吳文慧，任 鑫，陳 媛，帕麗古力·杰恩斯，孫國(guó)洋

（1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；2.中國(guó)科學(xué)院 國(guó)家天文臺(tái)，北京 100012；3.中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100120）

引 言

月球火山穹窿構(gòu)造是月球內(nèi)部巖漿沿火山通道向月表運(yùn)動(dòng)或向外噴溢時(shí)形成的大型穹頂狀隆起，按照其所處的位置可以劃分為月海穹窿與非月海穹窿[1-2]。月海穹窿是指在月海區(qū)域可以觀測(cè)到的一些起伏較低的具有隆起坑緣的穹窿狀構(gòu)造，它們與地球和火星上小型低緩的盾形火山相似[1]。在低太陽(yáng)高度角影像上月海穹窿起伏較低〔圖1（a）中編號(hào)5～17區(qū)域〕，其反射率通常低于臨近高地火山成因的穹窿[2]。在Clementine UVVIS假彩色合成圖像上，穹窿與周圍月海色調(diào)差異非常明顯〔圖1（b）、（d）、（f）〕。目前對(duì)非月海穹窿的定義尚不明確，通常系指分布在鄰近高地地區(qū)的“高陡”穹體，呈近圓形，少數(shù)由幾個(gè)穹窿聚集而呈方形，以具有較高的反射率和不同的礦物成分區(qū)別于月海區(qū)低緩的穹窿[3]。月球表面雨海區(qū)格魯伊圖伊森（Gruithuisen）穹窿和風(fēng)暴洋區(qū)梅朗（Mairan）穹窿〔圖1（c）、（e）〕都是典型的非月海穹窿[2,4]。這種類型的穹窿在紫外線波段強(qiáng)烈吸收，在低太陽(yáng)高度角影像上起伏較大〔圖1（c）、（e）〕，通常在紅外-紫外色差圖像上非常明亮，在0.40 μm和0.56 μm波段圖像則非常暗[2-3]。

圖1 風(fēng)暴洋東北部穹窿LRO_WAC影像特征和Clemetine UVVIS 假彩色合成圖特征Fig.1 Northern Oceanus Procellarum domes CE2 LRO_ WAC and Clemetine UVVIS false color composite image features

中國(guó)首次月球采樣返回任務(wù)月面采樣點(diǎn)位于風(fēng)暴洋區(qū)，該區(qū)火山歷史漫長(zhǎng)，形成了復(fù)雜多樣的火山建造，包括爆發(fā)式火山、穹窿和火山復(fù)合體等[5]。以風(fēng)暴洋南部的馬里烏斯山（Marius Hills）區(qū)域?yàn)槔?，以往研究表明該區(qū)域具有超過(guò)80個(gè)小型低緩的月海穹窿，其形成過(guò)程可能與偏酸性的巖漿噴發(fā)、淺層巖盤的侵入，或較大巖塊被新熔巖覆蓋有關(guān)[6]。在風(fēng)暴洋北部以呂姆克山（Mons Rümker）穹窿最為典型，研究表明該區(qū)域共有22個(gè)月海穹窿，依據(jù)坡度劃分出高陡的穹窿（> 5°）和低緩的穹窿（＜ 5°），分別代表了火山活動(dòng)的不同階段[7]。除了月海穹窿之外，在風(fēng)暴洋區(qū)還存在另外一種高陡的非月海穹窿，例如Gruithuisen和Mairan 穹窿，這種穹窿多分布于月海與高地之間，是研究高地與月海地質(zhì)演化關(guān)系的重要途徑。

從以往研究來(lái)看，穹窿劃分和識(shí)別主要是基于其物質(zhì)成分和形貌學(xué)特征。Zhao等[7]對(duì)Mons Rümker穹窿的物質(zhì)成分研究表明，Mons Rümker穹窿含有玄武巖的成分，F(xiàn)eO含量較高，硅質(zhì)成分較低，穹窿表面的新鮮撞擊坑也顯示穹窿FeO含量很高，排除了是早期硅質(zhì)成分的穹窿被晚期玄武質(zhì)巖漿覆蓋的可能性。文獻(xiàn)[8～10]總結(jié)了有關(guān)Mairan穹窿的遙感成分信息，并指出該穹窿顯示出與來(lái)自富含SiO2、高度演化巖漿的長(zhǎng)英質(zhì)物質(zhì)成分一致的光譜和形態(tài)屬性，與周圍月海玄武巖及高地單元有明顯區(qū)別。因此，物質(zhì)成分也是劃分和識(shí)別穹窿的重要參考依據(jù)之一。

