摘要：

作为太阳系中与地球最为相似的行星，火星因其表面丰富的古代水活动历史和可能保存的古生命迹象，从而成为太阳系深空探测的主要目标之一。相比一直有着活跃化学风化和地质活动的地球，火星早期（特别是45-35亿年之间）有大量与水相关的化学风化过程，而之后由于火星大气和水分的丧失而几乎停止了化学风化，从而很好地保存了早期的演化过程。因此，研究火星可以更好地帮助理解地球早期的演化历史和生命的起源。火星表面的古代水活动的证据被很好地保存在了它的流水侵蚀地貌和含水矿物信息里面，其中表面含水矿物与水溶液活动密切相关，是火星表面曾经存在水环境的最直接证据。早期的水岩作用促使火星地壳中的斜长石、辉石和橄榄石等原生矿物发生水合蚀变，最终形成含水硅酸盐、碳酸盐、氯化盐、硫酸盐和赤铁矿等次生矿物。过去二十年的轨道和就位探测，让我们对火星的物质成分有了全新的认识。综合对火星物质成分和对应层序地层的研究，揭示了火星环境经历了从早期潮湿到晚期干冷的转变，为火星的全球气候变化历程和地质演化历史提供了重要依据。未来即将开展的国内外火星轨道、就位和返样等探测任务将对火星的物质成分进行更全面细致的分析，有望解决火星环境是如何从潮湿转变到干冷以及火星上是否有生命等一系列重大科学问题。