2000年10月,美国科学家利用火星探测器上的激光高度测量装置传回的图片制作了一张高清晰度的火星地表图片（点击分区块放大）
高清晰度的火星流水地貌图片:来源网址 峡谷壁1 峡谷壁2 峡谷壁3 峡谷壁4 峡谷壁5；陨击坑壁1 陨击坑2 陨击坑壁3 陨击坑壁4 陨击坑5 陨击坑6 岩浆活动导致冻土岩融化形成的涌水地貌(?)；千万年前岩浆喷出,地下冰层融化形成的泄洪地貌 树网状古河道 火星极地
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火星地质史 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
美国地质调查局2014年公布的火星详尽地质地图
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火星形貌年代分析：1-最古老的南半球陨击坑高地形成于火星成形之后，年代在44～40亿年前，那时火星存在大量水体、存在海洋。3-1中晚期大陨击坑及3-2晚期北半球陨击熔岩平原形成于39.5亿年前的太阳系重型大轰炸，北部火星壳被炸成熔浆海，剧烈轰击让相当一部分水体蒸发逃逸太空。3-3a及3-3b火山盾也是大轰炸大撞击的产物，北半球遭到大小不同的两次陨星撞击，分别形成大的Tarsis-Thaumasia火山盾及小的Elysium火山盾，火山喷发可能延续数亿年，不能排除后延至30亿年前；期间火山喷出大量的温室气体及硫化物，让火星表面残留或积集了高矿化度的酸性水体，最后干涸后还形成赤铁矿及铁的硫酸盐结核；大规模火山喷发停止之后，火星表面环境变得寒冷干燥，水体部分蒸发逃逸太空，部分成冰埋于地下。黄色圆形斑块3-4陨击坑形成较晚，晚于3-3火山盾，可能发生于30亿年前以后，不能排除与8亿年前月球所遭受的陨击事件同期。3-5火山喷发应在3-4陨击发生之后，年代估计在距今8～6亿年前，形成奥林匹斯、三斑及Elysium火山锥。不能除排3-4陨击地下冰层及3-5火山喷发也会在火星表面形成短暂的汇集积水。(2020.7) |
美国火星探测器各着陆点的地质地貌
原图对带箭头的浅蓝色线条的注释：Outflow channel(外流河道)—Long, wide, sinuous channel floors, often braided with bars and islands along the reach; catastrophic flooding, local collapse, and mass wasting. 流水地貌位于Tarsis-Thaumasia火山盾及奥林匹斯-三斑火山锥的东面，洪水冲蚀地貌的规模大得很夸张，但这样的地貌在火星上并不具普遍性，因此，应不是由降水汇水所引起，推测与火山岩浆侵入古陨击坑埋藏的冰层有关。从位置上，火山盾形成前更古老的“海岸线”大致从水手谷一线经过，水手谷一线的北面很可能存在规模巨大的古老陨击坑，坑内埋有巨厚的冰层，Tarsis-Thaumasia火山盾火山喷发时，岩浆侵入地下冰库，巨大的水量涌出火星表面形成洪水。三四千公里长的水手大裂谷应与Tarsis-Thaumasia火山盾同期形成，形成于火星北半球的一次巨型陨星撞击(也有可能由形成Hellas陨击坑的那次撞击引起)，撞击引起火星幔上拱，火星壳拉张形成近东西向的大裂谷，但不能排除，水手谷北侧古陨击坑冰层泄水加剧了大裂谷的滑塌拉张。从火星地貌图上看，奥林匹斯火山锥西北面的滑塌地貌也可能与地下冰层溶化有关。火山喷发与大洪水关系示意图 >>>（2020.8） |
流水地貌位于Elysium火山盾(锥)的北西面，很可能与火山喷发引发的降水有关，或者岩浆溶化了地下冰层。 原图对浅蓝色线条的注释：Channel(河道槽)—Trough, sinuous, floor sloping downhill, dendritic branching or anastomosing; fluvial erosion. 火星北半球乌托邦平原(Utopia Planitia)下探得大量地下冰。分析其与东南面的Elysium火山喷发有关：Elysium火山西北面的流水地貌与地球上由降雨形成的树系形态相反，水系应不是由火山喷发引发的降水所形成，很可能是由于岩浆侵入火星壳浅层，溶化了地下冰层引发涌水所致。年代上应与火山喷发同期，由于火星表面气温甚低，从地下涌出的水流没流多远就结冰，地下涌出的水流同时侵蚀及搬运泥砂，泥砂沉积把先前的冰层堆埋并形成地下冰库。根据地下冰层与火山关系，还可以推测其它冰层埋藏地，包括三斑火山东北面海盗一号(Viking 1)着陆点附近一带、奥林匹斯火山锥的西南面、西面等。（2020.7） |
南半球高地上的流水地貌可能是大轰炸前的流水地貌
