应开展地球演化早期的陨石撞击构造研究

近20年来,随着航天事业的发展,在地外星球上进一步发现大大小小、密密麻麻的陨石撞击构造(简称陨坑构造),启发地质工作者广泛开展了地球上的陨石、陨坑及其地质作用的调查研究,并取得巨大成绩.截至1989年,地球上已发现的陨坑或星疤约120个(不包括中国报导的多伦星疤等构造及笔者正在勘查的安徽“十字铺陨坑构造”线索),并按每年大约新发现5个的速度在增加着(R.A.F.格雷夫,1989).但是,这些已知的陨坑都是在地球有了沉积盖层以后发生的,特别以年龄不到两亿年或属近代     

中国大别山东南缘首次发现大坝陨坑构造

简介首次在大别山东南缘安徽省境内发现的大坝陨坑构造。经初步评价,知陨坑呈椭圆形,长轴呈北北东向,长约19km,短轴长约12km,最大坑深约2km,是一个有中央隆起区的复杂型陨坑。在卫片上陨坑显示环形影像,地貌形态为一洼地。陨坑基座保存尚好,可对它直观和追索陨坑构造边界。形成于230Ma左右的各类撞击变质岩石系列齐全,其中含有柯石英等典型的撞击变质矿物及撞击碎理等超微构造,特别是在陨坑基座内壁普遍发现有鉴别陨坑构造最可靠的标志——干裂自角砾岩,都证明大坝环形影像是一个典型的陨星撞击坑构造。它的发现,具有很大的科学及经济意义,对今后褶皱山区寻找和研究陨坑构造具有示范和指导作用,同时大大丰富了建设大别山世界地质公园的地质依据。无庸置疑此发现将促进大别山旅游业的发展及陨星撞击科普知识的传播。     

陨击作用能生成宝石级金刚石吗

《中国地质》1998年第三期、第六期上分别刊登了向缉熙同志的《陨石撞击地球将是21世纪的研究热门》和王道经等同志的《建议在湖南寻找陨击作用有关的金刚石》等两篇文章(以下简称“两文”)。“两文”都涉及论述到陨击     

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。     

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。      

建议在湖南寻找与陨击作用有关的金刚石

目前世界各大洲发现陨星撞击构造近200个(有些尚有分歧),其中约有1/5发现伴有各种金属或非金属矿产以及油气和地下水资源,特别是近来还在陨击构造中找到了金刚石。陨击构造已被列为一种新型成矿构造进行研究。美国石油地质学家协会天体地质委     

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.     

论全球岩石圈板块构造的动力学机制

全球板块构造的动力学机制问题是一个热门但至今尚未解决的难题。本文首先回顾了近百年来大地构造学的各种主要假说和近四十年来板块构造学说的许多新进展。在上述研究的基础上, 受Rampino和Stothers关于陨击作用可引起地表重大灾变事件思想的启发,笔者提出了一个新的假说。基于中、新生代(200 Ma以来)每隔33 Ma太阳系就会穿越一次银河系星际物质密集的银道面,诱发太阳系内部引力场的巨变,使部分小行星失稳,从而撞击地球。笔者根据用以描述中生代以来全球板块构造的七种不同的运动模式, 提出了巨大陨星在不同地点、以不同角度撞击地表岩石圈,可能诱发地幔底辟的形成,从而推动板块呈放射状或单向运移的假说,也即在200、170、100、65和0.78 Ma等时期的陨击事件基本上是垂直地表面而撞击的,从而诱发地幔底辟的形成和岩石圈板块的放射状张裂和运移;138 Ma的陨击事件可能是指向印度板块的斜向撞击;而35 Ma时期的微玻璃陨石撞击事件则是陨石以极低角度撞击地球表面的表现。陨石撞击地球,这是太阳系内部各星体之间引力作用变化的表现,因而此假说不是什么外因作用论。     

即将到来的行星学革命

关于月球的流行观点在两个基本点上可能是错误的.首先,至少有几大类月坑主要是月球内部原因引起的(某种形式的火山作用),而不是撞击作用的结果.这个论点引起了“强烈撞击期是否确实存在的疑问.其次,关于玻陨石是陨石撞击地球形成的这种成因与物理原理不符,因此应予抛弃.唯一可行的论点是月球的火山作用说,这种成因     

