[发明专利]利用显微红外光谱区分月球火山玻璃和撞击玻璃的方法

说明书

本发明提供了利用显微红外光谱区分月球火山玻璃和撞击玻璃的方法，包括以下步骤：（1）利用显微红外光谱仪采集月球玻璃的显微红外反射光谱；（2）分析显微红外反射光谱在8.0‑8.5μm波段范围内反射率最小处对应的波长值，记作CF值，分析13.5‑16.5μm波段范围的光谱特征，观察13.5‑16.5μm波段范围是否存在反射峰；（3）根据CF值和13.5‑16.5μm波段范围的光谱特征，进行月球玻璃类型的判别。本发明提供的方法能在不借助于其他辅助手段的基础上实现不同类型月球玻璃的无损、高效和低成本的准确区分，同时也为利用月球红外遥感数据反演月球玻璃提供了一种新思路。

技术领域

本发明属于月球玻璃分析领域，涉及一种利用显微红外光谱区分月球火山玻璃和撞击玻璃的方法。

背景技术

美国Apollo和前苏联Luna任务返回的月球样品分析发现：月球表面的微米级月壤颗粒中含有~20 %-30 %（体积比）的玻璃组分。这些玻璃的来源包括：1）通过火山喷发的形成的火山玻璃，火山玻璃是认识月球内部物质组成和月幔演化的重要研究对象；2）月球表面物质在外来天体撞击下，通过高温熔融形成的撞击玻璃，撞击玻璃又包括月海区域的月海撞击玻璃和月球高地区域的高地撞击玻璃，撞击玻璃的成分保存了撞击区域月壤的地球化学信息。如何区分月球表面不同类型的玻璃是开展月球样品分析需要解决的基本前提，也是月球遥感数据反演过程中的重要研究内容。

由于月球玻璃具有成因来源复杂，成分多样，以及可见-近红外（VNIR）光谱相似等特点，使得正确区分不同类型的月球玻璃显得尤为困难。传统的区别途径主要包括：玻璃结构扫描电子显微镜观察、化学成分电子探针分析和磁性分析等。这些方法在分析前都需要进行样品前处理，不能开展实验室月球样品的无损分析，由于前处理过程相对复杂，因而分析效率相对低下，且玻璃结构扫描电子显微镜观察和磁性分析不能单独使用，需要与其他方法相互佐证才能对不同类型的月球玻璃实现准确的区分，而化学成分电子探针分析的成本十分高昂，很难实现推广应用。同时，现有区分方法不能应用于月球的遥感数据反演之中。鉴于区分月球玻璃的重要性及当前方法存在的局限，开发出能无损、快速、低成本实现月球表面不同类型玻璃的区分，以及可同时用于月球样品实验室分析和月球红外遥感数据解译的月球玻璃区分方法是十分迫切的。

发明内容

针对现有不同类型月球玻璃区分方法存在的无法实现无损分析、效率较低、分析成本相对较高，大部分方法无法单独实现准确区分以及不能用于月球红外遥感数据解译等不足，本发明提供了一种利用显微红外光谱区分月球火山玻璃和撞击玻璃的方法，以在不借助于其他辅助手段的基础上实现不同类型月球玻璃的无损、高效和低成本的准确区分，同时也为利用月球红外遥感数据反演月球玻璃提供新的思路。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的利用显微红外光谱区分月球火山玻璃和撞击玻璃的方法，包括以下步骤：

（1）利用显微红外光谱仪采集月球玻璃的显微红外反射光谱；

（2）分析显微红外反射光谱在8.0-8.5 μm波段范围内反射率最小处对应的波长值，记作CF值，分析13.5-16.5 μm波段范围的光谱特征，观察13.5-16.5 μm波段范围是否存在反射峰；

（3）根据显微红外反射光谱在8.0-8.5 μm波段范围内的CF值和13.5-16.5 μm波段范围的光谱特征，进行月球玻璃类型的判别：

CF值8.3 μm且在13.5-16.5 μm波段范围无反射峰的月球玻璃为月球火山玻璃；

CF值8.3 μm且在13.5-16.5 μm波段范围无反射峰的月球玻璃为月海撞击玻璃；

CF值8.3 μm且在13.5-16.5 μm波段范围有反射峰的月球玻璃为高地撞击玻璃。