第七届青年地学论坛

       激光诱导击穿光谱技术（LIBS）是火星表面物质成分探测的利器。好奇号搭载的ChemCam是LIBS在地外行星探测的首次成功应用，至今获得了超过一百万条LIBS光谱，取得了大量科学成果。中国天问一号火星探测任务的着陆器已于2021年5月15日成功着陆于火星Utopia平原，祝融号火星车搭载的火星表面成分探测仪（MarSCoDe）也采用了LIBS探测技术，将探测中国火星着陆区岩石和土壤的物质组成。
       长石是火星表面最常见的火成矿物之一，主要分布于火星诺亚纪高地（Bibring et al., 2005），也是火星蒙脱石等常见层状硅酸盐矿物Al元素的主要来源（Catalano, 2013）。ChemCam在Gale撞击坑观测到长石的广泛分布，这些长石比火星辉玻无球粒陨石中的典型长石更富K₂O，可能来源于碱性玄武质源区(Anderson et al., 2015; Cousin et al., 2017)，表明火星比地球的岩浆更富碱性(Stolper et al., 2013)，这一成果大大拓展了以往火星探测任务对火星陆壳岩浆演化多样性的认识。
       本研究针对中国MarSCoDe探测任务中火星长石质岩石的LIBS光谱数据解译需求，遴选了38种长石质岩石，并将其破碎、研磨、过筛，获取<38 μm的粉末样品用于光谱测试，保证样品在LIBS激光光斑范围内的成分均一性。这些样品也利用X射线荧光（XRF）获得样品的化学成分信息；基于山东大学LIBS系统（SDU-LIBS）在模拟火星大气环境条件下（CO₂、700 Pa）采集样品的LIBS光谱，初步构建了类火星长石质岩石的LIBS光谱库和K、Na、Ca、Si等主量元素的丰度反演模型。该研究实现了对长石质岩石分类及成分定量反演，对中国MarSCoDe实测LIBS光谱数据的解译具有重要的参考价值。
 

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