海南白沙陨坑冲击变质岩岩石：地球化学特征初步研究

海南白沙陨石冲击坑是中国境内发现的第—个保存良好、可供直观的陨坑.经野外考察和室内分析鉴定工作,进一步对白沙陨坑内击变岩的岩石一地球化学特征进行了研究,证明堆积在底盘原岩之上的貌似“火成岩”的块状、角砾岩岩石,是长石石英砂岩受冲击变质而成的击变岩.现简介如下.     

海南岛白沙陨击坑及其成坑陨石

海南岛白沙陨击坑是一个直径约３．５ｋｍ的环形镶边坳陷，组成陨击坑边缘的环形山连续性好，并具二元结构；下部是层理清晰的下白垩统紫红色砂岩，其中长石、石英等粒状矿物普遍受冲击破碎，发育有冲击微页理和击变玻璃，云母呈膝折状变形；上部是冲击角砾岩块杂乱堆垒成的溅射覆盖层，冲击角砾岩因冲击熔融结晶而貌似凝灰岩，但其中矿物成分十分复杂，含有镁橄榄石、镍纹石以及高密度石英等，岩石化学计算结果说明它是由砂岩变质而成的，与火成岩无关。坑内保留有回落角砾岩，常见到沿裂缝贯入的脉状角砾岩。在陨击坑内找到了重３．７５ｋｇ的石陨石碎块，其中含碱硅镁石、陨铁大隅石、四方镍纹石、陨硫钙石和陨硫铁等陨石标型矿物，但不具球粒结构，ＣａＯ含量为９．１９％，属富钙的无球粒陨石，认为是白沙陨石坑的成坑陨石。在陨击坑中找到富钙无球粒陨石，为陨击坑提供了最直接可靠的证据，也为石陨石撞击成坑提供了实例。     

广东湛江陨击混杂堆积层的发现及其意义

通过野外地质调查和取样分析,首次在广东湛江地区中更新统早期的北海组地层中发现了一层罕见的陨击混杂堆积层,它是陨击作用下的特殊产物,是北海组含砾砂、粘土质砂在陨击高温作用下烧结、抛射堆积而形成的。陨击混杂堆积层主要分布在湛江坡头的部分地区,有的出露地表,有的为第四系所覆盖,厚度大约为0·1~4m。陨击混杂堆积层中共生玻璃陨石(雷公墨)。陨击混杂堆积层中的击变岩砾石与原岩相比较,Si O2的含量明显减少,Fe2O3的含量明显增加,其他化学成分及含量与原岩近于一致。陨击混杂堆积层的发现可能对澳大利亚—东南亚微玻璃陨石场陨击源坑的寻找和探讨该期玻璃陨石和微玻璃陨石与靶岩之间的关系有重要意义。     

钙长辉长无球粒陨石中普通石英与鳞石英成因研究

钙长辉长无球粒陨石(Eucrite)是 Howardite-Eucrite-Diogenite(HED)族陨石的重要成员,也是研究灶神星壳演化历史的重要对象.本文研究了多个玄武质Eucrite样品中主要的SiO2相——普通石英和鳞石英的成因,进而讨论其对Eucrite陨石热演化的启示.研究对象包括不同冲击程度样品,以探讨陨击过程对SiO2同质多象转变的影响.冲击程度较弱的包括未角砾化样品NWA 3162 、NWA 6594 和Igdi,冲击程度较强的为单碎屑角砾岩Millbillillie、Camel Donga和NWA 1654.研究结果显示,不同样品中的普通石英和鳞石英各自均具有相似的岩相学和化学成分,但不同冲击程度样品中普通石英产状存在系统差异.结合Eucrite热变质历史,本研究认为普通石英并非来自共生鳞石英的相变,而是形成于更早期高温 SiO2相的转变.Eucrite 中广泛存在的鳞石英则很可能是普通石英在后期撞击事件中发生部分熔融快速结晶形成.Eucrite中普通石英和鳞石英可能经历的主要形成过程如下:① 岩浆喷发形成高温SiO2 (方石英和/或鳞石英);② 随后长期热变质中高温 SiO2转变形成普通石英,并因体积缩小发育孔洞结构;③ 后期冲击作用再加热,导致普通石英部分熔融形成鳞石英,在高冲击程度的样品中还普遍发育普通石英的羽状裂理.本研究在Eucrite中观察到的普通石英和鳞石英分别形成于不同阶段热事件.大多数Eucrite中存在普通石英和鳞石英共生,表明Eucrite在热变质后普遍受到热扰动,内部微区受热不均一性明显.上述普通石英和鳞石英成因的厘定,为微区或单碎屑矿物同位素年代学定年样品的选择以及年代学结果的地质解释提供了依据.     

