相关火星地质作用与火星照片浅析
地学演绎 莫如波 2004.3
9、火星水干涸后留下的化学沉积物为什么会是赤铁矿结核和铁的硫酸盐胶结物？
8、机遇号着陆点地区可能曾是个平静的冰淡水湖
7、火星表面呈浅红色是因为富含铁的氧化物吗？
6、火星表面的颜色与岩石成分
5、估算火星台风的吹扬能力
4、水星、金星、地球、月球、火星表面颜色对比
3、早期的火星是否曾是个温暖的星球？
2、火星可能是一个贫瘠的星球
1、相关的火星地质资料
■火星古湖海岸及化学沉积物照片,流水地貌卫片
■ 火 星 地 质 史（摘1983年的地质辞典）
■火星北部"海盆"平原是否堆埋冰层冻土,欧洲"火星快车"将获结果
1、相关的火星地质资料(2004/1/24)
火星轨道半径为1.52天文单位，公转周期为687天，赤道半径为3398km，质量只有地球的10.7%，自转一周为1.026天；火星重力只有地球重力的2/5，逃逸速度为5.1km/s，不及地球的一半；火星大气密度比地球小150倍，大半时间比较清澈，在低纬高山地带发现有低云，大气成分CO2 95%、N2 2～3%、Ar 1～2%、O2 0.1～0.4%、H2O 0.01～0.1%，这些气体都是由火山作用与不太强烈的排气作用自火星内部释放出来。火星全球平均温度为-63℃，火星表面昼夜温差约50℃，四季温度变化幅度在20～40℃，赤道附近中午温度20℃左右,昼夜温差则超过100℃。最低风速1.1m/s，最高风速7.2m/s，相当于地球上的4～5级风，平均4.3m/s，最大风速可达75m/s，此时便出现尘暴。火星平均密度为3.91g/cm3，火星内部可分为火星核、火星幔、火星壳，火星可能没有金属核或有一个运动速率不足以产生强磁场的粘性金属核，火星磁场很弱，只有地球磁场的0.1～0.2%，火星幔的铁含量要比地幔高得多，火星壳由大量的硅和铝以及少量镁的较轻的硅酸盐岩石组成。对火星土壤分析结果表明，它富含铁的氧化物，Fe2O3含量约为19%，这些土壤是由含铁较多的玄武岩壳风化而成，火星表面成分至少相当于安山岩，应以中基性岩为主，沙漠区分布褐铁矿、赤铁矿，可能是安山岩、玄武岩之类风化产物，海盗号着陆点火星土壤按氧化物重量百分比为SiO2 44%、Al2O3 5.6%、Fe2O3 18.4%、SO 8.6%、MgO 8.5%、CaO 5.6%，Fe2O3含量甚高，说明火星过去曾有过丰富的水而且化学风化作用仍在进行。(摘于《地质辞典》普通地质 构造地质分册 上册 地质出版社 1983)
2、火星可能是一个贫瘠的星球(2004/1/13)
月球上有大量可利用的氦3能源，但火星却可能是一个贫瘠的星球。
火星上是否曾存在过生命还是个未知数，更谈不上存在象地球那样的煤、石油与天然气。
地球由于板块运动、陆地造山运动等地质作用，富集了各种各样的矿藏，包括象放射性铀那样的能源矿藏。火星由于体积比地球小，难以形成长期的、广泛的、上规模的构造运动，分散在岩石中的矿物质很难富集成矿藏，火星其实应是个贫瘠的星球。
火星在远古时期也许曾存在过海洋，就算目前固态水还存在着，但如果深埋于岩层底下，人类就是向它投掷原子弹也不一定能炸出半盆水来，改造火星也许永远只是人类的一个梦想。
火星上的太阳辐射比地球弱得多，要利用太阳能来满足人类移居火星的需要也只是个梦想。
我想，探索火星，仅只是为了证明它是一个贫瘠的星球。
火星可利用价值还不如月球。首先，月球上有氦3能源；其次，月球引力小，可成为人类的一个天然太空基地；其三，月缺月圆，距地球的距离始终如一，你何时前往都可以；其四，月球虽然缺少空气，但清澈透明，能高效地利用太阳能，利于对太空的观测。