文獻(xiàn)[11～13]結(jié)合穹窿物質(zhì)成分信息（FeO和TiO2含量）、形貌學(xué)參數(shù)（穹窿側(cè)翼坡度、直徑、高度、體積）和形成因素（噴發(fā)速率、噴發(fā)持續(xù)時(shí)間、巖漿黏度）將月球穹窿劃分為7大類（表1）。其中，A～C類與Head等[1]劃分的1～3類月海穹窿一致。在阿拉戈（Arago）地區(qū)穹體更大，形態(tài)也更為復(fù)雜，而進(jìn)一步劃分出D類。此外，具有中等TiO2含量且直徑小于6 km的穹窿劃分為E類，根據(jù)坡度可再劃分為E1（坡度2°～4°）和E2（坡度 ＜ 2°）兩類。Lena等[13]在Head等[1]劃分的第6類基礎(chǔ)上對(duì)應(yīng)劃分了G、H類，G類坡度較高（> 6°），其特征與Gruithuisen高地穹窿一致，呈高陡型；H類則根據(jù)坡度、直徑及體積特征劃分了3個(gè)亞類H1（坡度 ＜ 5°，直徑 ＜ 5 km），H2（坡度2°～5°，直徑5～15 km）和H3（坡度5°～9°，直徑5～13 km）。

表1 月球噴出型穹窿劃分表Table 1 Division of lunar extrusive domes

Mons Rümker月海穹窿與Mairan非月海穹窿代表了風(fēng)暴洋北部的火山活動(dòng)，目前缺乏兩者的對(duì)比研究及兩類穹窿的劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于兩者之間有何種聯(lián)系，其形貌特征和流變學(xué)特征代表了怎樣的巖漿過(guò)程還不清晰。特別是Mairan穹窿，此前的研究大都基于單個(gè)穹窿的物質(zhì)成分、演化過(guò)程及其與高地之間的關(guān)系，并未將Mairan相關(guān)的非月海穹窿的形貌參數(shù)做詳細(xì)研究；盡管Mons Rümker穹窿研究程度很高，但對(duì)于其形成因素并未進(jìn)行定量化表達(dá)（如巖漿黏度、噴發(fā)速率，噴發(fā)持續(xù)時(shí)間）。因此，本文重點(diǎn)從穹窿形貌學(xué)和巖漿流變學(xué)參數(shù)對(duì)Mons Rümker和Mairan穹窿進(jìn)行對(duì)比研究，并解釋這兩類穹窿的形成過(guò)程，以期能為中國(guó)首次月球樣品采樣點(diǎn)周緣地質(zhì)背景研究提供支撐，并為風(fēng)暴洋區(qū)熱演化史提供重要的參考依據(jù)。

1 穹窿的提取與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)

為了更好地檢查和識(shí)別“嫦娥五號(hào)”（CE-5）著陸區(qū)穹窿形貌特征和分布特征，本文使用的影像數(shù)據(jù)有：“月球勘測(cè)軌道飛行器”（Lunar Reconnaissance Orbiter，LRO）寬角相機(jī)低太陽(yáng)高度角數(shù)據(jù)（LRO WAC）和Clementine UVVIS假彩色合成圖像，假彩色主要由R750、R415/R750和R950/R7503個(gè)譜段合成；“嫦娥二號(hào)”（CE-2）空間分辨率為50 m/pixel的數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和空間分辨率為50 m/pixel的數(shù)字正射影像圖（Digital Orthophoto Map，DOM）。CE2TMap2015平面位置偏差在21～97 m之間，高程偏差在2～19 m 之間。DEM用來(lái)提取著陸區(qū)穹窿的形貌參數(shù)，DOM數(shù)據(jù)為WAC圖像、UVVIS圖像幾何配準(zhǔn)提供基準(zhǔn)底圖，Clementine UVVIS假彩色合成圖像用來(lái)驗(yàn)證分析穹窿的物質(zhì)成分。上述數(shù)據(jù)特征如表2所示。