岫岩陨石坑石英的冲击变质特征

直径1.8 km的岫岩陨石坑位于辽宁省岫岩县苏子沟镇。坑区基岩为下元古界变质岩,由变粒岩、片麻岩、角闪岩、透闪岩和大理岩等岩石组成。坑内充填的撞击角砾岩石英颗粒呈现典型的冲击变质特征,其中包括沿着石英(0001)、{10 11}、{10 12}和{10 13}等方向发育的多组面状变形页理,以及石英发生相转变形成二氧化硅玻璃和柯石英。产出在二氧化硅玻璃中的针状和粒状柯石英表明从二氧化硅熔体中结晶形成。石英面状变形页理的发育特点限定冲击压力高达35 GPa,而二氧化硅熔体玻璃的存在表明冲击压力高达50 GPa。当压力释放和温度升高,二氧化硅熔体首先被形成。随着压力进一步释放到2.5～13 GPa,柯石英从二氧化硅熔体中结晶析出。岫岩陨石坑中石英面状变形页理和柯石英的存在提供了矿物冲击变质的诊断性证据。     

南塔斯曼海微玻陨石颗粒:深海记录中撞击事件的环境效应

基于常规环境演变指标的研究结果显示,大规模陨击事件的确可以造成地球环境的突变,但是对陨击事件期问水生或陆地植被类型变化的研究却并不多见.因此,通过统计南塔斯曼海大洋钻探计划(ODP) 1170站位(47°9.0344′S,146°2.9846′W;水深2705m)B孔16 ～ 15m(mbsf)沉积物中微玻陨石颗粒丰度...     

岫岩陨石坑撞击角砾岩的岩相学和冲击变质特征SCIEI北大核心CSCD

撞击角砾岩是陨石撞击过程形成的特有岩石种类,是研究撞击成坑过程、陨石坑定年、矿物岩石冲击变质的理想对象。岫岩陨石坑是一个直径1800m的简单陨石坑,坑内有大量松散堆积的撞击角砾岩。本研究通过光学显微镜、费氏台、电子探针、X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子质谱仪等分析测试手段,主要研究了岫岩陨石坑撞击角砾岩的岩相学和冲击变质特征,并在此基础上讨论了撞击角砾岩的形成过程和陨石坑的形貌特征。岫岩陨石坑内产出有三种撞击角砾岩,分别是来自上部的玄武质角砾岩和复成分岩屑角砾岩,以及底部的含熔体角砾岩。组成玄武质角砾岩和复成分岩屑角砾岩的碎屑受到的冲击程度较低,仅有少量石英发育面状变形页理,指示不超过20GPa的冲击压力。而组成含熔体角砾岩的碎屑受到了很强的冲击,发育了熔融硅酸盐玻璃、石英面状变形页理、柯石英、二氧化硅玻璃、击变长石玻璃、莱氏石等冲击变质特征,指示的峰值压力超过50GPa。本研究证实了含熔体角砾岩通常产出在简单陨石坑底部,由瞬间坑的坑缘和坑壁垮塌的岩石碎屑与坑底的冲击熔体混合形成。岫岩坑的真实深度是495m,真实深度与直径的比值为0.275,符合简单陨石坑的尺寸特征。陨石坑内的撞击角砾岩中心厚度为188m,与直径之比为0.104,略低于其它简单坑,可能是受丘陵地貌影响导致改造阶段垮塌到坑内的岩石角砾偏少。     

