(chu)了之前(qian)(qian)對粉末(mo)(mo)和顆(ke)粒的(de)(de)二元混合(he)物的(de)(de)研究(jiu)(jiu)外(wai)(wai)，還可(ke)以與火星遙(yao)感(gan)觀測(ce)進(jin)行(xing)比較(jiao)(其(qi)觀測(ce)顯示出類似斜(xie)(xie)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)特(te)(te)(te)征(zheng))。
基于此，本研(yan)究的(de)目標是確(que)定是否可以(yi)在未破碎的(de)含斜(xie)長(chang)石(shi)的(de)陸地巖(yan)漿(jiang)巖(yan)(從鎂鐵質到長(chang)英質)中檢測到如在火星上(shang)觀(guan)察到的(de)斜(xie)長(chang)石(shi)的(de)光譜(pu)特征(1.3 μm吸收帶)。
在本研究中，來自洛林大學巖相學和地球化學研究中心和克萊蒙特奧弗涅大學巖漿和火山實驗室的一組研究團隊，①選擇了五個不同地理來源含長石的宏觀巖石樣品（均是火山或深成巖），分別是NJ2（英安巖）、NJ11（花崗巖）、NM6（斜長巖)、NR1（玄武巖）和NR2（玄武巖）。②通過光學顯微鏡觀察，了解樣品顯微結構和礦物組成。通過地球化學分析，確定元素含量。通過化學成分的映射分析，觀察不同礦物的分布情況。此外，還進行了長石礦物化學成分的定量分析。③獲取樣品的光譜反射率（ASD Fieldspec 4地物光譜儀）和高光譜圖像。④對光譜數據進行歸一化處理等，使用ENVI軟件進行化學成分的分析和礦物分類。并與美國地質調查局（USGS）的參考光譜庫進行比對，識別礦物特征。⑤分析長石礦物的化學成分和光譜特征之間的相關性，探討長石的光譜特征與其組成的關系。并討論樣品中顆粒大小和伴生礦物對長石光譜特征的影響。⑥總結研究結果，并對火星上的長石特征進行討論和解釋。
結果
用電子探針(zhen)顯(xian)微分析(xi)儀對5個(ge)含長(chang)石的(de)宏觀樣品的(de)薄片進行點分析(xi)的(de)結果
5種含(han)長(chang)石樣品的(de)反射光譜，連續去除前(a)后(b)
結論
本研究使用(yong)光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)顯微鏡、掃描(miao)電子(zi)顯微鏡（SEM）、電子(zi)探針顯微分析（EPMA）和(he)反射光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)（點(dian)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)和(he)高光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)相(xiang)機(ji)）對(dui)五個(ge)含(han)長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)宏觀(guan)樣品進(jin)(jin)行了分析。對(dui)樣品進(jin)(jin)行了光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、巖石(shi)(shi)(shi)(shi)學(xue)(xue)和(he)地球化(hua)學(xue)(xue)表征，以詳細描(miao)述樣品，并試圖(tu)將其(qi)近(jin)紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)特(te)征與其(qi)中(zhong)一種斜長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)聯系起來。結果表明，盡管(guan)這些宏觀(guan)樣品中(zhong)斜長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)含(han)量不同(tong)(約 30% ~ 80%)，但在它(ta)們的(de)(de)(de)近(jin)紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)上仍然可(ke)(ke)見斜長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)吸收帶(dai)，但在相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)粉末樣品中(zhong)不一定(ding)可(ke)(ke)見。使用(yong)高光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)相(xiang)機(ji)對(dui)礦物類平均光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)進(jin)(jin)行分析，證(zheng)實了在1.3 μm附近(jin)觀(guan)測到的(de)(de)(de)特(te)征與斜長(chang)石(shi)(shi)(shi)(shi)礦物有關(guan)，盡管(guan)橄欖石(shi)(shi)(shi)(shi)或(huo)黑云母等(deng)伴生礦物往往會重(zhong)疊并影響總巖石(shi)(shi)(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)中(zhong)產生的(de)(de)(de)信號(hao)。
將該吸收(shou)帶的(de)(de)位置與(yu)斜長(chang)石(shi)(shi)的(de)(de)化學成分進(jin)行了比較，更準確(que)地說，將其與(yu)鐵和鈣(gai)長(chang)石(shi)(shi)的(de)(de)含(han)量進(jin)行了比較。結果表明(ming)，FeO和An含(han)量與(yu)斜長(chang)石(shi)(shi)吸收(shou)帶中(zhong)心位置之間(jian)存在(zai)相關性(xing)，通常隨著(zhu)An含(han)量的(de)(de)增加(jia)而增加(jia)（除在(zai)先前研(yan)究中(zhong)提到(dao)的(de)(de)拉(la)長(chang)石(shi)(shi)外）。為(wei)了更準確(que)地理解(jie)(jie)這(zhe)些(xie)趨勢，還需(xu)要對更大規(gui)模的(de)(de)樣本進(jin)行實驗室分析。研(yan)究結果還表明(ming)，在(zai)解(jie)(jie)釋(shi)斜長(chang)石(shi)(shi)的(de)(de)VNIR光譜特征時(shi)，必須考(kao)慮到(dao)粒度、斜長(chang)石(shi)(shi)組成和相關伴生礦(kuang)物(wu)，這(zhe)一(yi)發(fa)現有助于理解(jie)(jie)最近在(zai)火星上發(fa)現的(de)(de)礦(kuang)物(wu)。
總之(zhi)，研究(jiu)人員對地球上(shang)的(de)(de)樣品進行(xing)了多種(zhong)分析方法的(de)(de)綜合研究(jiu)，以深(shen)入理解長(chang)(chang)石(shi)(shi)的(de)(de)光譜特征，這(zhe)對于(yu)(yu)解釋火星上(shang)的(de)(de)長(chang)(chang)石(shi)(shi)特征具有(you)(you)重要意(yi)義，這(zhe)些特征可(ke)能對應于(yu)(yu)一系(xi)列含長(chang)(chang)石(shi)(shi)的(de)(de)巖石(shi)(shi)，因(yin)此可(ke)以提供有(you)(you)關火星地殼形(xing)成的(de)(de)信息，并為火星上(shang)的(de)(de)礦物研究(jiu)提供了重要參(can)考(kao)。
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