десно|мини| Генерализирана геолошка карта на Марс P. Zasada (2013) Generalised Geological Map of Mars, 1:140.000.000, Source Link. десно|мини| Марс како што го гледа вселенскиот телескоп Хабл Геологијата на Марс — научно проучување на површината, кората и внатрешноста на планетата Марс. Го нагласува составот, структурата, историјата и физичките процеси кои ја обликуваат планетата. Тоа е аналогно на полето на копнената геологија. Во планетарната наука, терминот геологија се користи во неговата најширока смисла кое означува проучување на цврстите делови на планетите и месечините. Терминот вклучува аспекти на геофизика, геохемија, минералогија, геодезија и картографија. Неологизам, ареологија, од грчкиот збор Arēs (Марс), понекогаш се појавува како синоним за геологијата на Марс во популарните медиуми и дела од научната фантастика (на пр. Трилогијата за Марс на Ким Стенли Робинсон). Терминот ареологија се користи и во „r/Areology“ и во Ареолошкото друштво.
Геолошка карта на Марс (2014)
Состав Марс е диференцирана копнена планета.
Мисијата за слетување ИнСајт е дизајнирана да ја проучува длабоката внатрешност на Марс. Мисијата започнала на 26 ноември 2018 година, и распоредила чувствителен сеизмометар кој требало да овозможи мапи на 3Д структурата на длабоката внатрешност на Марс.
Глобална физиографија Марс има голем број на различни, големи површински одлики кои укажуваат на видовите геолошки процеси кои дејствувале на планетата со текот на времето. Овој дел воведува неколку од поголемите физиографски региони на Марс. Заедно, овие региони ги илустрираат геолошките процеси кои вклучуваат вулканизам, тектонизам, вода, мраз и судирни настани кои ја обликувале планетата на глобално ниво.
Хемисферска дихотомија десно|мини|200x200пкс| Орбиталниот ласерски алтиметар на Марс (MOLA) обоени карти со релјеф во сенка кои покажуваат височини во западната и источната полутопка на Марс. (лево): На западната полутопка доминира регионот Тарсида (црвена и кафеава). Високите вулкани изгледаат бели. Северната и јужната полутопка на Марс се неверојатно различни една од друга по топографија и физиографија. Оваа дихотомија е фундаментална глобална геолошка одлика на планетата. Северниот дел претставува огромна топографска депресија. Околу една третина од површината (најчесто на северната полутопка) се наоѓа на 3–6 km пониска височина од јужните две третини. Ова е релјефна одлика од прв ред на исто ниво со висинската разлика помеѓу континентите на Земјата и океанските сливови. Дихотомијата се изразува и на два други начини: како разлика во густината на ударниот кратер и дебелината на кората помеѓу двете полутопки. Полутопката јужно од границата на дихотомијата (често наречена јужни висорамнини) е многу силно кратерирана и древна, карактеризирана со груби површини кои датираат од периодот на тешко бомбардирање. Спротивно на тоа, низините северно од границата на дихотомијата имаат малку големи кратери, се многу мазни и рамни и имаат други одлики што укажуваат на тоа дека се случило екстензивно обновување на површината откако се формирале јужните висорамнини. Третата разлика помеѓу двете полутопки е во дебелината на кората. Податоците од топографската и геофизичката гравитација покажуваат дека кората во јужните висорамнини има максимална дебелина од околу 58 километри, додека кората во северните делови е околу 32 километри во дебелина. Локацијата на границата на дихотомијата варира во географската ширина низ Марс и зависи од тоа кој од трите физички изрази на дихотомијата се разгледува.