天门山震旦/寒武系界线上地外撞击事件痕迹

从湘西北天门山震旦—寒武系界线上发现的冲击砾裂、冲击角砾、冲击岩脉、微球粒撞击玻粒(microirghi-zites)、微球粒玻璃陨石(microtektites),特别是陨石碎屑残迹现象,可能表明:在震旦—寒武系界线上曾经发生过地外撞击的事件。     

地壳陨击构造岩及其形变和相变

地壳上石撞击所引起陨的冲击变形是自然界一种快速变形现象,它具有许多与其它正常地质形变不尽相同的应变特征。笔者在收集国内外有关资料的基础上,对陨击成因的构造岩石类型及其划分,尤其是构造岩中的常见主要矿物的形变和相变特征进行了总结。它们可作为寻找古陨击坑、研究与陨击作用有关的成岩、成矿作用以及古深源地震方面的构造岩石学的标志。深入地研究地壳陨击构造岩的形变和相变,对于了解地球的发展演化有着重要的意义。     

火星陨石NWA11288岩石矿物学和冲击变质特征

NWA 11288 是一块2015 年发现的玄武岩质辉玻无球粒陨石,具有典型的次辉绿结构,主要由辉石(面积比68. 6%)和熔长石(面积比28. 1%)组成,含少量磷酸盐(面积比 1. 35%)、不透明矿物(面积比 1. 45%)和二氧化硅等副矿物.通过扫描电子显微镜、电子探针和拉曼光谱等实验分析方法,对NWA 11288 进行了岩相学、矿物学及冲击变质作用研究.基于辉石核部的Ti/Al 比值,推测其结晶压力为 930 MPa,结晶深度约为50 km,接近火星壳幔边界.NWA 11288 经历过强烈的冲击变质作用,其中长石全部熔长石化,发育冲击熔脉及熔融囊并出现重结晶的辉石和柯石英.柯石英具有一种前人未报道的新产状:以柯石英-石英-二氧化硅玻璃三相集合体共生,柯石英和石英主要分布在集合体的边部,包裹着核部的二氧化硅玻璃,指示柯石英是在卸压阶段从熔体中结晶形成,且在后续的卸压阶段部分柯石英转变为石英.此外,熔融囊中可见自形的斯石英形态的二氧化硅玻璃;粒间区域可见具有斯石英/赛石英典型特征的二氧化硅颗粒.这些冲击变质特征说明NWA 11288 经历的峰值温度至少为1600℃,峰值压力或可高达15～20 GPa.通过对比NWA 11288 和NWA 8657/8656 的岩石结构、矿物化学成分以及冲击变质特征,本文认为NWA 11288 很可能是NWA 8657/8656 的成对陨石.     

苏州西山震裂锥:太湖冲击坑又一新证据

震裂锥已被公认为陨石冲击地球表面遗留的标志。研究及统计资料表明,震裂锥与陨石冲击形成的中、大型冲击坑 有关。太湖西山震裂锥呈圆锥形,锥体表面有自锥顶向下辐射的锥纹,锥纹具有分叉的特征,这些特征与震裂锥的国际公 认的定义和标准相符。此外,西山震裂锥还具有其特有的其他特征：碎裂岩化显著;气化-熔融现象发育;锥体表面具网 状构造及波纹状、蜂窝状等多种气印。岩相学研究显示,震裂锥及含锥岩石中冲击变质现象明显,微页理（PDFs）、微裂 隙（PFs） 以及靶岩熔融现象发育。以上这些冲击变质的标志,可证明西山震裂锥是冲击成因,而非地表水风化淋溶石灰岩 的喀斯特或风蚀成因的凤稜石。西山震裂锥的发现、太湖湖底冲击击变角砾岩“太湖石”的确定,为太湖冲击坑的研究增 添了新的诊断性证据;加上早期研究确定的、冲击回落至太湖湖底淤泥层中的冲击溅射物,这些众多证据为确定“太湖冲 击坑”或“太湖冲击事件”展示了美好前景。但是,要确定太湖冲击坑的具体位置、大小及构造模式等,尚需更多的深入 研究。     

