月岩采样及其物理力学特性调研分析.pdf

第 4 2卷第 5期 2 0 1 5年 5月 探矿工程 ( 岩土钻掘工程 ) E x p l o r a t i o n E n g in e e rin g( R o c k S o i l D ril l in g a n d T u n n e l in g ) Vo 1 4 2 No 5 Ma y 201 5： 17 月岩采样及其物理力学特性调研分析 李斌斌 ，周 琴 一， 何录忠 ， 杜矗森 ( 1 中国地质大学( 北京) S - 程技术学院， 北京 1 0 0 0 8 3 ； 2 国土资源部深部地质钻探技术重点实验室， 北京 1 0 0 0 8 3 ； 3 中国地质科学院勘探技术研 究所 ， 河北 廊坊 0 6 5 0 0 0 ) 摘要： 月岩的存在形式和主要物理力学特性直接关系到月岩的可钻性 ， 是取心钻具设计 、 钻进工艺确定及可靠取心 的基本前提和重要依据。通过大量调研分析， 认为：国外历次取心管样品中发现月岩以直径较大的岩石颗粒存 在， 比例为4 0 8 0 ， 月岩在月球样品中的比重高达 6 5 ； 月岩粒径分布广， 且随着深度的增加粒径大小呈先减 小后增大的趋势。月海玄武岩呈疏松状态， 其主要物理力学范围为密度 3 2 6 3 5 1 g a m ， 堆密度 3 0 4 3 3 4 g c m ， 孔隙度 01 0 ， 抗压强度约2 0 0 MP a ， 动态抗拉强度 1 1 41 6 0 MP a 。 关键词 ： 月岩 ； 物理力学特性 ； 可钻性 ； 取 心钻 具 中图分类号 ： P 6 3 4 1 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 27 4 2 8 ( 2 0 1 5 ) 0 5 0 0 0 1 0 7 Lu n a r Ro c k S a mp l in g a n d t h e I n v e s t ig a t io n & An a l y s is o n t h e Ph y s ic a l a n d M e c h a n ic a l P r o p e r t ie s L Bin b in Z H O U Q i n ， H E L u z h o n g ， D U Y a o s e n ( 1 S c h o o l o f E n g i n e e ri n g a n d T e c h n o l o g y ， C h i n a U n iv e r s i t y o f G e o s c ie n c e s ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ，C h in a ；2 K e y L a b o r a t o r y o n D e e p G e o D r i l l i n g T e c h n o l o g y ，Mi n i s t r y o f L a n d a n d R e s o u r c e s ，B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a ； 3 T h e I n s t it u t e o f E x p l o r a t i o n T e c h n iq u e s ， C A G S ， L a n g f a n g H e b e i 0 6 5 0 0 0， C h i n a ) Ab s t r a c t ：Ex is t in g f o r m a n d ma in p h y s ic a l a n d me c h a n ic a l p r o p e r t ie s o f l u n a r r o c k s a r e d ir e c t l y r e l a t e d t o t h e d r il l a b il it y， wh ic h a r e t h e b a s ic p r e mis e a n d imp o r t a n t b a s is for c o r in g d ri l l d e s ig n in g T h r o u g h a l o t o f in v e s t ig a t io n a n d a n a l y s is ，it is f o u n d in s a mp l e s in c o ri n g t u