前寒武纪-寒武纪界线附近的撞击假说及其对生物圈的影响

根据化石记录可知,大量复杂生物类群迅速出现在早寒武世,这就是所谓的寒武纪生命大爆发.在此之前,有距今6亿年前的前寒武纪末埃迪卡拉生物群化石出现,此后的70～80 Ma里,生命就以上升了一个数量级的速率演化.这些在原始地层中看似迅速出现的化石,最早在19世纪中期就有所记录,达尔文认为,这是对他提出的进化论的自然选择观点的主要反对证据之一.有关新动物群的出现及演化长期困惑着地学界,集中在以下三点:在前寒武纪-寒武纪界线附近或早寒武世这个相对较短的时期内,存在着生命大爆发.是什么引起了这样的快速演化事件?这对于生命的起源与演化将意味着什么?对"寒武纪生命大爆发"的强烈兴趣还启发了20世纪70年代对布尔吉斯页岩化石记录的研究.不久之后,中国的澄江生物群包括对它后续的研究又很好地支持了生命大爆发.在前寒武纪一寒武纪界线附近究竟发生了什么?随着笔者对寒武纪事件越来越多的了解,积累的数据使得很多原先提出的假说都变得不太可能了.通过作者对地球环境的改变和寒武纪生命大爆发详实的研究,发现这种改变是可以由撞击事件引起的.在对寒武纪时期的地球进行了详细的研究之后,笔者提出了新的见解.前寒武纪晚期,存在大型的陨击事件.碰撞的高温结束了大冰期,使生物信息得以交流.同时,撞击启动基因调控机制、释放HSP90变异.一方面,调控基因决定了其他基因的表达,最早的调控基因发现于布尔吉斯页岩中(535 Ma).另一方面,HSP90原本是积累突变的蛋白,一旦环境突然发生变化,所有DNA突变将得以表达,在短时间内新的生命形式得以进化.并且这种变化是可以遗传的.然后,在新生臭氧层保护与有氧呼吸能量供应下,地球另一端幸存地下生命爆发,产生硬壳及复杂的新陈代谢以适应高温高压.现代的银河系天文理论,即密度波理论,在本文中被应用以试图解释这种撞击背后的天文学诱因.5～6亿年前的寒武纪事件使笔者联想起另外两次仍然存在争议的大规模撞击事件,它们引起的大气变化、水圈变化、生物圈变化、碳酸盐岩变化、磷矿变化都惊人的相似.形成于17亿年以前的Sadbury陨击坑直径为200 km,是最大陨击坑之一;23亿年以前(23.3～22.88亿年)地质环境(沉积圈、生物圈、水圈、大气圈)发生了由地外因素引起的灾变.灾变后,火山活动明显减弱,富氧大气圈形成,生物演化出现飞跃,叠层石开始广泛发育,碳酸盐岩在各大陆大量沉积,第一次全球性磷矿期开始发育.根据几处23亿年左右陨落的大量消溶型铁质宇宙尘的发现,推论该灾变的起因是与陨击作用有关的宇宙事件,且地表23亿年前的泛火山运动和月岩年龄分布(23～25亿年)以及月表陨石坑构造等表明:23亿年前,地外物体对地球的冲击作用非常强烈.再考虑到6 500万年前的契科苏博鲁陨击事件,也就是说,在已经得到广泛承认的和存在争议但有事实支持的地外灾变事件中规模最为巨大的三次撞击事件符合5～6亿年这一大周期.5～6亿年正是太阳系扫过银河系四条主旋臂一次所用的时间:太阳绕银河一周的时间大约是290个百万年.而由于在太阳绕银河转的时候,银河系的四条大旋臂同样旋转,并且其螺旋势场的角速度约是太阳系的一半,最终叠加的结果就是这样的一个大周期.密度波理论表明,旋臂处质量密度非常大,并且形成旋臂的螺旋引力场将对太阳系产生影响,诱发撞击事件.本文通过前人定性证据和笔者实地考察表明,上述假说与当时的绝大多数重要天文事件和地质发现相吻合,广泛的铱异常与位于澳大利亚的大型陨击坑均有发现.对澳大利亚的Acraman陨击坑和HAPCIS陨击坑的基底构造实地分析也表明了前寒武纪末曾经存在过陨击事件.最后笔者利用计算机模拟了大气圈变化.模拟分两步进行,首先从岩石热分解得出需要的温度与压强数据,而后将数据作为参数用于模拟.数据结果表明撞击区域的大气温度在4 000 K左右,压强为5 600 Bar.撞击增加了大气中二氧化碳和氧气的含量,并强化了臭氧层.这些含量的变化与地质上的记录一致.     