火星表面的大气压仅为7.5毫巴(5.63mmHg)，相当于7.4‰个大气压。根据水的相变图（如图>>>）,5.63mmHg气压下水的沸点为0.012℃，已极接近冰点的温度；美国凤凰号火星探测小组认为，火星上水的沸点为4℃。也就是说，在火星表面气压环境下，冰几乎不需经过液态就会变成水蒸气。有研究认为，火星早期曾存在过海洋，认为是少量的强效温室气体硫化氢和二氧化硫维持了海洋的存在，这似乎是不可能，再退一步，水蒸气本身可形成一定的大气压力，但由于H2O的分子量较小，则需要相当部分的水量被蒸发到大气层中，其势必造成云层低厚、暴雨倾盆、洪水泛滥、泥石流遍野，至少应在低地或没有高山阻挡的陨击坑形成众多的湖泊及密布的河网，并留下削高填低型地貌及冲洪积砂砾层。火星表面能找到这等规模的流水地貌及沉积岩吗？水的分子量较小，火星重力小，进入大气层的水份难道不会逃逸到太空吗？由于难以存在液态水，就算温度合适，火星上也不会出现与H2O相关的生命，想要把火星改造成一个有水体、有植被的绿色星球，更是人类永远也无法实现的梦想。同时判断，火星原始大气一旦被冻结或逃逸到太空，水就很难再以液态形式存在，可进一步推断：火星表面存在稳定水体的年代应在距今44～39.5亿年前，经历了39.5亿年前的那次太阳系陨星大轰炸，火星就被轰炸成了一个大气稀薄、气候干冷、液态水难以存在的冰冷星球。
3、早期的火星是否曾是个温暖的星球？(2004/3/10)
通过与地球环境的对比，认为导致火星早期出现温暖的环境可能有下面几种情况：
一、太阳的热量输出比现在大？但有研究认为，太阳的热量输出是越来越强的，如下表。
仅根据太阳热量输出推算到的地球表面平均气温 |
| 距今亿年前(+)、后(-) | +45 | +30 | +15 | 第三纪末 | -6.0 | -9.2 | -10.4 |
| 太阳热量输出(现在为1) | 0.85 | 0.92 | 1.00 | 1.09 | 1.15 | 1.20 | 1.26 |
| 地球表面气温 (℃) | -17 | +5 | +15 | +22 | +26 | +30 | +34 |
二、火星的轨道比现在小，火星离太阳更近？
按“月球起潮力”理论，月球对地球产生的起潮力为F=2Gmr/d3(m-月球质量,r-地球半径,d-月地距离)。起潮力大小与星体质量及半径成正比，而与两者之间距离的立方成反比。月球绕着地球公转，由于与地球正背两半具有距离差，其间便产生了起潮力(则引力差)，使地球正对着及背对着月球的两面都鼓隆起来，海面则发生涨潮。由于引力差的存在，月球对地球的引力点总是偏离地心，在地球绕轴自转时便产生了引力矩。因月球公转比地球自转慢，这个引力矩总起着拖滞作用，阻碍地球自转，结果造成地球自转在逐渐变慢；同时，地球的快速自转，引力矩对月球所产生则是一种牵拽力，使月球公转加速并逐渐远离地球。太阳对地球也有起潮力，约为月球对地球起潮力的一半，也会使地球自转变慢。由于日地距离遥远，地球对太阳的起潮力非常小，仅为太阳对地球起潮力的万分之一点五，地球对太阳的引力点几乎落在太阳的中心，太阳给地球的公转加速力非常微小，地球的轨道半径基本是不变的。其它行星也一样，其轨道半径趋于不变，远古火星比现在更靠近太阳也就变得不可能。
另一种情况则可能是这样的，太阳系在银河系的运行周期是逐渐变短的，太阳系运动的线速度变得越来越快，地球自转变慢是由于追赶越走越快的太阳所造成的，地球的膨胀及月地距离的增大都是为维持地球及地月系角动量守恒而作出的“调节反应”而与起潮力无关。同样道理，火星自转也在逐渐变慢，由于火星没有较大的卫星，其自转变慢会更加明显。
三、早期火星有更多的温室气体，来维持太阳的辐射能量，形成温暖的火星？
许多学者对地球表面温度的变化趋势和历史进行了研究，Knaut和Epstein(1976)估计地表年均温在太古宙约为70℃，元古宙晚期约为52℃，古生代末约为20℃，中生代约为35℃，现在为15℃。太古宙早期大气压是现在的几十倍，水的沸点达到200多摄氏度（见中国地质大学《地球科学概论》)。具体数据虽不能确切，但地表气温的总趋势在逐渐降低还是可以肯定的。对这原因的解释，可以理解为早期地球自转比现在快，有更多的地幔气体进入到大气层，形成温室效应所引起。早期地球自转速度比现在快得多已有共识。