b e s t h a t 4 0 8 0 l u n a r r o c k s a r e in t h e f o rm o f l a r g e d ia me t e r p a r t ic l e a n d t h e p r o p o rtio n o f l u n ar r o c k s in l u n a r s a mp l e r s is u p t o 6 5 T h e l u n a r r o c k s h a v e wid e p a r t ic l e s iz e d is t ri b u t io n wit h t h e t e n d e n c y o f p a r - t ic l e s iz e fi r s t d e c r e as ing a nd t h e n in c r e a s in g a l o n g wit h t he d e p t h inc r e as ing Ma r e b a s a hs is l o o s e，t h e ma in p hy s ic a l a nd me c h a n ic a l p r o p e rt ie s a r e d e n s it y 3 2 6 3 5 1 g a m ，b u l k d e n s it y 3 0 4 3 3 4 g a m ，p o r o s it y 0 1 0 ，c o mp r e s s iv e s t r e n g t h a b o u t 2 0 0 MP a a n d d y n a mic t e n s il e s t r e n gth 1 1 4 1 6 0 MP a Ke y wo r d s ：l u n a r r o c k s ；p h y s ic al a n d me c h a n ic a l p r o p e rt ie s ；d r il l a b il it y；c o ri n g d ri l l 0 引言 我国月球探i贝 0 三期工程将进行月球样 品的钻进 采集及返 回地球进行实验室 的精确 测量分析 与研 究。月岩 的存在特点和物理力学性质直接影响月壤 的可钻性 ， 是采样钻具设计及钻进 工艺 的重要前提 和依据。为保障三期取样工程 的可靠顺利实施 ， 对 月岩存在形式 、 物理力学特性及其 与采样深度关系 的研究 就显 得尤 为重 要 。 本文通过大量调研 ， 以月岩采样数据为基础 ， 得 出月海玄武岩的粒径分布 、 密度 、 孔 隙度 、 抗压强度 等物理力学性质 ， 并对粒径分布其与采样深度 的关 系展开分析 。为取心钻具设计及钻进工艺确定提供 重要依据 。 1 月岩采样情况分析 目前 ， 地球上研 究 的月球样 品有 3个 来源 1 1 ： A p o l l o计划带 回的 3 8 1 7 k g月球岩石和月壤 ； L u n a 登月计划采集到的 3 2 1 g月球月壤和小岩屑 ； 美 国 和 日本探险家在南极冰盖收集 的月球陨石。本文主 要使用前 2个来源的数据来对月岩的粒度分布及其 性质进行探讨。 美 国在 1 9 6 7年 7月一 1 9 7 2年 1 2月 ， 通过铲子 及采集岩心管等工具依次完成 了 A p o l l o 1 1 、 1 2等 6 次载人登月采样。苏联在 1 9 7 0年 9月一1 9 7 6年 8 收稿 日期 ： 2 0 1 41 2 0 4 ；修 回日期 ： 2 0 1 50 50 3 基金项目： 中央高校基本科研业务费专项资金资助( 编号： 2 6 5 2 0 1 3 0 4 5 ) 作 者简 介 ： 李斌斌 ， 男 ， 汉 族 ， 1 9 8 7年生 ， 机 械工 程专 业 硕 士研 究 生 ， 主要从 事 钻 探 机械 设 计 与研 究 工作 ， 北 京 市 海淀 区学 院路 2 9号 ， 3 6 5 0 5 91 7 7 q q t o m 。 通 讯作者 ： 周 琴 ， 女 ， 河南 人 ， 汉族 ， 1 9 7 0年生 ， 中国地 质 大 学 ( 北 京 ) 副教 授 ， 主要 从 事 地质 钻 探 机械 方 面研 究 及 工程 制 图 的教 学 工 作 ， z h t g c u g b e d u a n 。 