基于大气尘粒尺寸和倾斜度驱动的湿化时长预测的火星裂变岩尺寸

在火星上识别到的变质裂变岩位于多个广布的地点，包括Meridiani Planum(机会号)、Gale 陨石坑(好奇号)和Jezero 陨石坑(机动号)。所有现场的实心裂变岩都落在毫米尺寸范围内(通常为1-6 mm直径)，尽管 cement mineralogy 不同。唯一一个明显离群点——在Bradbury Rise上的厘米至英寸尺寸的空心裂变岩——通过不同机制在较粗的玄武岩砂岩中形成。我提出，这种尺寸收敛反映了一种常见的物理控制：全局均匀的极细(~3 微米)、无定形、等轴大气尘粒被纳入沉积物的所有地点所致。我从火星~120 kyr的倾斜度循环中推导出变质时间尺度，该循环驱动周期性的地下湿化：每个高倾斜度脉冲(~10^4-10^5 年)确定可用生长时间。使用核竞争的扩散-反应模型，我显示由于细尘矩阵施加的低有效扩散率，裂变岩生长被限制在观察到的毫米尺度，独立于当地流体化学。粘土矿物学不同于地球岩石，火星尘粒的等轴形状保持连通的孔隙网络。生长是自限制性的：第一个湿化脉冲耗尽 depletion halo 中的反应相，因此后续的倾斜度循环在新鲜沉积物中生成新的裂变岩，而不是扩大现有的裂变岩。每个裂变岩记录一次湿化事件。狭窄的尺寸分布表明，火星裂变岩群可能构成该行星倾斜度历史的沉积档案。