Geologie des Mondgesteins

Probenentnahme bei Station 9A © NASA/JSC » Apollo 15 Die häufigsten Gesteine auf der Mondoberfläche sind sogenannte Magmatite. Diese Gesteinstypen bilden sich durch geologische Hochtemperatur-Prozesse und nachfolgende Erstarrung. Insgesamt lassen sich 3 Gesteinstypen unterscheiden: Magmatite, Brekzien und Regolith. Die gesamte Mondoberfläche ist mit einem feinkörnigen, pulvrigen Material überdeckt, in das Gesteinsbrocken unterschiedlicher Größe eingestreut sind. Diese Mischung nennt man den Regolith: Er ist das Endprodukt von Millionen von Meteoriteneinschlägen, durch die tieferes Material ausgeschleudert und Oberflächengestein in immer kleinere Teile zertrümmert wurde (Fragmentierung). Die Regolithschicht ist in den Mare-Gebieten etwa 3 bis 7 m mächtig und etwa 20 m in den Hochländern. Impakt-Schmelzen © NASA/JSC » Apollo 16 Durch Schmelzvorgänge während eines Einschlags wird Gesteinsmaterial auch teilweise umgewandelt (Impakt-Schmelzen). Sämtliche Einschlagkrater sind von ihrem Auswurfmaterial umgeben, was sich in der Regel durch eine andere Helligkeit vom Umgebungsmaterial bemerkbar macht. Zwischen den häufigsten Gesteinsarten, die man auf der Erdoberfläche bzw. auf der Mondoberfläche antrifft, gibt es einen wesentlichen Unterschied: Die meisten irdischen Gesteine sind Sedimentgesteine, die sich auf Grund der hier herrschenden atmosphärischen und maritimen Prozesse bilden können. Auf dem Mond hingegen sind die allermeisten Gesteine Magmatite, zu denen beispielsweise auch die Basalte zählen. Kristalline Strukturen im Basalt © NASA/JSC » Apollo 17 Das Mare-Gestein setzt sich hauptsächlich aus dunklen Basalten zusammen, die sich beim schnellen Abkühlen flüssiger Lava an der Mondoberfläche gebildet haben. Maria sind riesige Einschlagbecken, die in einer späteren geologischen Phase durch Lavaströme überschwemmt wurden. Im Unterschied dazu besteht das Hochlandgestein weitgehend aus weniger dichtem Anorthosit, einem anderen Magmatit-Gestein, das sich durch langsames Abkühlen aus flüssigem Magma bildet. Wenn geschmolzenes Gestein beginnt zu kristallisieren, dann sinken die schweren Kristalle langsam nach unten und die leichten, weniger dichten, Kristalle wandern nach oben (fraktionierte Kristallisation). In der anorthositischen Hochlandkruste des Mondes herrscht Plagioklas (CaAl2Si2O8) vor. Brekzien © NASA/JSC » Apollo 14 Brekzien sind "zusammengebackene" Trümmerstücke anderer Gesteine. Auf der Mondoberfläche entstehen Brekzien beim Einschlag von Meteoriten und Asteroiden. Sie sind sowohl in den Maria als auch in den Hochländern zu finden. Im Mondboden enthalten sind auch glasartige Kügelchen, die man auf der Erde recht selten findet. Sie entstehen wahrscheinlich durch die enormen Temperatur- und Druckverhältnisse bei den Meteoriteneinschlägen. Im Vergleich zum irdischen Gestein ist Mondgestein generell arm an leichten Elementen, die schnell verdampfen (volatile Elemente). Stattdessen ist es reich an Elementen, die schnell kondensieren (refraktäre Elemente), zu denen Calcium, Aluminium und das seltene Metall Titan zählt. Außerdem ist es reich an Sauerstoff. Mit der heute favorisierten Aufprall-Theorie zur Entstehung des Mondes können diese Unterschiede weitgehend erklärt werden. Weiter: » Gesteinsproben vom Mond