【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】 近日，山東大學(xué)行星科學(xué)團(tuán)隊聯(lián)合國內(nèi)外研究人員，通過分析月球地形、重力等多源遙感探測數(shù)據(jù)，在月球表面發(fā)現(xiàn)了兩個直徑達(dá)80公里的盾狀火山，為迄今已知最大的月球盾狀火山，并提出了淺層月殼巖漿房供給的噴發(fā)成因模型。相關(guān)成果“Large (~80 km) Shield Volcanoes on the Moon Possibly Fed by Shallow Magma Reservoirs”以封面文章在線發(fā)表于國際頂級地學(xué)刊物Geophysical Research Letters，并被Nature雜志專題評論(圖1)。該工作由山東大學(xué)空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、澳門科技大學(xué)，美國布朗大學(xué)，中國武漢大學(xué)、中山大學(xué)、廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院、北京航空航天大學(xué)及南方科技大學(xué)的研究人員合作完成，山東大學(xué)行星科學(xué)團(tuán)隊教授喬樂為論文的第一作者和通訊作者。
 

　　大型盾狀火山是地球、火星等類地天體上最為壯觀的火山地貌之一，如夏威夷地區(qū)的Mauna Loa火山(65公里)、火星上的Olympus火山(>800公里)。盡管月球在地質(zhì)歷史時期火山活動頻繁且分布著多種火山地貌特征，但對于月球是否存在大型盾狀火山，卻存在很大爭議。目前在月表發(fā)現(xiàn)的盾狀火山(月海穹窿)，直徑一般小于30公里，明顯小于地球、火星上的大型盾狀火山，這可能反映了月球獨(dú)特的殼幔結(jié)構(gòu)及巖漿上升機(jī)制——密度較低的長石質(zhì)月殼抑制了幔部巖漿的上升，阻礙了淺層月殼巖漿房及大型盾狀火山的形成。
 

　　由于目前對“盾狀火山”這一地質(zhì)學(xué)名詞仍缺乏嚴(yán)格的定義，不同文獻(xiàn)中給出的定義并不相同，針對這一情況，本研究首先系統(tǒng)性總結(jié)了地球、火星等天體上盾狀火山的地質(zhì)特征，提出了盾狀火山的形貌學(xué)定義，包括外形輪廓、地形剖面及坡度等。然后，本研究利用月球表面高分辨率地形等遙感探測數(shù)據(jù)，在全月范圍進(jìn)行了搜尋，并成功發(fā)現(xiàn)了兩個大型盾狀火山(Prinz-Harbinger和Theophilus)。這兩個火山的外形輪廓大致呈圓形或橢圓形，整體地形坡度較為平緩，地形剖面呈上凸?fàn)?，且發(fā)育有頂部火山口，均符合地球典型大型盾狀火山的形貌學(xué)特征。兩個火山的底部直徑均為80 km左右，明顯大于此前確認(rèn)的月球盾狀火山，甚至略大于地球上最大的盾狀火山，這確認(rèn)了月球上大型盾狀火山的存在。高分辨率影像數(shù)據(jù)分析在這兩個火山上發(fā)現(xiàn)了大量小型?；鹕降孛蔡卣鳎ɑ鹕今妨?、火山錐、火山坑及坑鏈、蜿蜒型月溪等，進(jìn)一步支持其火山噴發(fā)成因。
 

　　研究團(tuán)隊還利用GRAIL高分辨率重力數(shù)據(jù)分析了火山的地下結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其中一個火山(Prinz-Harbinger)表現(xiàn)出明顯的重力異常，符合淺層(7-32 km深度)巖漿侵入體的特征，侵入體體積將近1萬平方公里，約為表面火山體積的12倍。綜合表面地質(zhì)學(xué)及地下地球物理學(xué)分析，研究認(rèn)為月球大型盾狀火山形成于淺層月殼巖漿房供給的噴發(fā)活動，而淺層巖漿房的形成可能得益于較薄的月殼以及大型撞擊作用產(chǎn)生的脆弱帶。
 

　　‌‌本研究獲得了對月球火山形貌特征的全新認(rèn)識，為深入理解月球深部結(jié)構(gòu)及巖漿作用機(jī)制提供了重要參考。研究論文入選Geophysical Research Letters期刊當(dāng)期封面，并被Nature期刊(第656卷第8126期)的“研究熱點(diǎn)(Research Highlight)”欄目以“月球上發(fā)現(xiàn)一對‘藏在眼皮底下’的火山(Volcano pair found hiding in plain sight on the Moon) ”為題進(jìn)行專題報道，還被美國地球物理學(xué)會新聞周報(AGU Weekly)進(jìn)行點(diǎn)評。上述工作獲得國家自然科學(xué)基金、澳門科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金、中央高?；究蒲袑ｍ椯Y金等項目資助。
 

　　引用：山東大學(xué)行星科學(xué)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)月球最大的盾狀火山-山東大學(xué)【引用時間：2026年9月24日】