早期火星的自转速度会不会也比现在快得多呢？这又得回到上述所说的“起潮力”与“角动量守恒-调节反应”问题上？如果说地球自转变慢大部分由月球的起潮力所引起，因火星没有象样的卫星，所以就不存在“月球”起潮力问题，太阳对火星的起潮力仅为月球对地球起潮力的6.8%，则早期火星自转速度就不会快很多，岩浆活动也不会强很多，火星表面也许只暖和一点点。如果说地球自转变慢是日地“角动量守恒-调节反应”所引起，则火星自转速度也会象地球那样是因追赶太阳而变慢，而且更为明显，这就可以推断早期火星自转速度要比现在快得多，岩浆活动会比现在强，会有更多的温室气体进入火星的大气层，火星表面就可以是温暖潮湿的。
--评：探测表明火星局部区域有较强的磁场，所反映的可能是远古时期的剩余磁场，早期火星应有一个较强的本底磁场(据史建魁)，这进一步又可说明火星早期应有一个更大的旋转速率或厚度更大的液态金属核，岩浆活动及构造运动更加强烈，火星早期更温暖，很可能曾存在过海洋。
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4、水星、金星、地球、月球、火星表面颜色对比(2004/2/5)
水星质量太小，无法维持自己的大气，表层岩石及颜色如月球，岩石主要为星球早期形成的玄武质岩石，颜色呈灰褐色等暗色调。
它的半径为2440公里，体积和质量都不到地球的6%。根本无法维持住自己的大气。这里的地貌酷似月亮，有环形山、平原、盆地和高过万米的险峰与纵贯赤道的峡谷，当看去比地球上大3倍的太阳火辣辣照耀着水星悠长的白昼，地面温度便达到摄氏460度。这片“焦土”上足以
形成铅和锡这类金属融成的湖泊。(科技之光-我们的宇宙-壮阔的太阳系解说词)
金星有一层25公里厚的硫酸雾，金星呈金黄色。
金星大气的压力是地球上的92倍，全球温度常年高达450度，一层25公里厚的硫酸雾在高空形成酸雨，来不及落到灼热的地面便又被蒸发。没有任何生命能消受起这种炼狱般的硫酸"桑那浴"。金星"发高烧"的病根在于温室效应。由于这里的大气成分97%是二氧化碳，如同暖房的玻璃屋顶，几乎完全阻隔了地面向外的红外辐射，于是，金星上的光线"收支相抵"便只能平衡在450度上。(科技之光-我们的宇宙-壮阔的太阳系解说词)
火星表面分布着赤铁矿等铁的氧化物，火星沙尘也染有氧化铁，远看火星呈浅红色。
火星75%的表面覆盖着赤铁矿、硅酸盐等铁的氧化物，形成棕红色的大戈壁，完全是一个“生锈”的星球。这里也丝毫感觉不到“火”的炎热，平均温度只有零下50度，昼夜温差达到100度。由95%二氧化碳构成的火星大气非常稀薄，气压只有地球的千分之七，但这并不妨碍它制造出骇人听闻的恶劣气候。火星上每年四分之一的时间刮着难以想象大风，每秒180米的风速超过地球上台风的3倍。隐天蔽日的沙尘暴有时能吞没整个火星并持续几十天。(科技之光-我们的宇宙-壮阔的太阳系解说词)
月球表面没有大气，从没有过化学风化作用，表面只保留着由温差破碎作用而形成的玄武岩粉尘，月球表面呈灰褐色。
月亮距地球的平均距离有38万4400公里。半径1737公里，面积不及亚洲大，质量是地球的81分之一，引力也只有地球的6分之一。月亮上的逃逸速度仅为每秒2.38公里，因此根本无法留住自己的大气。亿万年间，长驱直入的宇宙流星轰击着毫不设防的月球表面，因为没有空气和水的活动去风化和抚平，那些疮痍满目的陨石坑至今仍保持着碰撞时的模样。(科技之光-我们的宇宙-美丽的地球解说词)
地球表面因分布有海洋和植被,地球是一个充满生机的蓝色星球。
通过各个星球的对比提出：火星表面总体呈浅红色，是因表面的沙尘中染有氧化铁，在地球上，氧化铁是富含铁元素的岩石在H2O、CO2和O2的作用下形成的，这种颜色的本身是否就可以说明着火星曾经存在过大量的水？
--评：火星表面富含表生风化型赤铁矿(Fe2O3)可疑？
5、估算火星台风的吹扬能力(2004/3/28)
说起火星表面，人们可能想象得如地球上沙漠，到处是风成沙滩戈壁，火星表面分布的究竟是不是大沙漠呢？下面作粗略估算：