4 探矿 工程 ( 岩土钻掘工程 ) 2 0 1 5年 5月 目 世 Al 1 A1 2 A1 4 g1 5 A 1 6 A1 7 L 1 6 L 2 0 L 2 4 探月计划 图 1 0采 样 深 厦 及 月 岩 比 例 点 状 图 和月球基地 的理想选址 ， 因此认为在成熟月壤 区钻 进 时遇到月岩的概率基本不会随着孔深的加深而增 加 ； 从成功获取 的岩心采样结果中， 均发现一定数量 的岩石颗粒 ， 说明在月表深处存在月岩颗粒 ， 月表钻 取采样时遇到月岩可能性大 ； 由于钻进时岩心管尺 寸限制 ， 对岩心管中直径 1 c I n的月岩颗粒的原始 形态很难判定， 存在大块月岩颗粒被破碎后形成小 颗粒 ， 也有可能是原始颗粒 。 2 月岩分类 研究表明 ( He ik e n ，e t a l ， 1 9 9 1 ) ， 月球也是一 个 物质成分不均一的天体 ， 由不同类 型、 不同年龄 、 不 同形成方式的各种岩石物 质构成 。一些 月球 岩 石比较相似 ， 如各类玄武岩质熔 岩在形成方式和成 分特征上等 比较相似 ； 而一些岩石差异较大 ， 比如月 球上的角砾岩。 根据成 因和成分特征及其在 月面上的分布 区 域 ， 将月岩分 为 4类 ： ( 1 ) 月海玄武岩 ； ( 2 ) 克里普 岩 ； ( 3 ) 高地岩石 ； ( 4 ) 角砾岩。 我国“ 嫦娥三号 ” 搭载的“ 玉兔号 ” 月球车着陆 在虹湾地区。该地区地 势平坦 ， 是 月球雨海西北部 延伸出来的一个玄武岩平原 ， 月海玄武岩是其 主要 的岩石类 型。与地球玄武岩相似 ， 月海玄武岩 ( 如 图 1 1 ) 由斜长石 、 辉石和橄榄石组成 ， 但他们 比地球 玄武岩具有更低 的 Mg 、 A 1 ： O 、 K和 N a含量 ， 高 的 F e O含量(1 6 ) 和变化范围大的 T iO 含量 ( 小于 1 到大 于 1 3 ) 1 4 3 。闫柏 琨 ( 2 0 0 9 ) 等通过光 谱分析 ， 认为月海玄武岩主要由单斜辉石与钛铁矿 组成。 3 月岩物理力学性质 3 1 月岩的粒径分布及特点 图 1 1 月海 玄武岩 月岩粒度分布较广 ， 从 1 o n到几米 。虽然在月 球样品中月岩都 占了很大 的比例 ， 但在后期整理和 研究 中， 由于较大颗粒碎片(1 m m) 在实验 中存在 碰撞 、 不便于分析等原 因， 在实验 前 已经被筛选 剔 除 ， 因此对 A p o l l o计 划岩 石粒 径 的研 究 较 少， Me y e r C 1 9 9 4 等对个别 的 A p o l l o岩石颗粒 粒 径做了研究。勘测者计划是研究月岩颗粒较好的数 据源， 在“ 勘测者” 报告 中， 笔者对 9 9 0 6个样 品粒 径分布进行研究 ， 并得到粒径分布图 ， 大致的粒径 区 间如表 2所示。 表 2大粒径数据来源 数据源( 粒度分布曲线)粒 N 度 ra 范 m L u n a 9 ( s m i t h 1 9 6 7 ， F i g 1 ) 1 0 5 1 0 2 3 0 A p o l l o ( n a s o u r c e b o o k ， F i g 7 9 ) 1 0 6 0 1 6 A p o l l o ( M c K a y e t a 1 1 9 8 8 。 F i g 2 ) 9 7 0 1 6 S u r v e y o r I ( s h o e m a k e r a n d Mo r r i s 1 9 6 9 ， F i g 3 6 8 ) 1 0 3 1 1 1 3 0 0 S u r v e y o r ( s h o e ma k e r a n d M o r ris 1 9 6 9 ， F i g 3 6 8 ) 1 2 5 6 S u r v e y o r V( s h o e m a k e r and Mo r r is 1 9 6 9 F i g 3 6 8 ) 1 6 4 S u rv e y o r V I ( s h o e m a k e r and Mo r r i s 1 9 6 9， F i g 3 6 8 ) 2 6 4 S u r v e y o r V II ( s h oem a k e r a n d M o r r is 1 9 6 9 ， F ig 3 6 8 ) 1 - 5 1 2 L u n a r O r b i t e r I I I ( C i n t a l a e t a 1 1 9 8 2 ) 9 8 1 030 3 0 0 0 0 D a v i d S M c k a y 1 0 6 其他形式数据 A p o l l o岩心( L u n a r N e w s ) 1 1 0 A p o l lo岩石 1 0 5 o D a v id等 依据现有数据构造绘制 了粒度级配 为 1 0 0 0 mi l l 以及细粒的威伯尔图表( 见图 1 2 ) 。 