Микеланджело четырехугольник

Не путать с площадью Пьяцца дель Кампидольо .

Четырехугольник Микеланджело на карте «Мессенджер» . космического корабля

Маринер-10 Фотомозаика

Четырехугольник Микеланджело находится в южном полушарии планеты Меркурий , где изображенная часть представляет собой сильно кратерированную местность, на которую сильно повлияло наличие многокольцевых бассейнов. По крайней мере, четыре таких бассейна, которые сейчас почти уничтожены, в значительной степени контролировали распределение равнинных материалов и структурные тенденции на территории карты. Многие кратеры, которые, как считается, имеют ударное происхождение , демонстрируют целый спектр стилей изменений и состояний деградации. Взаимодействие между бассейнами, кратерами и равнинами в этом четырехугольнике дает важные ключи к разгадке геологических процессов, которые сформировали морфологию поверхности Меркурия.

Некоторые особенности низкого альбедо очевидны на наземных изображениях четырехугольника Микеланджело. но эти особенности, похоже, не коррелируют напрямую с какой-либо нанесенной на карту единицей местности. Solitudo Promethei может соответствовать отложению равнинных материалов с центром в –58°, 135°, а Solitudo Martis может соответствовать аналогичным материалам в пределах от –30° до –40°, от 90° до 100°. Данные о цвете (оранжевый/ультрафиолетовый), представленные Хапке и др. (1980), также не показывают особой корреляции с нанесенными на карту типами местности. «Желтая» область (умеренно ярко-оранжевая/ультрафиолетовая) с центром в –33°, 155°, кажется, соответствует гладкому равнинному отложению, но эта область перекрывается с прилегающей кратерной местностью.

Данные Mariner 10 включают полное фотографическое покрытие четырехугольника с разрешением около 2 км. Кроме того, двенадцать стереопар покрывают разбросанные участки четырехугольника; эти фотографии были использованы для дополнения геологической интерпретации. Около 10° долготы четырехугольника H-13 ( провинция Солитудо Персефона ), примыкающего к западу, включено в область карты, поскольку по этому четырехугольнику было получено недостаточно данных Mariner 10, чтобы оправдать создание еще одной карты.

Четырехугольник Баха находится к югу от четырехугольника Микеланджело. На западе находится четырехугольник Неруды , а на востоке — четырехугольник Дискавери . На северо-западе находится четырехугольник Толстого , а на северо-востоке — четырехугольник Бетховена .

Стратиграфия

Древние материалы для бассейна

Систематическое картирование четырехугольника Микеланджело выявило наличие четырех почти уничтоженных многокольцевых бассейнов. Эти бассейны здесь названы в честь несвязанных друг с другом наложенных кратеров, как это было сделано для сильно деградированных лунных бассейнов (Wilhelms and El-Baz, 1977). Бассейны от самых старых до самых молодых:

Имя	Центр (широчайший, долгий)	Диаметры колец (км)
		Внутренний	Второй	Третий	Четвертый	Пятый
Барма-Винсенте	–52°, 162°	360	725	950	1250	1700
Барток-Айвс	–33°, 115°	480	790	1175	1500
Нож для ремня Hawthorne	–56°, 105°	270	500	780	1050
Эйтоку-Милтон	–23°, 170°	280	590	850	1180

На наличие этих бассейнов указывают три критерия: (1) изолированные массивы , которые кажутся выступающими сквозь наложенные друг на друга материалы; 2 – дугообразные сегменты хребтов (рупы), совмещенные с материалом массива; и (3) дугообразные уступы , совмещенные как с массивами, так и с хребтами.

Поскольку ни в одном из четырех бассейнов не сохранились отложения выбросов, предполагается, что эти бассейны являются самыми старыми объектами на территории карты; более того, они затоплены или закопаны всеми остальными подразделениями. Цифры относительного возраста бассейнов основаны на плотности наложенных друг на друга первичных ударных кратеров и стратиграфических отношениях. Эти результаты сомнительны, поскольку плотность кратеров на сильно кратерированной местности Меркурия колеблется от 11,2 до 17,4 × 10–5 км-2 для кратеров диаметром 20 км и более (Гест и Голт, 1976). Полученные результаты согласуются с качественным определением относительного возраста, основанным на положении и размере этих древних бассейнов.