表2 本研究中所使用的數(shù)據(jù)[14-15]Table 2 Data used in this study[14-15]

1.2 穹窿劃分與識(shí)別依據(jù)

從引言提到的穹窿劃分方案和識(shí)別特征來(lái)看，形貌學(xué)參數(shù)和物質(zhì)成分信息可以用來(lái)劃分穹窿，但是穹窿物質(zhì)成分復(fù)雜，僅從Clementine UVVIS假彩色合成圖像上無(wú)法區(qū)別月海穹窿與非月海穹窿。因此，本文對(duì)“嫦娥五號(hào)”采樣點(diǎn)周緣區(qū)域Mons Rümker月海穹窿和Mairian非月海穹窿的劃分主要是基于形態(tài)學(xué)分類，采用人工方法檢查識(shí)別。

1.3 穹窿定量刻畫參數(shù)及其提取方法

在月海穹窿的分類和形成過(guò)程研究中，通常采用直徑、面積、高度、表面體積、坡度等形貌參數(shù)[11-12]（表3）。這些形貌參數(shù)既是劃分穹窿類型的有力證據(jù)又是推測(cè)穹窿熔巖形成過(guò)程的最佳因素組合。穹窿形成過(guò)程中巖漿流變學(xué)參數(shù)，如熔巖黏度η（τ）、噴發(fā)速率E及熔巖噴發(fā)所持續(xù)的時(shí)間Te決定了穹窿的形貌特征[16]。Lione等[17]假定噴出型穹窿是由平原的中央噴口噴發(fā)的巖漿堆積形成的，在此基礎(chǔ)上提出穹窿形成過(guò)程中適用的流變模型。穹窿巖漿冷卻的過(guò)程可以視為Bingham塑性模型[18]，可以用屈服強(qiáng)度τ和塑性黏度η（τ）兩個(gè)參數(shù)來(lái)描述（表3）。本文將基于DEM數(shù)據(jù)量取風(fēng)暴洋地區(qū)Mons Rümker和 Mairan穹窿基底面積、高度和表面體積，結(jié)合流變學(xué)模型計(jì)算公式對(duì)月海穹窿和非月海穹窿巖漿過(guò)程進(jìn)行定量刻畫。

表3 穹窿定量刻畫參數(shù)Table 3 Quantitative characterization parameters of dome

圖2 穹窿參數(shù)表示Fig.2 Dome parameter representation

2 穹窿的特征及分類

2.1 穹窿形貌學(xué)特征及其分類

按照1.2小節(jié)中穹窿的識(shí)別方法，在以往研究基礎(chǔ)上重新圈定了“嫦娥五號(hào)”采樣點(diǎn)周緣區(qū)域Mons Rümker和Mairan大型火山構(gòu)造上的17個(gè)穹窿（圖3）。其中，Mairan非月海穹窿位于Mairan撞擊坑以西，有4個(gè)“大型”的穹窿[19]（圖3，編號(hào)1～4）。在空間上，上述4個(gè)穹窿緊鄰高地，大致呈橢圓-近圓形，表面較為粗糙，其坡度均大于7°。Mairan 1號(hào)穹窿（Mairan Middle Dome）大致呈方形，規(guī)模較大，表面具向下延伸的溝紋和撞擊坑，與高地相連，高度可達(dá)900 m；Mairan 2號(hào)穹窿（Mairan T Dome）峰頂具有火山口，穹窿產(chǎn)狀陡峭，坡度可達(dá)12°，高度可達(dá)845 m，其峰頂坑直徑明顯大于相鄰的穹窿（1、3、4號(hào)穹窿），可能是遭受后期撞擊作用疊加加大的緣故；Mairan 3號(hào)穹窿（Mairan South Dome）的峰頂被撞擊坑改造其原生的火山通道已無(wú)法識(shí)別，高度近500 m；Mairan 4號(hào)穹窿（Mairan Northwest Dome）位于上述穹窿的西北部，距離高地更遠(yuǎn)，規(guī)模較小，高度小于300 m，但仍比較陡峭。