За потеклото и староста на полутопкичната дихотомија сè уште се дебатира. Хипотезите за потекло генерално спаѓаат во две категории: една, дихотомијата била произведена од настан со мега-влијание или неколку големи влијанија на почетокот на историјата на планетата (егзогени теории) а според другата, дихотомијата била произведена со разредување на кората во северната полутопка со конвекција на плашт, превртување или други хемиски и топлински процеси во внатрешноста на планетата (ендогени теории). Еден ендогенски модел предлага рана епизода на тектоника на плочите која произведува потенка кора на север, слична на она што се случува при ширење на границите на плочите на Земјата. Без оглед на неговото потекло, дихотомијата на Марс се смета дека е исклучително стара. Нова теорија базирана на влијанието на јужнополарниот џин и потврдена со откривањето на дванаесет полутопкични порамнувања покажува дека егзогените теории се посилни од ендогените теории и дека Марс никогаш немал тектоника на плочи . Податоците за радарски звук од вселенски летала што орбитираат, идентификувале голем број структури со големина на слив, претходно скриени во визуелните слики. Наречени квазикружни вдлабнатини (QCDs), овие одлики веројатно претставуваат напуштени кратери од удар од периодот на тешко бомбардирање кои сега се покриени со фурнир од помлади наслаги. Студиите за броење кратери на QCD сугерираат дека основната површина на северната полутопка е стара најмалку колку и најстарата изложена кора во јужните висорамнини. Античката ера на дихотомијата става значително ограничување на теориите за нејзиното потекло.
Вулканските провинции Тарсида и Елисеј
Надворешната граница на дихотомијата во западната полутопка на Марс е масивна вулкано-тектонска провинција позната како регион Тарсида. Оваа огромна, издигната структура е со пречник од илјадници километри, покрива до 25% од површината на планетата. Во просек на 7-10 км (нивото на „морето“ на Марс), Тарсида ги содржи највисоките височини на планетата и најголемите познати вулкани во Сончевиот Систем. Три огромни вулкани, Астреј, Паун и Арсија (колективно познати како Тарсида ), се наоѓаат порамнети долж сртот на испакнатоста. Огромната планина Алба (поранешна Алба Патера) го зазема северниот дел од регионот. Огромниот штитен вулкан Олимп лежи на главната испакнатост, на западниот раб на провинцијата. Екстремната масивност на Тарсида поставил огромен напон на литосферата на планетата. Како резултат на тоа, огромни екстензивни грабени и раседни долини зрачат нанадвор од Тарсида, проширувајќи се на половина пат околу планетата.Carr, M.H (2007). Mars: Surface and Interior in Encyclopedia of the Solar System, 2nd ed., McFadden, L.-A. et al. Eds. Elsevier: San Diego, CA, p.319
Помал вулкански центар се наоѓа неколку илјади километри западно од Тарсида во Елисеј. Елисејскиот вулкански комплекс е околу 2.000 километри во пречник и се состои од три главни вулкани, Елисејска планина, Хеката и Албор. Се смета дека групата на елисејските вулкани е нешто поразлична од Тарсида, бидејќи развојот на првиот вклучувал и лави и пирокластичен материјал.
Големи ударни сливови На Марс се присутни неколку огромни, кружни ударни сливови. Најголемиот што е лесно видлив е сливот Елада кој се наоѓа на јужната полутопка. Тој е втора по големина потврдена структура на планетата, центрирана на околу 64°Е географска должина и 40°С географска ширина. Централниот дел на сливот (Елада ) има пречник од 1.800 км Boyce, J.M. (2008) The Smithsonian Book of Mars; Konecky&Konecky: Old Saybrook, CT, p. 13. и областа опкружена со широка, силно еродирана прстенеста структура, која се одликува со тесно распоредени нерамни и неправилни планини ( масиви), кои веројатно претставуваат подигнати, испрекинати блокови од старата кора пред сливот.Carr, M.H.; Saunders, R.S.; Strom R.G. (1984). Geology of the Terrestrial Planets; NASA Scientific and Technical Information Branch: Washington DC, 1984, p. 223. http://www.lpi.usra.edu/publications/books/geologyTerraPlanets/ Античките, нискорелјефни вулкански конструкции се наоѓаат на североисточниот и југозападниот дел од ободот. Подот на сливот содржи дебели, структурно сложени седиментни наслаги кои имаат долга геолошка историја на таложење, ерозија и внатрешна деформација. Најниските височини на планетата се наоѓаат во сливот Елада, со некои области од подот на сливот над 8. км.