Бассейны в значительной степени контролировали последующие геологические процессы на территории карты. Крупные скопления гладких равнинных отложений встречаются в границах котловин и на пересечениях колец разных котловин. Более того, тренды сегментов уступа, интерпретируемые некоторыми исследователями как выражение надвигов, связанных с глобальным сжатием (Дзурисин, 1978), в местах пересечения с кольцами бассейна отклоняются в бассейноконцентрические структуры. Эти связи отмечены и для древних бассейнов как на Луне (Шульц, 1976), так и на Марсе (Шульц и др., 1982; Чикарро и др., 1983).

древняя двухкольцевая Суриковская Помимо четырех многокольцевых котловин, на –37°, 125° очевидна котловина. Он уникален среди двухкольцевых бассейнов на территории карты, поскольку, хотя внутреннее кольцо хорошо сохранилось и по морфологии сходно с кольцами пиков свежих бассейнов, таких как Баха , внешнее кольцо почти полностью стерто. Эта морфология аналогична морфологии лунного бассейна Гримальди и указывает на длительный период структурного омоложения по краям внутреннего кольца. Плотность кратеров в этом бассейне позволяет предположить, что он один из старейших на карте.

Старые однотонные материалы

Самая старая узнаваемая равнинная единица на карте - это материал межкратерных равнин, первоначально описанный Траском и Гестом. Этот материал обычно имеет волнистую или бугристую структуру и, по-видимому, лежит под участками кратерной местности, о чем свидетельствует наложение множества сливающихся вторичных частиц из соседних крупных кратеров. В некоторых районах материал межкратерных равнин, по-видимому, включает кратеры c1, и он обнаружен во всех деградированных бассейнах, описанных выше. Происхождение материала меркурианских межкратерных равнин остается неизвестным. Оба вулканические (Стром, 1977) и модели ударного обломка (Обербек и др., 1977). Материал, скорее всего, полигенетический, включая обломки кратеров и бассейнов, а также, возможно, древние вулканические потоки. Физически и литологически он напоминает лунный высокогорный мегареголит.

Более молодые материалы бассейна

По крайней мере, семь бассейнов в четырехугольнике Микеланджело или частично в нем датируются более поздним периодом или являются современниками последних этапов отложения материала межкратерных равнин. Достоевский (–44°, 176°) показывает только одно кольцо; предположительно внутреннее кольцо пика погребено материалом равнины. Выбросы из этого бассейна можно нанести на карту на расстоянии до 450 км от края; несколько цепочек вторичных кратеров встречаются к юго-востоку от края. Хотя Достоевский считался типичным примером большого кратера c3 (МакКоли и др., 1981), подсчеты кратеров показывают, что он намного старше. Воздействие Достоевского, вероятно, произошло во времена c1.

Толстовский бассейн расположен в четырехугольнике Толстого на координатах –16°, 165° (Schaber, McCauley, 1980). Он состоит из трех прерывистых колец; выброс может быть нанесен на карту на расстоянии до 350 км от самого внешнего кольца. Плотность наложенных друг на друга кратеров предполагает возраст старше бассейна Калорис: поздний c1 или ранний c2. В этот же временной интервал также мог образоваться небольшой безымянный бассейн на –48°, 136°, но его возраст неизвестен из-за его частичного захоронения выбросами кратера Делакруа (–44°, 129°).

Последствия воздействия Калориса на область карты проявляются не сразу. Выбросы Калориса не очевидны, и большинство структурных тенденций, похоже, не связаны с этим воздействием. Однако вблизи западной границы карты находятся две группы крупных перекрывающихся кратеров с центрами –31°, 183° и –49°, 182°. Эти группы, по-видимому, сформировались одновременно, поскольку какой-либо конкретной стратиграфической последовательности не выявлено. На основании сходных по внешнему виду скоплений кратеров на лунных возвышенностях, которые были интерпретированы как Имбриум и вторичные бассейны Восточный (Schultz, 1976; Wilhelms, 1976b; Eggleton, 1981), эти группы кратеров интерпретируются как вторичные бассейны Калорис. Следуя терминологии, разработанной МакКоли и другими (1981), мы отнесли их к формации Ван Эйк , вторично-кратерной фации. Эти вторичные образования перекрывают выбросы Достоевского и, таким образом, подтверждают, что этот бассейн является докалорийским. Мы определили эталонную плотность кратеров Калорис в четырехугольнике Шекспира , чтобы сопоставить возраст бассейна с этими стратиграфическими данными.