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。     

陨星对地球巨大的撞击可能是月球的起因

在讨论月球及行星起源的会议上,与会者对一组论述月球起源的论文表示了极大的兴趣。近来,该领域因新提出的撞击触发假说而受到鼓舞。这种假说提出,一颗巨大的陨星(有数个月球体到火星那样大)曾撞击原始地球并溅射出物质,这种物质在环形轨道上集聚而成月球。有好几位研究者正在用理论模型检验这种假说。正如澳大利亚国立大学(设在堪培拉)的S·罗斯·泰勒所评论的那样,这种假说“一下子便     

太湖并非陨石撞击而成

最近有些报刊报道:“中外科学家确认太湖为陨石撞击而成”.“在中国自然科学界最权威的学术刊物《科学通报》上发表,使中国学者提出的太湖陨击成因说得到最终确认.”笔者认     

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。     

雏议山东境内陨石

1 有关陨石的记载 　　陨石亦称陨星、流星.陨者,落也.陨石泛指宇宙天体在运行中撞击陨落进入地球引力范围,穿过大气层未被完全烧毁而降落到地面的残块或整块的太空物.陨石是不可多得的天体标本,带来许多宇宙空间的珍贵信息,为人类探索宇宙奥秘,研究天体演化和生命起源提供重要的科学情报.航天、军工、科研、博物馆等单位都逐步开展了对陨石的普查、收集、研究、陈列展示及科学普及工作,并取得了一定成果.……     

大别山太古宙壳核构造及其巨陨撞击成因

以中国大别山为例,阐明太古宙的岩石组合是受巨陨星撞击构造控制,由巨陨撞击盆地经岩浆贯入及沉积物充填逐步演化而成。因像是包裹在地壳中的核体,命名壳核构造。     

月球探索可能揭示地球上生命起源的信息

天文学家估计，月球表面散落着８００多万吨地球的尘埃．他们认为，收集并研究这些星体碎片能够对生命与行星的起源进行更深入的了解．自太阳系形成以来，小行星及彗星不断地撞击地球、火星和金星，这种猛烈的撞击在大约３９亿年以前，通常被称为“晚期大碰撞”时期达到高峰．西雅图华盛顿大学的JohnArmstrong说：“月球见证并记载下了这一切．”我们的卫星是在约４５亿年以前，在地球与一个火星大小的星体之间巨大的撞击中形成的．Armstrong及其同事通过测量月球上环形山的数量和规模来评估这些撞击．他们推算出这些碰撞会向宇宙抛掷出多…     

美国Chesapeake湾撞击坑研究评述

35 Ma前由一颗陨星撞击形成的直径85 km的Chesapeake 湾撞击坑是全球第七大、美国境内最大的撞击构造,为国际地学界所瞩目.尽管它被新生界沉积层覆盖,而且十几年前才被发现,但由于存在许多钻井资料和大量的地震剖面可供研究,因此对该坑的认识较全面深入.本文第一作者2004年在美国弗吉尼亚东海岸就曾参加了Chesapeake湾撞击坑中央坑的野外地震探测研究.目前,全球已确认的撞击坑为172个,Chesapeake湾撞击坑为其中之一,而中国境内的撞击坑为零.     

陨石撞击构造的某些地质作用特征

本文从地球演化早期巨陨撞击构造对大地构造的影响。撞击建造、撞击成矿作用等方面论述了撞击构造的地质作用特征,并通过实例加以说明。     

雏议山东境内陨石

1有关陨石的记载 陨石亦称陨星、流星。陨者,落也。陨石泛指宇宙天体在运行中撞击陨落进入地球引力范围,穿过大气层未被完全烧毁而降落到地面的残块或整块的太空物。陨石是不可多得的天体标本,带来许多宇宙空间的珍贵信息,为人类探索宇宙奥秘,研究天体演化和生命起源提供重要的科学情报。航天、军工、科研、博物馆等单位都逐步开展了对陨石的普查、收集、研究、陈列展示及科学普及工作,并取得了一定成果。