Двете други големи ударни структури на планетата се басените Аргир и Исидис. Како и Елада, и Аргир (800 km во пречник) се наоѓа во јужните висорамнини и е опкружен со широк прстен од планини. Планините во јужниот дел на работ, Charitum Montes, можеби биле еродирани од долинските ледници и ледените плочи во одреден момент од историјата на Марс. Сливот на Исидис (околу 1.000 km во пречник) лежи на границата на дихотомија на околу 87°E географска должина. Североисточниот дел од работ на сливот е еродиран и сега е затрупан со наслаги на северните рамнини, давајќи му на сливот полукружен преглед. Северозападниот раб на сливот се одликува со лачни грабени кои се периферни на сливот. Еден дополнителен голем слив, Утопија, е целосно затрупан со наслаги на северните рамнини. Неговиот преглед е јасно забележлив само од податоците за надморска височина. Сите големи басени на Марс се екстремно стари, кои датираат од доцното тешко бомбардирање. Се смета дека тие се споредливи по старост со басените Имбриум и Ориентал на Месечината.
Екваторијален кањонски систем лево|мини| Слика од Викинг 1. Во близина на екваторот во западната полутопка се наоѓа огромен систем од длабоки, меѓусебно поврзани кањони и корита, кои се познати како Маринерска Долина. Кањонскиот систем се протега на исток од Тарсида во должина од над 4.000 km, речиси една четвртина од обемот на планетата. Доколку биде поставен на Земјата, Маринерската Долина би се протегала низ ширината на Северна Америка.Kargel, J.S. (2004) Mars: A Warmer Wetter Planet; Springer-Praxis: London, p. 52. Кањоните на места се и до 300 км широки и 10 км длабоко. Често во споредба со Големиот Кањон на Земјата, Маринерската Долина има многу различно потекло од неговиот поситен, таканаречен пандан на Земјата. Големиот Кањон е во голема мера производ на водена ерозија. Марсовите екваторски кањони биле од тектонско потекло, односно настанале најмногу со раседи. Тие би можеле да бидат слични на долините на Источноафриканскиот Расед. Кањоните го претставуваат површинскиот израз на моќно растегнувачки напор во кората на Марс, веројатно поради оптоварувањето од испакнатоста на Тарсида.
Хаотичен терен и одливни канали Теренот на источниот крај на Маринерската Долина се претвора ниски заоблени ридови кои се чини дека се формирале од уривањето на висинските површини за да формираат широки вдлабнатини исполнети со урнатини. Наречени хаотичен терен, овие области ги означуваат главите на огромните излезни канали што излегуваат со целосна големина од хаотичниот терен и се се распаѓаат на север во Хриса. Присуството на рационализирани острови и други геоморфни одлики укажуваат на тоа дека каналите најверојатно се формирани од катастрофално ослободување на вода од водоносни слоеви или од топење на подземниот мраз. Сепак, овие одлики може да се формираат и од обилните вулкански текови на лава кои доаѓаат од Тарсида. Каналите, кои ги вклучуваат долината Арес, Шалбатана, Симуд и Тиу, се огромни според копнените стандарди, а протокот што ги формирал е соодветно огромен. На пример, се проценува дека максималното испуштање кое е потребно за издлабување на Арес широк 28 километри било 14 милиони кубни метри во секунда, над десет илјади пати повеќе од просечното испуштање на реката Мисисипи. десно|мини| Орбитален ласерски висиметар на Марс (MOLA) изведена слика од Планум Бореум.
Ледени капи