Котловина Бетховена (–20°, 124°), частично обнаженная в четырехугольнике Микеланджело, состоит из одного кольца диаметром 660 км. Точный возраст Бетховена неизвестен; Плотность наложенных друг на друга первичных ударных кратеров предполагает пост-Калорисский возраст, поздний возраст c3, но он может быть таким же старым, как и ранний возраст c2, из-за большого диапазона ошибок в оценке возраста кратера. Выбросы Бетховена очень обширны к востоку и юго-востоку от края бассейна и могут быть нанесены на карту на расстоянии до 600 км ниже края. Однако выбросы, по-видимому, почти отсутствуют на западной стороне бассейна. Причина этой асимметрии неясна; возможно, Бетховен является результатом косого удара, который привел к асимметричному распределению выбросов (Gault and Wedekind, 1978), или, возможно, радиальная текстура бассейна в области западного края была стерта выбросами из Валмики .

Другие бассейны в четырехугольнике — Микеланджело , Вальмики и Бах . Все они содержат два кольца и кажутся переходными между большими кратерами и многокольцевыми бассейнами. Все они датируются событием Калориса.

Более молодые равнинные материалы

Самая старая из трех более молодых равнинных единиц представляет собой материал промежуточных равнин. Он образует плоские или слегка волнистые поверхности, охватывает участки кратерной местности и заполняет дно кратеров. Как верхние, так и нижние контакты с другими равнинными подразделениями ступенчатые. Эти градации предполагают, что определение возраста равнинных отложений на Меркурии частично зависит от относительного количества наложенных друг на друга вторичных кратеров, плотность которых широко варьируется в зависимости от близлежащих кратеров-источников.

Гладкая равнинная толща образует как широко распространенные региональные отложения, так и материал дна кратеров. Региональные отложения значительно менее кратерированы, чем месторождения других равнин, хотя обычно они имеют плотность кратеров, сравнимую с более древними лунными морями (Мюррей и др., 1974). кобыльего типа Для этой толщи характерны гряды , хотя фронты потока на территории карты не наблюдались.

Происхождение материалов более молодых равнин имеет решающее значение для геологической истории Меркурия. Считается, что они имеют вулканическое происхождение. или фация баллистического выброса (Обербек и др., 1977). Предпочтительная здесь интерпретация заключается в том, что большие части этих гладких равнин имеют вулканическое происхождение, поскольку (1) они распределены регионально и не имеют очевидного источника баллистических отложений; (2) крупные массивы приурочены к бассейнам осадконакопления, аналогичным лунным морям; (3) в других местах Меркурия существуют косвенные доказательства вулканической модификации ударных кратеров (Schultz, 1977); 4) возможные кратеры вулканического обрушения связаны с кратерами, заполненными равнинами (–61°, 161° и –57°, 102°). Части гладких равнинных отложений могут представлять собой сложную смесь перекрывающихся кратерных выбросов.

Очень гладкая равнинная толща встречается только в качестве материала дна в более молодых кратерах С4 и С5. Материал интерпретируется как расплав, образовавшийся при ударе кратера, и связанные с ним обломочные обломки.

Кратерные материалы

Кратерные отложения картированы стратиграфически в соответствии с последовательностью морфологической деградации, разработанной Н. Дж. Траском (McCauley и др., 1981). Этот метод предполагает, что (1) все кратеры заданного диапазона размеров изначально напоминают свежие кратеры и (2) степень ударной эрозии постоянна для всех кратеров в пределах морфологически определенной последовательности. Хотя в целом эти условия сохраняются, деградация может быть локально ускорена соседними ударными событиями и затоплением равнинными материалами и, в редких случаях, может быть замедлена структурным омоложением топографических элементов кратеров. Таким образом, стратиграфическое значение морфологии кратеров является лишь приблизительным. По аналогии с лунными материалами считается, что все нанесенные на карту материалы кратеров имеют ударное происхождение. На карту нанесены только кратеры диаметром более 30 км.

Большие бассейны четырехугольника Микеланджело были датированы относительно путем подсчета совокупной плотности наложенных друг на друга первичных ударных кратеров диаметром более 20 км. Этот метод оказался очень полезным при датировании лунных бассейнов (Вильгельмс, в печати), где не существует очевидных отношений суперпозиции. Результаты подсчета кратеров показывают, что Достоевский бассейн, предположительно имеющий возраст c3 (McCauley andothers, 1981), на самом деле является одним из старейших бассейнов на карте (начало c1). Таким образом, строгое морфологическое определение стратиграфического возраста может оказаться существенно ошибочным.