先看南方海边的风成堆积，南方海岸带，距海滩五六百米范围内，多分布风成砂堤堆积，堆积物主要以中砂为主，次为细砂与粗砂，粗砂粒径为2mm，它可以反映风速为每秒五六十米台风的搬运力，而粒径为粉粒、粘粒的粉尘可被吹入空中，吹离至更远的地方沉积下来。
火星的风速，地质辞典中认为：最低风速1.1m/s，最高风速7.2m/s，相当于地球上的4～5级风，平均4.3m/s，最大风速可达75m/s，此时便出现尘暴；科教片《我们的宇宙-壮阔的太阳系》认为:由95%二氧化碳构成的火星大气非常稀薄，气压只有地球的千分之七，但这并不妨碍它制造出骇人听闻的恶劣气候，火星上每年四分之一的时间刮着难以想象大风，每秒180米的风速超过地球上台风的3倍,隐天蔽日的沙尘暴有时能吞没整个火星并持续几十天；最近美国宇航局的科研人员认为火星上大型尘暴的体积直径有500米，高度可达几千米。
火星气压只有地球的千分之七，重力只有地球重力的2/5，如果用出现尘暴时最大风速以75m/s算，此时大致与地球台风吹动粒径2mm的粗砂的风速相当，火星台风吹动的粒径则为2÷(2/5)×7‰=0.035mm，也就是说，火星的台风只能使粒径为0.035mm的粉粒级颗粒近地面跳动数百米，粒径0.035mm的粉尘尤如米粉般粗细；如果按最大风速180m/s算，能吹动的颗粒大小为0.084mm，在细粒范围；就算按500m/s算，吹动颗粒为0.23mm，仍在细粒范围。也就是说火星上的风成堆积物，粗的顶多是细砂。显然，能吹入空中的粉尘还要细得多，推算最大粒径约为0.01mm，属粉粒范围，也就是由远距离搬动堆积的风积物都顶多只是粉土。上面仅采用简单的线性推算，实际情况会复杂得多。
推测：火星表面粗的是由温差风化作用而形成的就地破碎的岩石碎块，火星表面存在的是：原地的岩滩，次原地风成堆积而成的由近到远可能为细砂、粉土，风力远距离搬运沉积而成的主要为粘土，次为粉土。火星表面的风积作用与风蚀作用要比地球弱，并可推测火星北部平原的充填物最主要可能是古海冰而不是风成粉尘。
冰碛物及水成沉积物不能确定，未列入本节讨论范围。
6、火星表面的颜色与岩石成分
目前无水和缺氧环境的火星表面为何成浅红色？(2004/1/12)
火星大气稀薄，大气的成分绝大部分为CO2，火星大气严重缺氧，火星表层岩石缺乏与水长期作用的环境。
一般认为，火星浅层岩石为基性岩石，在陨击作用与火山作用下，火星表层分布的古老的母岩可能是以玄武质岩石为主，玄武质岩石其新鲜岩石呈灰褐色或黑褐色。
按目前火星的大气及地表环境，风化作用该以温差作用为主，是温差作用使岩石破碎，并形成火星沙尘，在没有氧气的环境下，按理所形成的沙尘颗粒也应为灰褐色，但火星上沙尘颗粒却为浅棕红色或浅棕黄色，象是含有在水和氧化环境下才能形成的风化铁质物，这到底是为什么？是什么原因导致火星表层的堆积物呈红色调？氧化铁的存在是否能否说明火星曾是个有水的星球？
--评：火星呈浅红色还可能与太阳对火星大气中沙尘的照射有关。
勇气号着陆点陨击坑表面的岩块还可能是陨击成因的(2004/1/23)
从大的区域上看，勇气号着陆点位于一个古老的巨大的陨击坑内，在漫长的火星史时期，区内可能发生过厚度较大的沉积作用，一般情况，35亿年以上的古老基岩难以出露于陨击坑的表面，风力作用也很难把巨石搬运至陨击坑内部。表面块石出露的几种可能方式是：a.陨击坑内形成的沉积岩的风化作用，由沉积岩受昼夜温差导致的机械破碎而成，但所成岩石一般没有气孔；b.火山作用，火山喷发把深部的岩石带到火星表面，然后由机械破碎而成，岩石常含气孔；c.由后期陨击的溅射物的撒落而成，由于火星引力较弱，陨击作用产生的溅射物可以飞得很远，而且陨击成因的岩块往往会有很多气孔。
鉴于岩石呈深暗色调，并带有气孔，其更可能属陨击岩块，其陨击靶区的岩石最大可能是基性岩，相当于玄武质岩石，它不但可以是古老的玄武质火星壳，还可以是古老的火山玄武岩，还可能是后期由玄武岩质的沙尘颗粒经风成堆积而形成的沉积岩（或暗色的冰水沙尘沉积岩），它是由陨击搬运堆积作用而形成的一种沉积集块，物质可以来自于很远的异地。