滇西南发现石英面状变形构造

采自云南省西南部澜沧江中游临景大桥以东约2km、勐戛河下游北岸的岩石样品的薄片中发现了非常清晰的石英面状变形构造(PDFs)。根据伦敦大学矿物岩石与冰物理实验室费氏台(universalstage)测量分析结果、样品所在地地层时代特征和航卫遥感图像特征的综合分析,认为该PDFs属陨击成因,其陨击事件大约发生在白垩/第三纪边界(距今65Ma),所引起的冲击变质作用已接近最高级阶段的高压二氧化硅相,样品位置接近陨击坑的中心。     

陨石熔壳研究

本文通过对毫县陨石熔壳的化学成分分析,Ｘ射线物相分析和红外光谱分析,并与一岩相互对照,讨论了熔壳中Ｆｅ的氧化状态的变化、击变玻璃及主要矿物结构参数的变化;研究了熔壳的氧化作用、击变作用、击变作用下矿物的变形机制,同时,熔壳的ＳＥＭ显微 貌像给出了熔壳的一套完整剖面,从而讨论了熔壳的烧蚀作用主要有破碎作用,熔融作用和抽蚀作用三种方式。此外,透射电观察敢证实了陨石熔壳中石英玻璃的存在。     

西藏泽当地区的宇宙尘

宇宙尘也称微陨石、陨砂、微玻璃陨石,我国海南岛、雷州半岛产的玻璃陨石称为雷公墨,其中也有微玻璃陨石,或称为显微熔融石。 宇宙尘最早是1872—1876年英国“挑战”号考察船在大洋底淤泥中发现的,Murray根据这些宇宙尘球粒表面构造特征与铁质陨     

太湖现代沉积物中铁质结核特征:对太湖形成机制的探讨

太湖现代沉积物中发育大量各种形态的菱铁矿结核和褐铁矿结核。前者的矿物组成以菱铁矿为主,后者以针铁矿及纤铁矿为主,结核中混有陆源碎屑、黏土和大量各种水生植物碎片、细胞、花粉、植物蛋白石、少量动物介壳碎片以及大量细菌,表明铁质结核的形成与生物有关。菱铁矿结核形成于太湖现代沉积泥层较下部的封闭还原环境中,不同形状的菱铁矿结核的14C测年证明其形成于不同年代。褐铁矿结核形成于沉积泥层上部的氧化环境中,细菌起了关键作用。二者均为沉积成岩作用的产物。
  太湖的形成机制一直存在广泛争议,其中“陨石撞击说”最受关注。王鹤年等（2009）把前述的菱铁矿结核、褐铁矿结核、甚至黄土层中的钙结核当成“冲击坑溅射物”,并将之作为太湖形成于陨石撞击的确凿证据。陨石撞击地球是一种近乎瞬间的冲击变质作用,其相应的特征产物有:柯石英、斯石英,矿物中的变形页理和撞击玻璃（撞击岩）。迄今为止,在太湖及周边地区还没有发现石英的高压矿物相。观察到的石英砂岩中的石英变形纹是较低应力作用的产物,在沉积岩中常见,与冲击变质作用无关。太湖湖底平坦,水深不超过3 m,沉积层仅厚2 m,与陨石撞击造成的陨石坑地形特征不符。从沉积学的角度来看太湖形成的“洪水淹没说”更有说服力,不仅符合沉积物特征和沉积物年龄,也有考古学遗迹和史料的佐证。     