圖3 風(fēng)暴洋北部穹窿分布圖Fig.3 Distribution of northern Oceanus Procellarum domes

在風(fēng)暴洋Mons Rümker按照地形隆升程度排除了Zhao等[7]統(tǒng)計(jì)的部分穹窿，在此基礎(chǔ)上圈定了13個(gè)穹窿〔表4，編號(hào)5～17，圖1（a）〕，其中11號(hào)穹窿為新發(fā)現(xiàn)的穹窿。這些穹窿在形態(tài)上也成近圓形，表面比較光滑，相較于1～4號(hào)穹窿，其產(chǎn)狀較為緩傾，根據(jù)坡度和高度變化情況可以進(jìn)一步劃分為兩類，第一類月海穹窿坡度均＜5°，高度為200～400 m（6、7、8、10、11、14、16、17號(hào)）;第二類月海穹窿坡度為5°～7°，高度為300～600 m（5、9、12、13、15號(hào)）。

表4 研究區(qū)穹窿形貌學(xué)參數(shù)和流變學(xué)特征參數(shù)提取結(jié)果Table 4 Extraction results of dome morphological parameters and rheological characteristic parameters in the study area

2.2 穹窿流變學(xué)參數(shù)特征

Wilson等[17]提出了在平面上形成穹窿的巖漿噴發(fā)定量處理模型，巖漿被視為Bingham流體。其中，采用屈服強(qiáng)度τ表示巖漿流動(dòng)而必須具備的壓力或應(yīng)力；塑性黏度η（τ）度量噴發(fā)熔巖的流動(dòng)性，與屈服強(qiáng)度 τ正相關(guān)。屈服強(qiáng)度τ根據(jù)Blake[18]提出的公式來(lái)計(jì)算（表3），式中ρ代表巖漿密度。研究表明月海穹窿由月海玄武巖組成，其密度通常 > 2 000 kg/m3，Gruithuisen和Mairan非月海穹窿可能是由密度相當(dāng)?shù)偷姆切鋷r熔巖形成的[17,20]。Wilson等[17]將月海和非月海穹窿的巖漿黏度分為6個(gè)數(shù)量級(jí)，認(rèn)為密度對(duì)巖漿黏度的影響并不大，本文中將巖漿密度ρ均取2 000 kg/m3。另外，該模型采用巖漿噴發(fā)速率E來(lái)計(jì)算每秒從火山口噴出的巖漿體積，是一個(gè)與穹窿基底直徑D、穹窿高度H和熔巖熱擴(kuò)散速率κ有關(guān)的變量。該變量假設(shè)熔巖流前部的運(yùn)移會(huì)受到巖漿冷卻的限制，基于熔巖流動(dòng)有效真厚度cf2來(lái)計(jì)算，有效厚度可以視為穹窿穹頂及其外緣與周圍表面之間的高度差，由穹窿的外部輪廓決定，可以用DEM數(shù)據(jù)提取，當(dāng)穹窿形態(tài)復(fù)雜時(shí)該參數(shù)的提取也比較困難。月海穹窿熔巖流動(dòng)有效真厚度cf2取值0.72，而Mairan非月海穹窿一般取0.7[17]。熔巖噴發(fā)持續(xù)時(shí)間Te是為了補(bǔ)充噴發(fā)速率E不夠精準(zhǔn)而提出的參數(shù)，可以用穹窿表面體積與噴發(fā)速率的比值來(lái)計(jì)算。

本文依據(jù)上述流變學(xué)參數(shù)及其計(jì)算公式（表3）對(duì)2.1節(jié)中圈定的穹窿進(jìn)行了流變學(xué)參數(shù)的計(jì)算（表4）。計(jì)算結(jié)果顯示，Mairan非月海穹窿（1～4號(hào)）巖漿黏度集中在～6.2×107～1.0×109Pa·s，噴發(fā)速率則集中在9.7～36.0 m3/s，噴發(fā)持續(xù)的時(shí)間在2.4×108～1.7×109s，與表1中高陡型的G、H類穹窿的流變學(xué)特征極為相似，反映出高黏度、低噴發(fā)速率的特征。表明這種類型的穹窿巖漿流動(dòng)速率緩慢，噴發(fā)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，巖漿緩慢冷卻結(jié)晶，不斷“堆積”形成的高陡的穹窿。