--评：勇气号的进一步探测表明，这些岩块是火山玄武岩。
更多的勇气号照片链接：图1 图2 图3 图4
浅色的三色岩石(假色彩，推测为具六方柱状节理的灰褐色隐晶质玄武岩)
似具层理的岩石(假色彩,应为灰褐或黑褐色气孔状玄武岩,具"层理"的可能是击变玄武岩)
勇气号着陆点出现橄榄石说明近期火星化学风化作用极弱(2004/1/25)
火星土壤在勇气号着陆点呈浅棕黄色，仔细辨认象是还有带点浅绿色，按往常的认识，认为是染有褐铁矿或赤铁矿成分的缘故。褐铁矿和赤铁矿是含铁元素的岩石在有水或氧气的环境下风化作用的产物，在地球的风化壳，有风化铁质出现的土壤绝对是不会有橄榄石出现的。橄榄石是存在于基性或超基性岩中的常见矿物，但它很容易被风化成粘土。现在却在火星浅棕黄色含风化铁质的土壤中发现了橄榄石，令人感到意外，它至少可以说明近期化学风化作用是很弱的，这种矿物颗粒的出现是基性岩石受温差作用，产生机械破碎的结果。同时可以说明，土壤中的铁质物则可能是远古时代形成的，是远古时期在火星表面有水的环境下形成的，因为如果现在能形成风化铁质物则不能保留着橄榄石，鱼和熊掌不可兼得。
机遇号着陆点附近的黑褐色沉积物还可能是基性岩石的风化粉尘(2004/1/27)
土壤是地球表面在有机生物作用下形成的土层，由于火星不曾存在地球样的生物，当然那黑色的沉积物不能称之为土壤，那是什么呢？一种可能是褐铁矿粉尘(或是结核小块体),其可以是由风力作用从远处吹扬而来，但别处风化铁质物却为浅棕红色，难道是此处有更多的水形成了褐铁矿、赤铁矿的富集？另一种可能为基性岩石如玄武岩的风化尘屑，由近期温差作用而破碎成尘屑颗粒，由风成堆积而成，月球的表面就有很多那种灰褐色或黑褐色的基性粉尘，勇气号着陆点也发现了玄武岩中的橄榄石矿物。棕红色的尘沙漠可能是由于富含风化铁质物的缘故，沙漠中的岩块则可能是陨星撞击时溅射出的陨击块石。
7、火星表面呈浅红色是因为富含铁的氧化物吗？(2004/2/7)
火星表面的平均颜色呈浅红色，认为是富含铁的氧化物，如赤铁矿、褐铁矿等，但这是如何形成的，有点让人摸不着头脑。
在地球上，红色的土壤常出现于雨量充沛的南方表层风化壳，它是地层受强烈而彻底的淋滤作用所成；北方的表层土虽然也含氧化铁，但因淋滤作用不彻底，含有更多的是钙镁氧化物及其它硅铝质矿物，土层一般不呈红色，而是呈黄色、土黄色、灰黄色，如黄土高原的黄土，常含钙礓石（碳酸钙与砂、粘土胶结在一起，成礓状结核)。
南方表层风化壳，在长期的雨水淋滤作用下，易溶解的钠、钾、钙、镁等盐类矿物早就被溶解带走，地层仅残留着硅、铝、铁等难溶的氧化物及其盐类矿物，由于铁元素在CO2、H2O、O2的作用下形成溶胶形式的Fe(OH)3，地下水在渗透过程就会把土层染成红色，Fe(OH)3起着染色剂的作用，同时在下渗的过程中，由于氧化-还原环境的改变而发生沉淀或脱水作用，就形成褐铁矿、赤铁矿等铁质胶结物，南方风化土层常含铁礓石和铁皮层就是这个原因。
令人不解的是，火星上的土层，就算曾经有海洋，量其降水也稀少，在缺氧环境下，如何到达淋滤彻底的铁硅铝阶段，实则让人纳闷，按理，它顶多到达象北方那样的钙镁级淋滤阶段，土层也应只是土黄色。
在H2O和CO2存在的情况下，玄武岩风化分解的化学方程式如下：
玄武岩中斜长石的分解：
2Na[AlSi3O8]+2CO2+3H2O=2HCO3-+2Na++H4Al2Si2O9+4SiO2(钠长石)；
CaO·2Al2O3·4SiO2+2CO2+5H2O→2HCO3-+Ca2++2H4Al2Si2O9(钙长石)；
玄武岩中榄橄石的分解：
Mg2SiO4+4H2O+4CO2=2Mg2++H4SiO4+4HCO3-；
Fe2SiO4+4H2O+4CO2=2Fe2++H4SiO4+4HCO3-；
玄武岩中辉石的分解：
MgSiO3+3H2O+2CO2=Mg2++2HCO3-+H4SiO4；
FeSiO3+3H2O+2CO2=Fe2++2HCO3-+H4SiO4；