По всей территории карты расположены скопления и цепочки кратеров, которые являются спутниками как кратеров, так и котловин, но главный кратер может быть не везде различим. Предполагается, что этот материал произошел из вторичных ударных кратеров самого разного возраста. Многие вторичные меркурианцы хорошо сохранились и имеют острые, неокругленные края. Эта морфология, вероятно, является следствием более сильной ртутной гравитации по сравнению с Луной, которая приводит к более высоким скоростям удара выбросов кратера о поверхность Меркурия (Скотт, 1977).

Структура

Кольца, связанные с четырьмя древними бассейнами, являются старейшими структурами на нанесенной на карту территории и в некоторой степени контролируют структурные тенденции последующего тектонизма . Некоторые из лопастных хребтов, описанных Стромом. следуйте дугообразным узорам вдоль колец бассейна Барма-Винсенте ; герой Рупес Примером может служить . Эти лопастные хребты, по-видимому, имеют тектоническое происхождение сжатия и, хотя и имеют глобальное распространение, могут локально отклоняться из-за присутствия ранее существовавших структур, связанных с бассейном. Дополнительные эффекты этих древних колец бассейна можно увидеть там, где край Достоевского пересекает кольца Барма-Винсенте (например, горст при –40°, 174°); части обода Достоевского, по-видимому, были структурно подчеркнуты этим пересечением. Эти отношения подобны тем, которые связаны с сильно деградировавшими древними бассейнами на Марсе (Чикарро и др., 1983). Гладкий материал равнин имеет многочисленные хребты, которые в целом напоминают хребты лунного моря и также считаются имеющими тектоническое происхождение. Меркурианские хребты, вероятно, связаны с небольшими сжимающими напряжениями, возникшими после появления гладких равнин. Многочисленные линеаменты связаны с материалом краев бассейна, но большинство из них, вероятно, связано с отложениями выбросов. Некоторые из них могут быть разломами, особенно там, где они происходят вблизи существовавших ранее колец бассейна.

Геологическая история

Интерпретируемая геологическая история четырехугольника Микеланджело начинается с образования четырех древних многокольцевых бассейнов. От старшего к младшему это: Барма-Винсенте, Барток-Айвс, Хоторн-Рименшнайдер и Эйтоку-Милтон. Эти бассейны, предположительно, образовались в период сильных бомбардировок, вытекающих из лунной истории (Вильгельмс, в печати). Одновременно с их формированием и вскоре после этого произошло отложение материала межкратерных равнин. Эта единица имеет сложную историю отложения; он был переработан на месте и, вероятно, включает в себя брекчированные плутонические породы и, возможно, древние вулканические потоки. Отложение материала межкратерных равнин уменьшалось по мере формирования следующих по возрасту бассейнов (Достоевского, Толстого). Частично их формирование перекрывалось отложением материала промежуточных равнин, вероятно, частично внедренного в виде выбросов дистальных бассейнов, а частично в виде вулканических потоков. Региональная деформация этих равнинных единиц под действием тектоники сжатия, образующая уступы, происходила одновременно с их отложением.

Удар Калориса произошел во время формирования материала промежуточных равнин. В области карты выбросы Калориса могут присутствовать на глубине или могут быть локально изменены соседними ударами. Очевидны две группы вторичных кратеров Калорис. Вскоре после удара Калориса отложились обширные гладкие равнины, вероятно, вулканического происхождения. В этот период отложения произошли воздействия последнего из крупных бассейнов (Бетховена, Микеланджело, Вальмики и Баха). типа лунной кобылы уступы и морщинистые хребты Незначительная тектоническая активность продолжалась, поскольку среди гладких равнинных пород развивались .

Частота образования кратеров быстро снизилась по мере образования кратеров c3, c4 и c5. Производство реголита продолжается и по сей день на всех установках. Если ориентироваться на геологическую историю Луны, то большинство обсуждаемых событий по существу завершились в течение первых 1,5–2,0 миллиардов лет истории Меркурия (Мюррей и др., 1975). Краткое изложение глобальной ртутной геологии можно найти у Геста и О'Доннелла (1977) и Строма.

Источники

• Спудис, Пол Д.; Джеймс Г. Проссер (1984). «Геологическая карта четырехугольника Меркурия Микеланджело (H-12)» (PDF) . Подготовлено для Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства Министерством внутренних дел США и Геологической службой США. Опубликовано в печатном виде под названием Карта I–1659 серии различных исследований Геологической службы США как часть Атласа Меркурия, геологическая серия 1:5 000 000. Печатную копию можно приобрести в Геологической службе США, Information Services, Box 25286, Federal Center, Denver, CO 80225.

