陨击坑

更新时间:2024-09-19 18:51

陨击坑(meteorite crater),是指外陨石(天或称陨星)高速猛烈撞击地面形成的,形态上多呈圆形、椭圆形,或形成辐射状和环形构造的坑穴,称陨石撞击坑,简称陨击坑,也称陨石坑。陨击坑内壁陡外缘缓,较大陨击坑内常见有明显凸起的中央峰,坑内常有角砾岩和高变质矿物出现。

定义

地球在其发展的历史中多次遭受陨石的冲击,但是火山等地质运动,风化雨蚀等天气变化,使一些陨击坑被消除或遮蔽起来。大约有180座形态完好的陨击坑,分布在地球表面。绝大多数是在古老稳定的大陆地区发现,这些地区地质稳定,有数十亿年的历史。最大的陨击坑——南非的弗里德堡陨击坑,直径300千米,而加拿大的萨德伯里陨击坑直径250千米,它们也是最古老的陨击坑,分别有20亿年和18.5亿年的历史。陨击坑的年龄和其直径没有直接的关系。例如,墨西哥尤加顿半岛上的陨击坑,直径180千米,年龄6500万年。像这样有较长历史的陨击坑常常受到大面积的侵蚀,只能通过留在基岩上的冲击波形态来辨识。

特点

1.大的陨击坑表面有个碗形;

2.地层和它的周围相比是颠倒的:

3.坑内有冲击的现象:

4.坑内有冲击矿物

5.能拾到陨石碎片等等。

形态结构

陨击坑分为简单陨击坑和复杂陨击坑,其形态结构如《陨击坑示意图》所示。随着陨石块头的增大,每年降落到地球上的概率也越来越低,但更大的块头就意味着潜在的陨石冲击带来的危险越来越大。根据过去200年间陨石降落的数据记载,以及已建立的理论模型推测,每年大约有两块重1000千克的陨石降落到地球上,每100年有一块重10万千克的陨石降落到地球上。

一个陨击坑有坑唇、坑壁和中央隆起等部分组成,坑唇是陨击坑周边的隆起部分,由陨击后溅出的物质堆积而成的角砾岩,坑壁一般较陡,它是陨击后大量物质溅出后形成的,坑壁上有许多垂直方向的裂槽,槽下方堆积了一些坍塌物质,如果陨石坑形成时间过长,坑壁倾角会变缓,使坑的面积扩大。陨击坑的中心有一个中央隆起,隆起亦由砾石堆积而成,这些砾石是爆炸发生时坑壁上飞溅物质的一部分。

陨击坑的深度/直径=1/5~1/6,坑壁崩塌和变缓后,这一比例可变为1/7~1/8。陨击坑内能溅起的物质与陨石的重量比值是160/1,如果按体积计算为(170~200)/1。

物质形成

陨击坑形成后,不仅产生大量的角砾岩,其中的矿物成分也有变化,如石英,陨击后会出现许多颗粒细小、多形体的柯石英、超石英和实质为硅玻璃的焦石英,四方柱的锆石会变为四方双锥的斜锆石。许多矿物出现波状消光,透长石变为球粒状,在X射线分析中,可以看出晶体结构有损伤,晶体棱边处出现“星芒化”或轻度的镶嵌化。石英和长石形成共熔体——蠕英石等。这也是区别陨击角砾岩与一般角砾岩的重要特征。

著名的陨击坑

美国亚利桑那州

美国亚利桑那州的”巴林杰陨击坑“直径约1240米,平均深度达180米。被称为”全世界第一个被科学家确认的陨击坑“。过去科学家一直认为,它是一个死火山。直到1903年,美国采矿工程师巴林杰提出,它是由一陨石在大约5万年前撞击地球而形成的陨击坑的看法,得到科学家的确认,此后该坑被命名为“巴林杰陨击坑”。巴林杰从周边的碎屑中推测出,这很可能是富含的陨石撞击的产物,并买下了这块土地的产权。

而这个陨击坑最终被科学家确认,则得益于天文学家苏梅克的考察。20世纪50年代,因发现苏梅克一列维彗星而出名的苏梅克多次来这里实地考察,发现此处的地貌与美国地下核试验场的地貌惊人的一致。比如,它们的岩石都在高温下熔为玻璃体,两者的岩层都在巨大的冲击下发生了翻转等。苏梅克从这个陨击坑得到的启示,已成为科学界广泛接受的“天地冲撞”理论模型。

澳大利亚北部

澳大利亚北部的戈斯峭壁陨击坑看起来非常符合其年龄约1.42亿年。粗犷美丽的陨击坑中间有一座高150米的山峰,直指天空。该陨击坑原来的直径为22千米,由于遭到破坏,直径缩小为5千米。

辽宁省鞍山市

辽宁岫岩陨击坑是我国首个被初步证实的陨击坑,位于辽东半岛北部的辽宁省鞍山市岫岩满族自治县。勘察表明,此陨击坑形态呈碗状,直径1800米,坑深约150米。据推算,撞击事件发生在5万年前,大约3.9万年前演化成碗形凹地。

加拿大魁北克北部

加拿大Pingualuit陨击坑位于加拿大魁北克北部的昂加瓦半岛,发现于20世纪40年代中期,直径为3.44千米,被当地人誉为“努纳维克之眼”。Pingualuit陨击坑是在大约140万年前形成的。因为下雨和下雪,陨击坑中出现了一个湖。

月球陨石坑

2023年9月1日,美国国家航空航天局(NASA)在其官网发布消息,称其“月球勘测轨道飞行器”(LRO)在月球表面拍摄到一个新的“陨石坑”,推测这可能由俄罗斯“月球-25”号探测器撞击造成。

2024年4月21日,《1:250万月球全月地质图》识别并标记了全月12341个撞击坑。

储聚石油、天然气的陨击坑

陨击坑内有大量的角砾岩可作聚集石油天然气储层,这是陨击坑能储聚石油和天然气的基本条件,如果有丰富的油、气来源和良好的盖层,便能形成油气藏油气田。在美国得克萨斯州,发现一直径为13 km的陨击坑,在坑唇上打的一口探井,日产气2 800×m3,属高产气田。美国北部威尔斯顿盆地中,北达科他州发现一陨击坑储气,日产气90m3。随着勘探的深入,可望发现更多的陨击坑油田。

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