Mons Rümker月海穹窿的巖漿黏度集中在7.3×106～2.6×108Pa·s，噴發(fā)速率集中在17.2～102.1 m3/s，噴發(fā)持續(xù)的時(shí)間為1.9×108～1.6×109s，其流變學(xué)參數(shù)整體特征與表1中B、H3類穹窿相似，與3.1節(jié)中根據(jù)形貌參數(shù)劃分的Rümker第一類月海穹窿和第二類月海穹窿相對(duì)應(yīng)，也可分為兩類。其中，Mons Rümker第一類月海穹窿的巖漿流變學(xué)參數(shù)大致呈低黏度（7.3×106～3.4×107Pa·s）、高噴發(fā)速率（34.3～102.1 m3/s）的特征，反映出穹窿在形成過(guò)程中巖漿流動(dòng)速度較快，累計(jì)噴發(fā)的時(shí)間較短，形成寬緩、扁平的穹窿；而Rümker第二類穹窿則表現(xiàn)出較高的黏度（4.9×107～2.6×108Pa·s）和噴發(fā)速率（17.2～36.3 m3/s），與Mairan 3、4號(hào)穹窿的塑性黏度及噴發(fā)持續(xù)時(shí)間相近，但巖漿噴發(fā)速率仍高于Mairan 3、4號(hào)穹窿，表明穹窿在形成過(guò)程中由于巖漿黏度升高，導(dǎo)致巖漿流動(dòng)性變差，所以在相對(duì)高的噴發(fā)速率下形成較為高陡的穹窿。

3 穹窿對(duì)比分析及其劃分標(biāo)準(zhǔn)

3.1 穹窿形貌學(xué)及巖漿流變學(xué)特征對(duì)比

本文根據(jù)穹窿位于月?；蛘呔o鄰高地，結(jié)合穹窿形貌參數(shù)，將“嫦娥五號(hào)”采樣點(diǎn)周緣區(qū)域穹窿劃分為Mons Rümker月海穹窿（5～17號(hào)）和Mairan非月海穹窿（1～4號(hào)）。這兩類穹窿在形態(tài)上均呈橢圓-近圓形，不同的是靠近高地的Mairan非月海穹窿更為高陡，其坡度均大于7°。Mons Rümker第一類月海穹窿（坡度均＜5°，高度200～400 m）形態(tài)上表現(xiàn)為寬緩、扁平的特征。Mons Rümker第二類月海穹窿（坡度5°～7°，高度300～600 m）在基底面積、高度及坡度上與緊鄰高地區(qū)的3、4號(hào)穹窿比較相似，較為高陡。

從巖漿噴發(fā)速率和巖漿黏度來(lái)看，Mairan非月海穹窿（1～4號(hào)，圖3）的巖漿噴發(fā)速率總體低于Mons Rümker月海穹窿，但其巖漿黏度總體高于Mons Rümker月海穹窿。Mairan 1、2號(hào)穹窿相比Mairan 3、4號(hào)穹窿距離高地更近，其巖漿黏度很高。Mairan 3、4號(hào)穹窿形貌學(xué)特征更類似于Mons Rümker第二類月海穹窿，但其巖漿噴發(fā)速率和塑性黏度也大致符合低噴發(fā)速率、高黏度的規(guī)律。Mons Rümker第一類月海穹窿的巖漿噴發(fā)速率均比較高（34.3～102.1 m3/s）、巖漿黏度較低（7.3×106～3.4×107Pa·s），其巖漿噴發(fā)表現(xiàn)出低黏度、高噴發(fā)速率的特征。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，Mairan 1號(hào)穹窿規(guī)模更大，因此其巖漿黏度很高，噴發(fā)速率也略高于Mons Rümker部分月海穹窿，噴發(fā)所持續(xù)的時(shí)間也顯得更長(zhǎng)。Mairan 2號(hào)穹窿的坡度在所有穹窿中最大，高度也接近1號(hào)穹窿，盡管其噴發(fā)速率較低，但其巖漿黏度很高，巖漿噴發(fā)持續(xù)的時(shí)間更長(zhǎng)。因此，高黏度、低噴發(fā)速率和較長(zhǎng)的噴發(fā)時(shí)間是形成“高陡”的重要因素，而要形成“大型”的穹窿則需要更多的巖漿累積。