从图 1 2中可 以看出 ： ( 1 ) 着陆点在 高地 的 S u r v e y o r V I I 的风化层要 比 月海风化层更粗糙一些 ， 这正好和月球 高地岩 屑要 比月海岩屑粗糙一些 的观点是一致的； ( 2 ) S u r v e y o r I 的曲线要粗糙一些， 来 S u rv e y o r 、 V 、 的数 据较 相似 ， 并 且 曲线在厂=0 8 7 和 口 数 一 s ! 愧 胛 隅 嬲 狮 第 4 2卷第 5期 李斌斌等： 月岩采样及其物理力学特性调研分析 5 l 季 摹 ： i ： 1 ii： 1 H n 蔓 薹 瞪弱 j - H 舯 n n 口 1m - s - qw + s 唧_ ， V ：a ： ： ： ： ： ： ： ： ： o me p ,r m 轴 ， r 1 0 n Sl 1 图 1 2 月球风化层粒径分布威伯尔图表 ( 由数据修 正得 到 ” ) 0 9 5时候较为平滑 ， S u r v e y o r V I 在厂= 0 9 5情况下 ， 威伯尔图表几乎是一条直线 。 这就意味着 ， 整个分布可 由若拉二世分布模型 来模仿。月海颗粒分布的威伯尔曲线接近直线， 这 和 Mu r a i( 1 9 6 1 ) 的发现正好 相反 ， Mu r a i认 为火 山碎屑流的颗粒分布曲线在威伯尔图表下是下 凹的 较为平滑 的曲线。 3 2 粒径分布与采样深度的关系 A p o l l o岩心样 品是研究月岩粒径分布随深度变 化的较理想实物。图 l 3是 A p o l l o 1 6中月壤颗粒大 小分布随着采样深 度变化 的曲线 ( 据文献 1 2 绘 制 ) ， 从中可以看出， 月壤 的平均粒径随采样深度似 乎有所增加 ， 但规律性并不明显 ， 这与月壤 的月表的 暴露时间有关。由于陨石撞击造成月壤翻腾， 表层 月壤 的月表暴露时间并不一定大于次表层月壤 。 图 1 3月 壤 颗 粒 深 度 一样 品 百分 比 曲线 据对 A p o l l o 1 5岩心 ( 1 5 0 1 0 1 1 ) I 2 5 1 不 同深度 的 平均粒径数据的分析可以得到如图 l 4所示的曲线。 从曲线 中可以知道 ， 随着深度的增加 ， 粒径大小有一 个先 下 降 后 上 升 的 趋 势 。这 和 A p o l l o 1 6岩 心 ( 6 0 0 9 1 0 ) L 2 6 数据分析结果一致。 由于对月岩( 粒径 1 cm) 粒径分布与深度研究 图 1 4 岩心深度 粒径 曲线 资料有限， 并且在钻取采 样过程 中月岩颗粒很可能 被破碎 ( L u n a 2 0岩心存 在 2 cm厚破 碎状态 的岩 石) ， 根据月壤粒径 与深度 的关 系及岩心管 的研究 得出以下推论 ： 随着钻进深度 的增加 ， 月岩粒径先减 小后增大 ， 整体呈现增大的趋势。 3 3 月岩的堆密度、 密度和孔隙率 不同类型的月岩 ， 由于其 自身组成 、 结构等性质 的差异性 ， 堆密度 、 密度和孔隙度差异性较大。对月 岩进行雷达射线和光度分 析表明： 8 0 月岩是 多孔 的。对其进行室 内试验 ， 发现其孔隙率与地球上 的 同类岩石相似 ， 但是 由于月球周 围的磁场强度不及 地球磁场强度 的千分之一 ， 其孔 隙率与地球上 的常 见岩石有一定差异性 。 通过调研 ， 得出表 3所示的几种类型月海玄武 岩的堆密度 、 密度和孔隙度。 表 3 部分月海玄武岩堆密度、 密度及孔隙率 【 1 2 0 0 2 3 3 13 3 9 1 2 0 51 3 313 3 9 1 2 0 5 2 3 3 13 3 9 1 5 5 5 5 3 3 13 3 9 低钛 玄武岩 1 。5 5 5 ； 。3 1 。3 。3； 1 5 5 5 5 6 2 3 3 5O 01 1 2 0 6 3 7 4 3 3 60 01 L AP 02 2 0 5 51 3 3 50 O 2 MI L 0 5 3 0 5 5 1 3 3 60 0 5 一 O 2 0 02 O 一 0 2 0 一 O 2 0 2 6 3 2 7 0 0 3 1 8 I 7 3 1 10 0 3 7 10 9 3 2 10 0 3 4 7 1 O 3 1 00 0 4 3 4 3 2 3 2 4 0 1 8 3 1 9 高铝 玄武岩 NWA 4 8 9 8 3 2 7 0 O 1 3 3 0 0 0 4 7 21 2 从表 3数据可以看出以下规律。 ( 1 ) 玄武岩颗粒密 度为 3 2 63 5 1 g cm ， 堆 密度为 3 0 43 3 4 g e m ， 孔 隙比为 0 2 6 ， 较 6 探矿工程 ( 岩土钻掘 工程 ) 2 0 1 5年 5月 大一部分集 中在 O 1 0 范围内。 ( 2 ) 高钛玄武岩的密度要 比低钛玄武岩及 高铝 玄武岩略高。这和 K ie f e r ， Wa l t e r S ( 2 0 1 2 ) 引中提 到的月海玄武岩密度范围从 3 2 7 ( 高铝玄武岩)一 3 4 6 g a m ( 高钛玄武岩 ) 是一致的。 ( 3 ) 由于影 响岩石孔隙率 因素较 多， 各种玄武 岩孔隙率总体差异性不大， 都分布在平均值周围。 岩样 1 5 5 5 6号 ， 孔隙比较大 ， 很大程度上是由于内部 的囊泡 ， 这些囊泡是裸露在地表的， 因此实际值可能 比测得的 2 6 要大。 3 4月岩热、 磁特性 3 4 1 月岩热特性 为了了解月球热情况 ， 对月表环境下月岩热特 性的温度变化研究是必不可少的 ， 而月岩热导和热 扩散是最基本 的热特性 ， 对认识月岩热特性有很 大 的参考价值 - 3 2 。 N a o y u k i F U J I I 等 测量 了在不同环境下、 不同 温度变化下 ， 月球 A p o l l o 1 1 、 1 4样 品的热导率 ， 并和 地球玄武岩 的测量值进行 比较 。对文献 3 3 中在 真空条件下数据进行分析 ， 可得到如图 1 5所示 的结 果。从图 1 5可以看出， 月球玄武岩热导率要 比地球 玄 武 岩 小 一 些 ； 月 岩 真 空 下 热 导 率 大 概 范 围 ： ( 0 6 7 82 8 7 )1 0c a l c I n s e c d e g ； 对 同一 岩石 而言， 热导率随着温度升高而增加。 口 I 一 褂 曲 图 1 5 真 空条件 下不 同温度月岩及地球玄武岩热导翠 曲线 3 4 2 月岩磁特性 月岩磁性 由月岩所含铁磁性矿物所产生 ， 它不 仅与月岩性质和外磁场有关 ， 也与月岩所处 的物理 状态及化学过程有关 。最能体现月岩磁性的就是磁 化率。 表 4给出了几个典型月岩 的磁化率 ， 并和陨石 的磁化率进行 比较 。 表 4月岩和 陨石磁化率 注 ： A表示来 自 A p o l l o月岩 样 品， N WA表示 来 自非 洲西 北部 陨 石。 4 结论 ( 1 ) 月岩 以直径较大 的岩石颗 粒存在 ， 比例 为 4 0 8 0 ， 月岩在月球样 品中的 比例高达 6 5 ， 在钻取采样过程 中遇到月岩的概率基本不会随着孔 深的加深而增加 。 ( 2 ) 月岩粒径分布较广 ， 从 1 o n 3_ 到几米 ， 随着 深度 的增加 ， 粒径大小呈先减小后增大的趋势。 ( 3 ) 月海玄武岩 呈疏 松状 态 ， 其 主要 物理力学 范围为密度 3 2 63 5 1 g c m ， 堆密 度 3 0 4 3 3 4 g e ra ， 孔隙度 O 一 1 0 ， 抗压强度约 2 0 0 M P a ， 动 态抗拉强度 1 1 41 6 0 MP a 。 ( 4 ) 月岩热导率 随温度升高而增 大 ， 真空下范 围： ( 0 6 7 8 2 8 7 )1 0c a l c m s e e d e g ； 磁化率 的 范围： l o g x= 2 8 3 4 。 参考文献 ： 1 V a n i m a n D ， D i e t ric h J ， T a y l o r G J a n d H e i k e n G E x p l o r a t i o n ， s a mp l e s a n d r e c e n t c o n c e p t s o f t h e mo o n I n：G H Hc ik e n，D T Va n i m a n a n d B M F r e n c h ( E d i t o r s ) ， L u n a r s o u r c e b o o k ： A u s e r S g u i d e t o t h e m o o n M C a m b rid g e U n i v P r e s s ，C a m b rid g e ， 1 9 9 1 ： 52 6 2 欧 阳 自远 月球 科学 概论 【 M 北 京 ： 中国字航 出版社 ， 2 0 0 5： 2 5l一2 8 6 3 C Me y e r L u n a 1 6 D ril l C o r e J L u n a r S a mp l