二价铁的氧化物象是呈浅绿色，在火星缺氧环境下又是如何被氧化成红色的三价铁却成了另一个问题？！
--评：不管是有水还是无水，难以得出富含表生风化型赤铁矿的结论。有人认为氧化铁的出现与高量的紫外线照射及冰冷的环境有关，机理不明？8、机遇号着陆点地区可能曾是个平静的冰淡水湖(2004/2/10)
假设兼推理：30多亿年以前，包括这一带在内的北半球地势较低的区域，由于还没有堆积物充填，象火星南半球高地一样布满着大大小小的陨击坑，由于火星的排气作用，低洼的北半球被积集成海洋，后来，水结成冰与沙尘一起把北半球低洼地带的陨击坑填平，形成北半球平原，很久以后，附近发生了火山喷发，这里也被一层厚度不大的火山岩被覆盖（见上右图，探测结果，浅色岩石为火山玄武岩。表面象是分布有浅色胶结物?）,之后是，有一颗体积不大的陨石撞向这里，留下一个直径不大的小陨击坑，后来不知是什么时候，附近的火山喷发引起了地下冰层的融化，流水灌满了这个小陨击坑及附近地区，形成了一个湖，湖水矿物质含量不高。
由于火星温度很低，来不及蒸发，便开始结冰了，冰层增厚时，由于矿物的析出，冰层之下剩余水的矿化度就逐渐升高，当浓缩到一定程度时，矿物质被聚集在一起，碳酸钙、硫酸钙、盐从先到后呈结核状生长，最后在这个小坑的底部及周边生成了无数个圆圆的结核，又在后来的什么时候，冰层融化并被蒸发掉，这些圆形的结核就被留在小坑的表面和玄武岩岩缝中，见上图右、右下图。
另一种可能还会这样：湖水形成后，由于火星气压甚
低，不能在湖面形成风浪，湖水很平静，太阳对火星的起潮力比地球弱得多，也不能在湖面引起够大的潮汐。那时，可能是火星干冰气化形成的温室效应，火星表面还算温暖，湖面没有结冰，太阳的照射逐渐地把湖水蒸发，矿物质的浓缩作用就逐渐生长出无数个圆圆的结核，石球粘悬于崖边而不往下掉，圆是平静的标志。
更多的机遇号照片及信息链接:
机遇号四周出露大片岩石 ㈡ ㈢；
小球形、土豆形、礓状，有断面实心的、具凹孔状的，有露于表面的、有浅埋的 ㈡ ㈢；
挖出了浅埋于砂层中的圆石蛋，岩石表面铁的硫酸盐胶结物 ㈡ ㈢ ㈣；
--3月3日 火星探索任务的首席科学家斯奎耶斯"我们的结论是:这些岩石曾浸泡在水中，有确切的证据表明水对这些岩石的形成产生过影响"。
--3月3日 宣布的探测结果：胶结物的化学成分为铁的硫酸盐(K,Na,X+1)Fe3(SO4)(OH)6；
--3月20日 美分析结果：小圆球为赤铁矿；
--3月24日 NASA科学家认为，机遇号的位置以前曾是一个盐水海洋海岸线，火星表面过去部分可能被咸海所覆盖。(化学沉积物太少，是咸海还是淡水湖难确定？)
--有关研究认为，咸水结冰速度过快时，不会形成淡水冰，北极冰就是咸水冰，只有缓慢的结冰过程才会析出矿物质，如南极的淡水冰。>>
9、火星水干涸后留下的化学沉积物为什么会是赤铁矿结核和铁的硫酸盐胶结物？(2004/3/6) 见>>古湖海岸及化学沉积物照片精选
想在火星上探寻水的痕迹，除了从卫片上辨认流水地貌外，进一步的就是象美国的机遇号与勇气号那样，通过着陆来寻找水的机械磨损痕迹与化学沉积痕迹。与地球相比，想必是在火星上寻找流水磨圆作用而形成的卵砾石，或寻找象地球海洋及咸水湖那样的石灰岩、石膏、食盐这些化学沉积物。然而，与地球环境大相径庭，这些痕迹却难寻踪影。
卵砾石，在地球随处可见，河滩、海滩及地质时期的冲积、海积地层中都可以找到，它是在漫长的地质时期，经流水冲蚀和磨圆作用而形成的产物，是水动力长期作用的结果。在火星上，情况却截然不同，火星就算曾存在过大量的水，由于气候寒冷，绝大部分时间却是以冰的形式存在的，只有在火山喷发时，才随岩浆的作用从地下涌出地表，才随岩浆的融化气化变成水蒸汽，进入大气层并形成降水，才在地表形成树枝状汇水型流水地貌，其过程相对于地球的漫长流水来说，实在是太短暂了，并且它们很快又要冻结成冰，不可能形成磨园度好的卵砾石。火星上的湖和海也很快会冻结成冰，缺乏浪流的水是难有侵蚀和磨圆能力的。