Mons Rümker第一類月海穹窿的整體特征（包括形貌學(xué)參數(shù)及流變學(xué)參數(shù)）與表1中B1類穹窿極為相似，表現(xiàn)出典型的月海穹窿的特征（位于月海、寬緩、低平，低黏度、高噴發(fā)速率）。Mairan 1、2號(hào)穹窿則更能體現(xiàn)典型非月海穹窿的特征（臨近高地、高陡，高黏度、低噴發(fā)速率），而Mairan 3、4號(hào)穹窿距離高地較遠(yuǎn)，更有可能是月海穹窿與非月海穹窿的過(guò)渡類型，其形貌學(xué)參數(shù)和流變學(xué)參數(shù)特征更類似于表1中H1類穹窿。

3.2 穹窿巖漿活動(dòng)特征對(duì)比

Mons Rümker 存在兩種不同類型的月海穹窿（即本文中提到的Mons Rümker第一、二類穹窿），這兩類穹窿在物質(zhì)成分上相同，均富FeO、貧SiO2，是Mons Rümker火山活動(dòng)的產(chǎn)物[7]。但這兩種類型的穹窿在形態(tài)和流變學(xué)參數(shù)卻略有差異，第二類穹窿顯示出更為陡峭的特征，形成該類穹窿的巖漿黏度更高，表明這兩類穹窿可能經(jīng)歷了不同的演化過(guò)程。Zhao等[7]的研究表明Mons Rümker低緩的穹窿形成時(shí)間（約3.5 Ga）與Mons Rümker玄武巖單元火山活動(dòng)的時(shí)間（約3.71 Ga，3.58 Ga和3.51 Ga）相隔較短，是Mons Rümker巖漿活動(dòng)早期的產(chǎn)物，高陡的穹窿稍晚于Mons Rümker玄武巖單元形成時(shí)間（約3.51 Ga），其火山活動(dòng)一直持續(xù)到了愛(ài)拉托遜紀(jì)（約3.0Ga），是Mons Rümker火山活動(dòng)末期的產(chǎn)物[7]。上述年代學(xué)數(shù)據(jù)表明，Mons Rümker火山穹隆是在不同階段形成的，高陡的穹窿巖漿噴發(fā)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，在Mons Rümker巖漿活動(dòng)末期，巖漿進(jìn)一步冷卻導(dǎo)致巖漿黏度升高，形成了較為高陡的月海穹窿。

Mairan非月海穹窿關(guān)聯(lián)的4個(gè)穹窿（Mairan中部，Mairan T，Mairan南部和西北穹窿[2,19]，對(duì)應(yīng)于本文非月海穹窿1～4號(hào)穹窿）在空間上呈線性排列（圖3），它們之間的可能存在著某種聯(lián)系。Wilson等[12]從這些穹窿形態(tài)特征推斷出形成這些穹窿的巖漿黏度往往高于典型的月海玄武巖，通過(guò)計(jì)算形成穹窿的巖漿的屈服強(qiáng)度、塑性黏度、噴發(fā)速率和持續(xù)時(shí)間進(jìn)一步證實(shí)了其與火山成因的穹窿巖漿特征一致。上述4個(gè)穹窿中，除中部穹窿與高地相連外，其余均位于月海區(qū)，臨近高地。目前關(guān)于它們4個(gè)是否有關(guān)聯(lián)，還是分別屬于獨(dú)立的火山噴發(fā)機(jī)構(gòu)有不同的看法。本文更支持Glotch等[9]提出的上述4個(gè)穹窿之間有關(guān)聯(lián)的看法，主要有以下幾點(diǎn)原因：①LRO WAC圖像顯示〔圖1（c）、（e）〕，Mairan中部穹窿與高地相連，但在物質(zhì)成分上均富集SiO2、貧FeO，與高地和月海玄武巖的物質(zhì)成分有明顯區(qū)別[2,17]；② Mairan中部穹窿巖漿活動(dòng)始于 約3.84±0.11 Ga，近乎同時(shí)（約3.75±0.1 Ga）形成了Mairan T和Mairan南部穹窿[10,19]，三者在形成時(shí)間上密切聯(lián)系；③Mairan中部穹隆之所以與高原之間的界限不明顯很可能是被后期不同期次的巖漿事件和撞擊事件疊加改造形成的。在其形成階段月海也相繼出現(xiàn)火山活動(dòng)（約3.73±0.1 Ga），之后主要有兩期火山活動(dòng)出現(xiàn)在Mairan中部穹窿和月海區(qū)域（約3.35±0.2 Ga）。第一期富硅貧鐵的巖漿在Mairan中部穹窿的東部和南方頂部以及瘠線處噴發(fā)，第二期由較低的 SiO2和較高的 FeO 成分的熔巖流（相較于形成穹窿頂峰熔巖的SiO2、FeO含量）形成了Mairan中部穹隆的中央高原[19,21]。因而上述Mairan穹窿更有可能是同一次巖漿事件中形成的，目前對(duì)于Mairan穹窿物質(zhì)成分及年代學(xué)信息研究不全，特別是4號(hào)穹窿（即Mairan西北部穹窿），而且該穹窿與其它3個(gè)穹窿（1～3號(hào)）相隔較遠(yuǎn)，故而上述關(guān)聯(lián)性還需進(jìn)一步的工作去驗(yàn)證。