e C o mp e n d i u m， 2 0 0 9 4 AP V i n o g r a d o v P r e l im i n a r y d a t a o n l u n a r g r o u n d b r o u g b t t o e a r th b y a u t o ma t i c p r o b e“ L u n a 1 6 ” J P r o c e e d i n g s o f t h e s e c o n d L u n a r S c i e n c e C o n f e r e n c e ， 1 9 7 1 ， ( 1 )： 1一l 6 5 C Me y e r L u n a 2 0 Dril l C o r e J L u n a r S a m p l e C o mp e n d i u m， 2 O 0 9 6 C Me y e r L u n a 2 4 D ril l C o r e J L u n a r S a m p l e C o mp e n d i u m， 2 0 0 9 7 C Me y e r 1 5 0 0 11 5 0 0 6 D e e p D ril l C o r e J L u n a r S a m p l e Co mp e n d iu m ， 2 0 0 9 第4 2卷第 5期 李斌斌等 ： 月岩采样及其物理力学特性调研分析 7 8 c Me y e r 1 0 0 0 4 D r i v e T u b e J L u n a r s a m p l e c o mp e n d i u m， 2 O o 9 9 沈进进 多杆组接式月壤钻取采 样技术研究 D 黑龙 江哈尔 滨 ： 哈尔滨工业大学 ， 2 0 1 0 1 O 张 禹 滑轨式 月壤钻 取采样 装置关 键技术 研究 D 黑 龙江 哈尔滨 ： 哈尔滨工业大学 ， 2 0 1 0 1 1 王道德 月球岩石类型简介 J 地质地球 化学 ， 1 9 7 5 ， ( 6 ) ： 1 6 2 2 1 2 郑 永春 ， 欧阳 自远 ， 王世 杰 ， 等 月壤 的物理 和机械性 质 J 矿物岩石 ， 2 0 0 4 ， 2 4 ( 4 ) ： 1 4一l 9 1 3 B r a d l e y L J o l l i ffJ e ff r e y J G i l l i s Ma j o r l u n a r c r u s t a l t e r r a n e s ：S u rf a c e e x p r e s s i o n s a n d c rus t - m a n t l e o rig in s J J o u r n a l o f g e o p h y s ic a l r e s e a r c h ， 2 0 0 0 ， 1 0 5 ( 2 )： 4 1 9 74 2 1 6 1 4 徐义刚 月海玄武岩与月球演 化 J 地球化学 ， 2 0 1 0， 3 9( 1 ) ： 5 0 6 2 1 5 闫柏琨， 甘普平， 等 基于光谱分析的C l e m e n t in e U V V I S N I R 数据月表矿物填图 J 国土资源遥感 ， 2 0 0 9， ( 4 ) ： 1 92 4 1 6 J o h n C G r a f L u n a r s o il s g r a i n s i z e c a t al o g J j N A S A r e f e r e n c e p u b l ic a t io n 1 2 6 5， 1 9 9 3 1 7 C h a r l e s Me y e r C a t alo g o f A p o l l o 1 7 r o c k s ，v o l u m e 4一N o r t h Ma s s i f J 1 N A S A， 1 9 9 4 1 8 C l i v e R N e al a n d L a w r e n c e AT a y l o r C a t a l o g o f A p o l l o 1 7 r o c k s ， v o l u m e 2一c e n t r a l v al l e y ， p a rt1 J NA S A， 1 9 9 3 r l 9 1 C l iv e RNe a l a n d L a wr e n c e AT a y l o r Ca t alo g o f Ap o l l o 1 7 r o c k s ， v o l u me 2一c e n t r a l v a l l e y ， p a r t 2 J NA S A， 1 9 9 3 2 O G r a h a m R y d e r C a t a l o g o f a p o l l o 1 7 r o c k s ， v o l u me 1一s t a t i o n 2 a n d 3 ( S o u t h Ma s s i f ) f J 1 N AS A， 1 9 9 3 2 1 S e a l e d E x p e r i m e n t al S t u d y o n E x c a v a t i o n o f L u n ar R e g o l i t h Z 2 2 WD a v i d C a r r ie r 1 1 1 ， F A S C E P a r t i c l e s i z e d i s t rib u t i o n o f l u B a r s o i l J J o u r n al o f g e o t e e h n i e a l a n d g e o e n v i r o n m e n t a l e n g i - n e e fi n g ， 2 0 0 3，( 1 2 9 ) ： 9 5 69 5 9 2 3 I s a mu Mu r a iA S t u d y o f t h e T e x t u r a l Ch ara c t e ris t ic s o f P y r o c l a s t i e F l o w D e p o s i t s i n J a p a n J B u l l e t i n o f t h e e a r t h q u a k e r e s e a r c h i n s tit u t e ， 1 9 6 1 ， ( 3 9 ) ： 1 3 3 2 4 8 2 4 Me a n G r a i n S i z e o f L u n a r R e g o l i t h b y D e p t h E B O L h t t p ： www a s i o r g a d b m 0 7 0 4 me a ngra in s iz e h t m1 2 5 WD a v i d C a r r i e r，G a r y R O l h o e f t a n d We n d e l l Me d e l 1 P h y s i c al p r o p e rt i e s o f t h e l u n a r s u r f a c e J L u n a r S o u r c e ， 4 7 5 5 9 4 2 6 R e f r a c t io n ，R e fl e c t io n a n d P o l a riz a t i o n p r o p e rt i e s o f t h e L u n a r R o c k s E B O L h t t p： s u n d a r a m f i e l d e o m r e f r a c t i o nr e fl e c - t io n a n d p o l a r is a t io n - p r o p e rtie s o f - t h e l u n a r - r o c k s 2 7 J P o h 1 9 1 D e n s i t y a n d p o r o s i t y o f l u n a r r o c k s a n d s o i l Z 5 1 3 51 4 2 8 Wa i t e r S K i e f e r ， R o b e rt J Ma c k e T h e d e n s i t y a n d p o r o s i t y o f l u n a r r o c k s J G e o p h y s i e al R e s e a r c h L e t t e r s ， 2 0 1 2 ，( 3 9) 2 9 Ho r a i K i I t i，B a l d r i d g e S c o t t T h e r m a l c o n d u c t i v i t y o f n i n e t e e n ig n e o u s r o c k s ，I a p p l ic a t io n o f t h e n e e d l e p r