陨石撞击构造作用的研究现状与前景

当陨石撞击地球表面时, 它所引起的瞬时(1秒至1微秒)动态高压(数十至数百个吉帕)和高温(大于1500℃), 必然导致陨石撞击坑(astroblems)的生成并使周围岩石发生变质作用, 这便是撞击变质作用(impact metamorphism)。目前关于撞击构造(impact tectonics)作用研究的主要进展涵盖如下四个方面:1.撞击坑的构造形貌及形成机制; 2.撞击变质作用及撞击变质岩; 3.撞击作用的数值模拟和实验研究; 4.撞击作用的经济地质意义。陨击作用研究不仅具有学术意义, 还具有实际的经济地质意义。南非的Vredefort-Witwatersrand是最老的撞击构造, 它以丰富的金铀矿床而闻名; 加拿大的肖德贝里(Sudbury)以同撞击作用期的大型铜镍矿床著称; 如今北美、中美不少地区正在探索与陨击期后构造有关的油气储集。此外, 许多陨击变质岩可以供作建筑材料。不少撞击坑已经辟为旅游胜地, 如德国的Nordlingen Ries撞击坑。我国撞击构造的研究已有不少进展。20世纪90年代初发现了海南白沙陨击坑, 此外内蒙古的多伦、江苏的太湖和辽宁的岫岩罗圈里等地也发现有陨击构造的证迹, 不过, 都尚待进一步的工作予以证实。全球撞击构造研究经验可以借鉴的是, 在长期构造稳定区较易于发现陨击坑; 不少撞击构造被隐伏在第四纪或更老的沉积物之下, 所以采用人造卫星发回资料解译地球表面的照片, 加上地球物理勘探, 可以有效地确定研究靶区, 在此基础上再加强岩石学、构造学研究予以确认。      

冲击变质石英的光学常数变化范围和微页理分布特征

一、序言 石英是最常见的造岩矿物之一,多数陨石坑冲击变质岩中都含有石英。在低—中级强度(<350千巴)的冲击下,石英的折光率和重折射率均随压力的增加而明显地降低,并出现特征的冲击微页理(shock lamellae)。压力进一步增大,晶质石英则经固态转变而成继形玻璃(thetomorphic glass),继而变为高压相的柯石英和斯石英。冲击变质石英的这些特征     

太湖地区砂岩中石英变形特征：太湖冲击假说探讨

       太湖冲击成因假说作为众多太湖成因说之一,于20 多年前被提出至2009 年的再次复兴,颇受争议。本文从冲击的关 键证据之一石英变形特征入手,以新的实证研究重新审视前人的工作,并对太湖冲击假说展开探讨。主要通过光学显微镜 观察太湖地区泥盆系砂岩中石英受应力而致的不均匀消光、碎裂、变形纹等变形特征;利用费氏台测量石英变形纹的定向 特征,研究薄片中大量的人字形微裂隙现象;同时对比分析了九江地区同类砂岩及太湖地区菱铁矿结核体中石英碎屑的变 形特征。研究显示太湖地区砂岩中发育的石英变形纹并非典型的击变页理纹（PDF）, 石英变形特征主要为较低应力下的变 形特征,其成因具有多解性。因此太湖冲击成因假说以及太湖的形成机制值得多角度进一步研究。     

东太平洋573孔始新世末渐新世初地层特征及稀土元素地球化学

根据深海钻探样品分析,对东太平洋地区573孔始新世末渐新世初的地层特征进行了研究,尤其是研究了其稀土元素地球化学特征.各层球粒陨石标准化值曲线平缓,重稀土相对富集,各层Ce严重亏损(第2层轻度亏损),各层的Eu仅轻度亏损.始新世与渐新世的界线地层含金属粘土层的稀土元素含量明显比其它层含量高得多.此外,该层还富含Fe及指示地外成因的Ni、Co、Ir等元素,且底部富含微玻璃陨石.这些特征说明该含金属粘土层的形成与火山活动有明显关系,其底部可能还与陨击作用相联系.从区域地质情况来看,始新世末期有明显的生物灭绝和环境变化,微玻璃陨石广泛发育,说明该时期有明显的灾变事件发生.     

岩庄陨石橄榄石的冲击效应

岩庄陨石在太空中经受过极高能的冲击碰撞、陨石中橄榄石出现的冲击效应包括:面状裂隙、位错、镶嵌状结构、砾化结构、固态转变以及熔融重结晶等。其中首次找到了天然击变玻璃,并发现两种产状的林伍德石。研究证实岩庄陨石经受的冲击波峰压高达100GPa,温度峰值大于2000℃。