地球海水富含各种化学成分，含量高低与该元素在地球岩石中的丰度没有多大关系，海水最富含氯离子与钠离子，次为钙、镁离子与硫酸根离子，再者就是重碳酸根离子，海水至少在35亿年前已颇具规模，是水对岩石漫长的溶滤作用才富集了这些化学成分，其含量高低与溶解度有关。海水的化学成分可能主要起源于外因，起源于水对地壳表层岩石的溶滤作用。
火星则不一样，不能想当然地与地球划等号，认为只要火星上曾存在过湖或海，蒸发后留下的物质一定也是这些化学沉积物，如石灰岩、石膏、食盐等。火星上的海或湖，存在时间必很短暂，更多的时间是以冰的形式存在的，这就导致火星岩石的化学成分不能被溶解进入水中，不能象地球海洋那样富含氯离子、钠离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子及重碳酸根离子，火星湖海曾经存在的可能是矿化度不高的淡水，湖海蒸发干涸后难以形成厚度大的化学沉积层。 
机遇号着陆点稀少的赤铁矿结核及稀薄的铁的硫酸盐胶结物源于何处呢？我认为它们起源于地下，起源于内因，起源于火星壳深处或喷出的熔浆对浅层冰层冻土的融化。地球深海处的岩浆溢出，常富含硫，火山喷发也常形成硫酸雨，说明岩浆富含硫，火星上的水起源于火星岩浆对地下冰层的融化，过程必混入硫化物，使涌出的水和喷出的水蒸汽具有酸性。火星壳的岩石主要为玄武岩，玄武岩则富含铁，硫酸对铁的溶解就导致水富含铁离子，硫酸还可以起到氧化剂的作用，使二价铁转变为三价铁离子，干涸浓缩过程溶解度低的Fe(OH)3首先沉淀析出并逐渐生长成褐铁矿结核体，接着就是发生铁的硫酸盐沉淀并胶结于玄武岩表面，后来褐铁矿脱水作用就形成赤铁矿。
注：文章所引用的图片多来自 美国宇航局相关网站。
2021火星续篇
２０２１.２.２５ 毅力号杰泽罗陨击坑首批照片分析：放大框的下部像是砂砾岩，砂砾颗粒分选性较好，框上部像是由砂砾岩风化成的散状砂砾石，中间凸起的黑褐色的那块岩石可能是玄武岩。砂砾岩形成于河流及洪水，颗粒的颜色似乎较浅，成分可能是中性岩类安山岩，也可能是被风化赤铁矿渲染所致。地球硅铝质陆壳的矿物成分主要是石英、长石等，粗碎屑沉积岩颗粒及松散砂砾石的矿物成分主要是石英。火星壳分异程度没有地壳高，应是以中基性岩类为主，推测火星表面粗碎屑岩颗粒为安山岩、玄武岩成分。几十亿年火星表面的风化作用最主要是温差胀缩导致岩石碎裂。之前已估算过，火星的风力搬运作用很弱，最多只能吹起粉粒级，极端能搬运细粒级。杰泽罗陨击坑有清晰的河流或洪水地貌，似乎与陨击坑一样古老，可能形成于36～38亿年前，而不是30亿年前，河流或湖水留下的沉积物并没有机遇号、好奇号着陆处明显与丰富，砂砾层受几十亿年的温差作用破坏明显，到处是散砾与碎石，土蓝色的可能是赤铁矿结核，但与风化岩屑混杂在一起，想要留下什么生物痕迹的话，会极度困难，火星尘土富含高氯酸盐，甚至认为高氯酸盐形成于太阳紫外线对高空粉尘的照射，高氯酸盐会随风飘到每一个角落，高氯酸盐是强氧化剂，会让有机生命无法存在。但愿毅力号遇奇迹。毅力号截图>>>、内容链接>>>
２０２１.２.２７ 天问一号要着陆的乌托邦盆地藏有什么秘密？乌托邦盆地属火星北部大平原的一部分。从美国地质调查局做的火星地质图上看，浅蓝色线条是解译出来的古河道，地势高的火星南半球、赤道及北低纬地区均有分布，而北半球大平原大部分缺失这种古河道线条，但乌托邦(Utopia)盆地却是例外，其分布有古河道线条。由此判断，火星北部平原曾是海洋，不会形成古河道，乌托邦盆地早期亦为海洋，乌托邦盆地出现的古河道即是在海洋干涸后才形成的，形成于Elysium后期岩浆侵入与火山喷发，乌托邦平原探得的地下冰层应形成于后期火山喷发。同时还可以判断，火星早期存在海洋期间是有大气降水的，发育降雨汇水型河流，水系呈树枝状向上游分叉，海洋干涸后火星就不再有降雨，也不再发育降雨汇水型河流，推测海洋消失的年代在36亿年前左右，不太可能后延至30亿年前。36亿年前之后形成的流水地貌形成于岩浆侵入地下冰层引起的涌水，水系如扫帚向下游分叉撒开，年代可能后延至30亿年前甚至更晚，奥林匹斯、三斑及Elysium火山主要的活动年代可能后延至30亿年前。祝融号着陆点在火星表面形貌图及岩质分区图中的位置
