岫巖坑

岫巖坑

岫巖坑位於遼寧省岫巖滿族自治縣蘇子溝鎮的一個環形構造,是中國學者曾經關注過的一個疑似隕石坑。2009年11月30日證實,岫巖是中國第一個隕石撞擊坑,該項研究填補了我國領土上這類獨特地質構造形跡的空白。遼寧省岫巖的大圈有了個國際上認可的名字——岫巖隕石坑。

簡介

岫巖隕石撞擊坑全景照片岫巖隕石撞擊坑全景照片

岫巖坑的深度可能在500米左右,甚至更深,很有可能是小行星疾速撞擊爆炸形成的。”中國科學院地球化學研究所首席研究員陳鳴博士介紹說,在坑底河溝露出的基岩中,專家們找到了發生強烈變形的石英顆粒,並在其中發現了衝擊作用產生的痕跡,其特徵與著名的德國里斯隕石坑石英擊變面狀頁理相同。除人工核爆炸和自然界大規模撞擊作用以外,任何其它地質作用包括火山噴發構造運動和地球深部高溫高壓等,都不可能在礦物中產生這種特殊的痕跡。這為確定該坑隕石撞擊成因提供了確切證據。

“岫巖坑”北部和東部坑唇內側坡地,形成了許多向坑中心方向延伸的放射狀溝谷。相間排列的放射狀山樑和山谷形成了特殊的地貌特徵,在剖面上形成舒展向上的弧形曲線。這種特殊的溝谷形態不同於一般自然侵蝕風化形成的山樑和山谷、火山口或其他地質地貌特徵,表現出隕石超高速撞擊導致坑內岩石向外拋射產生的特殊地貌。

專家正對該坑進行系統的礦物衝擊效應、坑體結構、撞擊年代、湖沼相沉積與古環境等研究,將全面揭示撞擊坑的形成過程、特徵和歷史。

2009年11月30日出版的《科學通報》54卷22期上,中國科學院廣州地化所陳鳴等人發表論文《岫巖隕石撞擊坑的證實》,證實岫巖發現我國第一個隕石撞擊坑,該項研究填補了我國領土上這類獨特地質構造形跡的空白。

背景資料

隕石坑是小行星彗星高速撞擊行星及其衛星表面形成的凹坑或環狀地質構造,對探索地球的形成和演化、古生物變遷、成岩成礦以及地球深部物質狀態等領域具有重要意義。中國首個被證實的隕石坑——岫巖隕石坑位於遼東半島北部的遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣蘇子溝鎮古龍村。勘察表明,此隕石坑形態呈碗狀,屬於簡單坑,直徑1800米,坑深約150米,坑區基岩為20億年前形成的早元古代變質岩地層。

規模

岫巖隕石坑全景岫巖隕石坑全景

岫巖坑直徑1.8公里、深150米的隕石坑的秘密。 “大坑”竟與一個標準的正圓幾乎相同,加之周圍群山環繞,好似一個巨大的指環靜靜臥在山間。
從撞擊坑四周山嶺登高向下觀望,整個坑形態呈碗狀。撞擊坑直徑約2000米,坑深約150米,據村民們介紹,現有一個村民組60餘戶人家在此居住。由於周圍山嶺環繞形似一個圓圈,所以該村民組以“羅圈”為村名。

地理

淺粒岩石英顆粒中存在的密集均勻的擊變面狀頁理淺粒岩石英顆粒中存在的密集均勻的擊變面狀頁理

位於遼寧省岫巖滿族自治縣蘇子溝鎮的一個環形構造是中國學者曾經關注過的一個疑似隕石坑。該坑地貌為一環形坑,當地居民稱之為稱為圈裡。

地質

本區地層為下元古界遼河群里爾峪組變質岩,主要岩性為變粒岩、淺粒岩,含少量大理岩和混合岩.在坑區範圍,淺粒岩是主要岩性,約含50 v01%(v01%示體積百分,下同)石英、45 v01%長石、4v01%雲母、少量角閃石、石榴子石、磷灰石、金紅石等副礦物,淺粒岩中石英和長石粒度一般為1~5 mm.

地貌

岫巖隕石撞擊坑位於遼東半島中部丘陵地帶(40°21'55"N,123°27'34”E),在平面上呈現為近五邊形到似圓形.該坑形態呈碗狀(圖1),直徑為1.8 km,坑底與坑唇山脊高差為135~230 m,平均150 m.坑底中央區海拔高度約140 m。

坑唇山脊和坡地有厚度為0.5~6 m的風化浮土.坑底覆蓋了較厚的泥岩和泥炭土等第四系湖沼相沉積物。坑唇坡地溝谷局部可見變形破碎基岩和角礫岩出露。坑的東北方向有個V形缺口,沿著該缺口通道可從坑外直接進入到坑內底部.整個坑區被小灌木和莊稼等植被所覆蓋。

隕石撞擊作用和岩石礦物衝擊變質特徵 :通過研究發現與撞擊作用相關的特徵包括:造岩礦物石英中的衝擊變形微結構,岩石震裂錐,與撞擊過程和坑內岩石拋射相關的放射狀溝谷地貌,衝擊角礫岩等。