| 火星曾两度形成海洋：火星形成过程，由于南、北半球撞击不均匀，南半球火星壳厚，撞击力度小，火星壳被撞击至半熔，形成陨击坑密布的高地，而北半球火星壳薄，陨击力度大，火星壳被撞成熔浆海，岩浆冷凝后形成低平的海盆。由于陨块积集胚胎期火星质量小，难以抓住更多的气体，来源于陨块及星际尘埃的水分大部分已逃逸太空，火星成形后最早期的水体主要来自壳、幔、核分化过程的矿物结晶水的释放。早期火星表面CO2等温室气体的浓度很高，气温较高，火星海洋得以维持。但随着温室气体释放减弱及往太空逃逸，火星表面不断地变冷，当水体结冰比水面蒸发来得更快时，就可冻结成冰的海洋。随着火星大气变得稀薄，沸点很低，海洋成冰后也会气化，只有被泥沙堆埋的冰层才能保存下来，更多的冰层气化后露出岩石海床。火星表面有流水的侵蚀、搬运与堆积，主要发生在陨坑高地与平原的过渡带，泥沙堆积主要发生于平原一侧，这些地带的冰层可被泥沙堆埋并保存下来。到了40亿年前，火星已变成一个干燥寒冷缺乏液态水的星球，但高地与平原过渡带埋藏有大量的地下冰层。到了39.5亿年前，太阳系迎来一次重型陨击期，至少有两颗较大的陨星击中北半球低地平原，另有一颗击中南半球高地，重型撞击导致火星幔岩浆上拱及喷出，由此引发：①.岩浆喷发形成大的Tarsis-Thaumasia火山盾及小的Elysium火山盾；②.火星幔上拱火星壳拉张导致水手号大裂谷形成；③.岩浆侵入古陨击坑埋藏的冰层，导致巨量的地下水上涌形成大洪水；④.古陨击坑埋地冰层泄水造成火星表面滑塌，水手号大裂谷进一步张裂拉宽，并造成更多的地下水沿谷底涌出。陨星撞击海盆平原、火山喷发积集温室气体、巨量地下水上涌形成大洪水，火星新的海洋被激活，火星曾两度出现海洋。大约35亿年前海洋蒸发、水气逃逸、水体浓缩，后来残留水冰主要埋藏于陨坑高地与平原的过渡带。重型轰击是一次过事件，但造成较强的岩浆活动、火山喷发后延至大约30亿年前，火星上的水体也断断续续地后延至大约30亿年前。考虑到火星有水体时处于氧化环境，判断埋冰具有高矿化度且富含高氯酸盐。或者在火星极地干冰层底下存在大气凝结成因的淡水冰。含高氯酸盐的卤水的冰点可远低于0℃，但高氯酸盐会氧化分解有机质，让有机生命无法存在。（2020.8） |
机遇号：古湖底化学沉积形成赤铁矿、铁的硫酸盐结核（土蓝色结核小球，大小一般小于7 mm）>>>
机遇号：分布于岩石表面及缝里的铁质结核
好奇号：湖陆界线，下部土蓝色部分为古湖水淹没范围，上部红色的为陆地 >>>
好奇号：河流、洪水堆积相粗碎屑沉积岩 >>>
美国航天局2012年9月27日宣布,“好奇”号火星车发回的图像显示，一些火星岩石中含有古老河床相砾岩，表明火星表面确曾有水流淌过。这些发现位于从盖尔陨石坑北缘到陨坑内夏普山脚之间的区域。石子大小介于沙粒到高尔夫球之间，其中不少是磨圆度较高的次圆形。图片来源：NASA网站
火星表面由砾岩风化破碎形成的砾石、卵石堆积
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好奇号：河流、洪水堆积相粗碎屑沉积岩 >>>
好奇号：湖底相粘土岩 >>>
好奇号：湖底相粘土岩 >>>
形成于湖底的层状泥质粉砂岩
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好奇号对湖底相泥质粉砂岩钻孔取样
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玻璃质、隐晶质击变岩（陨星撞击时从远处飞溅来的熔融岩块）
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| 好奇号：下部是冲洪积相砾岩，发育斜层理、交错层理，反映水动力强劲；上部为泥页、页岩，属湖盆相沉积，水动力弱。从下部到上部反映环境变化，早期为河流冲沟谷地，后来汇水形成湖盆。 |
| 好奇号所探测的是一个较深的陨击坑，推测陨击坑岩石形成过程如下：一、最初是原始火星壳，岩质是玄武岩或安山岩；二、早于40亿年前火星表面普遍存在水体，河流、湖泊发育，形成冲洪积相砾岩及湖盆相泥岩、页岩；三、遭受了一次较大的陨星撞击，撞击掘开了冲洪积相砾岩及湖盆相泥岩、页岩，出露于陨击坑陡壁；四、陨坑基底岩石受撞击部分熔化在坑底形成岩浆岩，陨击坑中心区形成反弹（这个陨击坑有中心反弹区)；五、陨击坑形成后从四周汇集积水，在陨坑侧壁一带形成冲洪积相粗碎屑沉积岩，形成湖盆后在中心区沉积了远源或静水环境的细颗粒泥质岩类；六、气候变干燥，湖水蒸发发生化学沉积，形成铁质结核堆积于陨坑底部及缓坡侧壁。好奇号钻岩块钾氩法测年结果为38.6～45.6亿年(判断来自后期湖积泥质岩的钻孔)。（2020.7） |
美国"好奇者"号在火星上2020年2～4月巡游拍摄的视频；这些是火星的真实高清照片!曾经被河流冲刷的痕迹很明显