美国火星岩质分区图对IHI绿色区块岩质成因的解释：INTERPRETATION Fluvial/lacustrine/marine and colluvial sedi-ments sourced from circum-lowland outflow channels and bounding highland terrains; likely intercalated with and underlain by lava and volcaniclastic rocks. Pervasively modi-fied and obscured by periglaciation, sedi-mentary diapirism, and particulate mantling.（解释：分布有河流、湖泊、海洋沉积物，它们来自火星高地向低地平原过渡带的流出通道，分布上很可能夹在熔岩和火山碎屑岩之中或与之互层，浅表被冰缘作用、(流水)沉积侵蚀作用、(风尘)堆积作用普遍改造和掩盖。)
２０２１.６.１５ 中国行星探测祝融号几张照片分析(照片1、2、3
)：先假设所着陆的平原几十亿年前不曾是海盆，浅层岩石应该是基性玄武岩或中性安山岩，多少都带有些气孔，新鲜断口玄武岩呈灰褐色，安山岩呈浅灰、棕灰色等；如果原先曾是海洋，因位于高地与平原过渡带平原一侧，应分布有物源来自陆区的泥砂沉积，不管总厚度有多大，浅层肯定是泥砂沉积岩，海水蒸发后应会在表面留下赤铁矿结核。
火星表面三十亿年来的风化作用主要由温差引起，海洋干涸后就不存在流水，后期的外动力地质作用主要是由温差热胀冷缩引起的岩石碎裂，再就是风力的搬运与沉积，另一个给火星表面添加岩石碎块的是陨击作用，远处陨星撞击产生的击变岩飞溅降落到此处火星表面。
照片1 可看到有多处斑块状的岩石出露，意味着风化层及风成堆积厚度不大，基岩埋深不大，颜色较浅的可能是泥砂沉积岩或安山岩；照片2 表面的松散层由尘土及碎石、块石组成，尘土应该是风积物，碎石、块石呈棱角状，看不到有磨圆迹象，应该是温差碎裂作用的产物，照片特别之处，看到多个小圆球，很可能是赤铁矿结核，如果靠火星表面的机械风化作用是无法形成这么圆的小球的；照片3 可看到气孔状深色岩，应该是从远处飞溅过来的基性(玄武质)击变岩，此处属喷出玄武岩的可能性不大。
初步判断：祝融号着陆处原来曾经是海洋，表面松散层见有海水干涸时胶结成的赤铁矿结核(蓝莓果)，浅色的岩石露头及碎石可能是泥砂沉积岩，带气孔的深色岩应该是从远处飞溅过来的基性击变岩。（看放大照片不像蓝莓果）
期刊新闻-祝融号发现火星近期水活动迹象。“(天问一号祝融号火星车)着陆区位于经过了后期重塑事件的亚马逊纪地层，是火星地质年代几个主要阶段（前诺亚纪、诺亚纪、西方纪和亚马逊纪）的末期，气候已经从以前的暖湿变为以寒冷干旱为主。轨道遥感数据分析显示，着陆点周围分布的多种地貌特征（图1）指示乌托邦平原曾经可能存在大量的挥发分。但受限于空间分辨率和覆盖率，轨道遥感数据并没有在着陆区附近发现含水矿物，这为此类地貌的形成机制和该地区水活动的性质带来了诸多疑问。”“同时研究发现着陆区不存在明显的地表径流或河道留下的痕迹，而且巡视路线周围并未发现由水体蒸发形成的蓬松松脆的表面和盐霜残留物，从而排除了表面大规模水体活动的可能。研究团队提出一种形成机制是，沉积期前的土壤风化层在富含盐类的地下水上升或渗透期间经历了胶结和岩化作用，形成了观察到的板状岩石。盐类胶结物从毛细孔隙或靠近潜水面的地下水中沉淀，发生活跃的蒸发和聚集。地下水位的间歇性波动可能会使硬壳进一步增厚，并形成层状结构。随后覆盖在硬壳上的表土受到侵蚀作用流失，使得抗侵蚀的硬壳层暴露了出来。”(2022.5.12)
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