Библиография

• Чикарро, Огюстин, Шульц, П.Х., и Массон, Филипп, 1983, Контроль бассейна за структурой хребтов на Марсе: тезисы статей, представленных на Лунной и планетарной научной конференции, 14-я, Хьюстон, 1983, с. 105–106.
• Дзурисин, Дэниел, 1978, Тектоническая и вулканическая история Меркурия, выведенная из исследований уступов, хребтов, впадин и других линеаментов: Журнал геофизических исследований, т. 83, вып. Б10, с. 4883–4906.
• Эгглтон, Р.Э., 1981, Карта ударной геологии бассейна Имбриума на Луне, в книге «Геология района Аполлона-16 — Центральное Лунное нагорье: Профессиональный доклад Геологической службы США 1048», табл. 12.
• Голт, Д.Е., и Ведекинд, Дж.А., 1978, Экспериментальные исследования косого удара: Лунная и планетарная научная конференция, 9-я, Хьюстон, 1978, Труды, т. 3, стр. 3843–3875.
• Гест Дж. Э. и Голт Д. Е., 1976, Популяция кратеров в ранней истории Меркурия: Письма о геофизических исследованиях , т. 3, вып. 3, с. 121–123.
• Гест, Дж. Э., и О'Доннелл, В. П., 1977, История поверхности Меркурия: обзор: Перспективы в астрономии , т. 20, с. 273–300.
• Хапке, Брюс, Кристман, Крейг, Рава, Барри и Мошер, Джоэл, 1980, Карта соотношения цветов Меркурия: Лунная и планетарная научная конференция, 11-я, Хьюстон, 1980, Труды, т. 1, с. 817–821.
• МакКоли Дж. Ф., Гест Дж. Э., Шабер Г. Г., Траск Н. Дж. и Грили Рональд, 1981, Стратиграфия бассейна Калорис, Меркурий: Икар, т. 47, вып. 2, с. 184–202.
• Мюррей, Британская Колумбия, Белтон, М.Дж.С., Дэниелсон, Дж.Э., Дэвис, М.Э., Голт, Д.Э., Хапке, Брюс, О'Лири, Брайан, Стром, Р.Г., Суоми, Вернер и Траск, Нью-Джерси, 1974 г., Поверхность Меркурия: предварительное описание и интерпретация фотографий Mariner 10: Science , т. 185, вып. 4146, с. 169–179.
• Мюррей, Б.К., Стром, Р.Г., Траск, Нью-Джерси, и Голт, Д.Э., 1975, История поверхности Меркурия: последствия для планет земной группы: Журнал геофизических исследований , т. 80, вып. 17, с. 2508–2514.
• Обербек В.Р., Куэйд В.Л., Арвидсон Р.Э. и Аггарвал Х.Р., 1977, Сравнительные исследования лунных, марсианских и ртутных кратеров и равнин: Журнал геофизических исследований , т. 82, вып. 11, с. 1681–1698.
• Шабер Г.Г. и МакКоли Дж.Ф., 1980, Геологическая карта толстовского четырехугольника Меркурия: Серия различных исследований Геологической службы США. Карта I-1199, масштаб 1:5 000 000.
• Шульц, PH, 1976, Морфология Луны: Остин, Техас, University of Texas Press, 626 стр.
• ______1977, Эндогенная модификация ударных кратеров на Меркурии: Физика Земли и недр планет , т. 15, вып. 2–3, с. 202–219.
• Шульц П.Х., Шульц Р.А. и Роджерс Джон, 1982, Структура и эволюция древних ударных бассейнов на Марсе: Журнал геофизических исследований , т. 87, вып. 12, с. 9803–9820.
• Скотт, Д.Х., 1977, Луна-Меркурий: Относительные состояния сохранности вторичных кратеров: Физика Земли и недр планет , т. 15, №№. 2–3, с. 173–178.
• Стром, Р.Г., 1977, Происхождение и относительный возраст лунных и меркурианских межкратерных равнин: Физика Земли и планетарных недр , т. 15, №№. 2–3, с. 156–172.
• Вильгельмс, Д.Э., 1976b, Вторичные ударные кратеры лунных бассейнов: Лунная научная конференция, 7-я, Хьюстон, 1976, Труды, т. 3, с. 2883–2901.
• ______Геологическая история Луны: Профессиональный документ Геологической службы США 1348 (в печати). Вильгельмс, Д.Э., и Эль-Баз, Фарук, 1977, Геологическая карта восточной стороны Луны: Серия различных исследований Геологической службы США. Карта I-948, масштаб 1:5 000 000.