3.3 穹窿的劃分標(biāo)準(zhǔn)

從Mons Rümker和Mairan火山穹窿構(gòu)造的劃分來(lái)看，月海穹窿與非月海穹窿的劃分標(biāo)準(zhǔn)與穹窿的地理位置、形貌學(xué)參數(shù)、形成因素（巖漿流變學(xué)參數(shù)）及物質(zhì)成分密切相關(guān)。依據(jù)穹窿與月海和高地的距離遠(yuǎn)近可以粗略劃分出非月海穹窿和月海穹窿，但從Mons Rümker第二類月海穹窿與Mairan 3、4號(hào)非月海穹窿在形貌和流變學(xué)參數(shù)特征較為相似可以看出，高陡和低緩并不是區(qū)分這兩類穹窿的唯一標(biāo)志，而且高陡和低緩的臨界值也沒(méi)有固定標(biāo)準(zhǔn)。因此，兩類穹窿的劃分應(yīng)當(dāng)在形貌學(xué)的劃分基礎(chǔ)上，從穹窿與月海及高地的關(guān)系（地理位置、物質(zhì)成分）、形成因素（巖漿噴發(fā)速率、巖漿黏度等）共同厘定。

4 結(jié) 論

1）通過(guò)以上研究共驗(yàn)證了“嫦娥五號(hào)”采樣點(diǎn)周緣區(qū)域月海穹窿13個(gè)（5～17號(hào)）、新發(fā)現(xiàn)穹窿1個(gè)（編號(hào)11）。這些穹窿包括低緩的、坡度小于5°、高度200～400 m的Mons Rümker第一類穹窿（6、7、8、10、11、14、16、17號(hào)）和坡度5°～7°、高度300～600 m的Mons Rümker第二類穹窿（5、9、12、13、15號(hào)）；Mairan非月海穹窿4個(gè)（1～4號(hào)，其中3、4號(hào)較為低緩）。

2）提取了穹窿的形貌參數(shù)（基底面積、高度、表面體積），結(jié)合公式計(jì)算了其余形貌參數(shù)（坡度、直徑）和流變學(xué)特征參數(shù)（巖漿黏度、噴發(fā)速率、噴發(fā)持續(xù)時(shí)間等）。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，Mons Rümker月海穹窿巖的漿噴發(fā)速率較高而巖漿黏度較低；Mairan非月海穹窿則呈現(xiàn)出高黏度、低噴發(fā)速率的特點(diǎn)。Mons Rümker第二類穹窿與Mairan 3、4號(hào)非月海穹窿在形貌上較為相似，但其噴發(fā)速率略高于Mairan 3、4號(hào)非月海穹窿。

3）通過(guò)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，月海穹窿與非月海穹窿的劃分依據(jù)應(yīng)該結(jié)合穹窿形貌參數(shù)、地理位置、巖漿的噴發(fā)速率和巖漿黏度等流變學(xué)參數(shù)特征來(lái)區(qū)分。非月海穹窿比較“高陡”、緊鄰高地、高黏度、低的噴發(fā)速率以及月海穹窿（更適用于Mons Rümker第一類穹窿）遠(yuǎn)離高地、低緩、低黏度、高噴發(fā)速率的規(guī)律適用于本文提取的穹窿，但本文統(tǒng)計(jì)的數(shù)量少，未來(lái)需要在其它月海地區(qū)開(kāi)展類似工作，研究該標(biāo)準(zhǔn)是否是普適性標(biāo)準(zhǔn)。