怪事

井水浮油

井水上漂著一層油井水上漂著一層油

“坑裡人”祖祖輩輩生活在這裡,因為交通不甚便利,這裡的村民靠上山養蠶和耕種來維持生活。正因為這樣,圈裡人的生活並不富裕,甚至因為一些至今仍無法解釋的自然現象讓村民叫苦不迭。首先,這裡的水與外邊截然不同。村里很多人家打井取上來的水都漂著一層,根本沒法喝。她給記者打了一瓢自家井裡的水,記者發現水的顏色類似啤酒,上面泛著一層油光,聞起來有類似鐵鏽的味道,放一點在嘴裡嘗嘗,感覺很澀。

黑土能燒

除了水上漂著一層油外,“圈裡”還有件怪事,那就是這裡的地下埋藏著一種黑色的泥土,挖出曬乾之後表面有白色的霜,扔到火里還能燒。

居民吃水挺難但很健康

“大坑”是越往坑中心水質越不好。由於吃水困難,姜淑清和六七家鄰居集資安裝了自來水設備,在整個大坑最西面的山腳下開了一口井。即便這樣,吃水仍是個很大的問題。
與姜淑清不同,村民逄德光卻對生活在這裡很自豪。他說,他從沒聽村裡的老人講過關於“大坑”的傳說,更沒探究過“大坑”到底是咋來的。逄德光說,2000年左右,一位姓覃的教授帶著幾個人來到這裡,當時就住在他家。咱這裡很可能是幾萬年前被隕石砸出的坑,後來裡面積水形成湖,最後水衝出了一個缺口,就形成了現在的大口,但由於身體原因,這個姓覃的沒能將研究完成就離開岫巖了。

勘測

形成在淺粒岩中的震裂錐,錐面上布滿了擦痕狀的縱向溝槽形成在淺粒岩中的震裂錐,錐面上布滿了擦痕狀的縱向溝槽

其實早在1982年至2004年間,多家科研單位先後到岫巖實地考察,希望驗證隕石坑的推測,但由於種種原因,最終未能確定。
2007年初,中科院廣州地球化學研究所陳鳴博士率科研人員在岫巖展開研究,並初步將此獨特的地理地貌命名為 “岫巖坑”。科研人員在第一年度的研究中,即在坑區地表岩石中捕捉到了撞擊衝擊波作用遺留的物理變化痕跡,為之後的研究提供了關鍵的科學依據,明確了探索技術途徑。
2009年3月20日,陳鳴率隊再次來到“岫巖坑”,進行了為期5個多月的鑽探勘測工作,揭示了坑體深部的地質構造,並獲得了珍貴的深部岩石樣品。岩石樣品分批次被送到廣州,科研人員找到了隕石強烈撞擊導致靶區岩石發生變形、碎裂和局部熔融以及岩石和礦物發生衝擊變質的系列證據,並最終從科學角度證明了該坑為隕石撞擊所成,岫巖隕石撞擊坑也成為國內首個被科學證實的隕石坑。

意義

產出在隕石坑內的衝擊角礫岩產出在隕石坑內的衝擊角礫岩

研究結果顯示,岫巖隕石撞擊坑區岩石為20億年前形成的早元古代變質岩。通過對坑內物質的放射性同位素分析,初步確定隕石撞擊事件發生在5萬年前。隕石撞擊坑形成後,坑內積水形成了小湖泊並沉積了上百米厚的湖泊沉積物。大約在3.9萬年前,地勢較低的“岫巖坑”東部形成了缺口,積水流出並侵蝕山體,最後湖泊消失,演變為如今所看到的碗形凹地。

通過對坑內物質的放射性同位素分析,初步確定隕石撞擊事件發生在5萬年前。隕石撞擊坑形成後,坑內積水形成了小湖泊並沉積了上百米厚的湖泊沉積物。大約在3.9萬年前,地勢較低的“岫巖坑”東部形成了缺口,積水流出並侵蝕山體,最後湖泊消失,演變為如今所看到的碗形凹地。
地球表面第一個隕石撞擊坑——美國巴林傑隕石坑於上個世紀60年代被證實,此後地球上共發現了170多個隕石撞擊構造。我國的隕石撞擊坑探索起步於上個世紀80年代,由於沒有找到關鍵證據,一直未能取得大的突破。陳鳴等人的發現填補了我國領土上這類獨特地質構造形跡的空白。當地政府表示將依託這個國內唯一的隕石坑發展旅遊業。 也有可能在此建一座自然博物館或將這裡建成地質公園,普及隕石坑知識。

科學證實

岫巖隕石坑岫巖隕石坑

2009年,陳鳴及他的團隊就在中國最高級別的科學雜誌《科學通報》上發表題為《岫巖隕石撞擊坑的證實》的論文,報導了陳鳴及其團隊歷時三年證實了我國第一個隕石撞擊坑——岫巖隕石坑的研究成果。陳鳴博士說:“國際上的認證方法與國內還不盡相同,國際權威雜誌《地球與行星科學通訊》會在全球範圍內找到3—4位科學家審核論文。這些專家審核論文後,提出自己的異議,我們的團隊再針對這些異議提供論據。由於最關鍵的證據已經被我們牢牢掌握,所以最後論文順利得以在《地球與行星科學通訊》上發表。此前我國一直沒有一個隕石坑得到國際肯定,究其原因就是此前的資料和證據掌握得還不夠充分。該論文的發表,標誌著岫巖隕石坑正式得到國際認可,同時也向全世界宣布,中國有了第一個隕石坑。”

2010年12月,遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣蘇子溝鎮的石撞擊坑獲得了國際上認可的名字——岫巖隕石坑。

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