Aristarchus地区位于月球的正面风暴洋的中心,大致位于22-30°N,304-314°E之间,中心坐标为（25°N,311°E）。Aristarchus地区是月球上地质最复杂的区域之一,并显示出各种光谱、地球化学、雷达和热异常特征。在地貌上,Aristarchus高原是一个长方形的月壳隆起块体,约170×220公里,周围环绕着来自Oceanus Procellarum的年轻玄武岩,并且覆盖着从雨海撞击事件产生的溅射物质,因此Aristarchus地区有望作为长期地表勘探和资源开发的目标区域。在Aristarchus区域发现的火山碎屑堆积物指示源区含有丰富的Th和其他热产出物质,表明月幔中高丰度的热产出物质最可能是Aristarchus区域长期火山活动的热驱动因素。所有这些Aristarchus地表的火山活动可能均与Aristarchus地区的地下地质构造息息相关。针对Aristarchus区域地表和内部结构的共同研究将有助于了解Aristarchus地区乃至月球的火山活动演化过程、月壳形成的早期阶段和月海玄武岩的形成原因。现阶段,对于Aristarchus区域的地下结构的研究还比较浅显,地下结构与地表的火山活动的关联尚未清晰,Aristarchus地表独特的火山特征的形成过程仍存在争议。因此,本文利用月球高精度重力和多光谱等多源遥感探测数据实现对Aristarchus区域的地下结构模拟以及地下和地表之间可能存在的关联进行分析研究。为了实现对Aristarchus地区的地下结构的模拟分析,本文采用重力反演方法获得深度从地表到地下15 km的三维密度模型,实现对Aristarchus地下结构的三维剖析,其中重力数据采用GRAIL1200B衍生的布格重力数据,反演方法采用频率域重力反演方法。我们基于高分辨率多波段的月球光谱、样本和影像等多源遥感遥测数据综合的方式,分析Aristarchus地区的地表地形特征、地貌特征、化学组分、矿物和岩性特征,用以约束地下密度体的岩性组成,揭示地下结构的形成环境和形成过程,进一步揭示地表火山活动或者地表矿物成分的形成过程。本文取得的主要成果和结论如下:（1）采用GRAIL1200B重力球谐模型数据,使用频率域重力反演算法,反演得到截断深度为15 km的地下三维密度模型,密度模型显示位于Aristarchus撞击坑和Herodotus撞击坑下方存在一个双峰式的低密度异常体,在Herodotus撞击坑的中心、Aristarchus撞击坑西缘、Cobra Head北部存在高密度异常体。（2）采用Clementine UVVIS多光谱数据反演出Fe O和Ti O2丰度图,结合月亮女神TC影像数据分析小尺度的地表地貌特征。结果显示整个Aristarchus地区显示出高的Fe丰度,为13-18 wt.%,但是Ti丰度很低,为1-5 wt.%,表明高原上覆盖的是含有高Fe成分的火山碎屑堆积物。然而,并非所有高原区域均被火山碎屑堆积物覆盖,在TC影像上的仔细观测发现Cobra Head北部和Herodotus撞击坑中心在地貌上是年轻玄武岩盖层。这些年轻玄武岩盖层在三维密度剖面中显示出异于周围月壳的高密度异常,证明了三维密度反演在揭示地下结构的重要性。（3）结合Apollo月球岩石样本的分析,Aristarchus撞击坑下方的巨大的低密度体（＜2300 kg/m~3）的密度远低于周围斜长钙长石岩性的月壳,低密度体的岩性偏酸性时可以解释这一现象。有证据表明Aristarchus撞击坑的西北缘具有极低的CF（Christiansen Feature）值,显示Aristarchus撞击事件挖掘出了高硅质成分的岩性。Aristarchus撞击坑显示的高Th异常也可能与酸性的岩性有关。这些证据表明Aristarchus撞击坑下的低密度异常体很可能是偏酸性的深成岩。（4）通过对月球岩石矿物组成、岩浆活动、火山活动形成机制的分析研究,月球上巨大尺寸的偏酸性深成岩的形成是可能存在的,其形成与月壳根部的岩浆顶蚀作用有关。首先,月壳根部受到月幔的局部加热后将会发生熔融并产生高硅质的熔融岩浆,熔融岩浆的密度低于围岩时就会受到浮力作用开始上升和运移,部分熔融岩浆侵出到地表形成流纹岩穹顶,另一部分侵入到月壳中的熔融岩浆将保留在月壳中,经过长时间的冷却后形成具有酸性的侵入岩体。