隕擊坑

隕擊坑

隕擊坑(meteorite crater),是指天外隕石(或稱隕星)高速猛烈撞擊地面形成的,形態上多呈圓形、橢圓形,或形成輻射狀和環形構造的坑穴,稱隕石撞擊坑,簡稱隕擊坑,也稱隕石坑。隕擊坑內壁陡外緣緩,較大隕擊坑內常見有明顯凸起的中央峰,坑內常有角礫岩和高變質礦物出現。

基本介紹

  • 中文名:隕擊坑
  • 外文名:meteorite crater
  • 學科:天文學
  • 時間:數十億年
  • 形態:圓形、橢圓形
  • 數量:大約180座
定義,特點,形態結構,物質形成,著名的隕擊坑,美國亞利桑那州,澳大利亞北部,遼寧省鞍山市,加拿大魁北克北部,儲聚石油、天然氣的隕擊坑,

定義

地球在其發展的歷史中多次遭受隕石的衝擊,但是火山等地質運動,風化雨蝕等天氣變化,使一些隕擊坑被消除或遮蔽起來。大約有180座形態完好的隕擊坑,分布在地球表面。絕大多數是在古老穩定的大陸地區發現,這些地區地質穩定,有數十億年的歷史。最大的隕擊坑——南非的弗里德堡隕擊坑,直徑300千米,而加拿大的薩德伯里隕擊坑直徑250千米,它們也是最古老的隕擊坑,分別有20億年和18.5億年的歷史。隕擊坑的年齡和其直徑沒有直接的關係。例如,墨西哥尤加頓半島上的隕擊坑,直徑180千米,年齡6500萬年。像這樣有較長歷史的隕擊坑常常受到大面積的侵蝕,只能通過留在基岩上的衝擊波形態來辨識。

特點

1.大的隕擊坑表面有個碗形;
2.地層和它的周圍相比是顛倒的:
3.坑內有衝擊的現象:
4.坑內有衝擊礦物
5.能拾到隕石碎片等等。

形態結構

隕擊坑分為簡單隕擊坑和複雜隕擊坑,其形態結構如圖所示。隨著隕石塊頭的增大,每年降落到地球上的機率也越來越低,但更大的塊頭就意味著潛在的隕石衝擊帶來的危險越來越大。根據過去200年間隕石降落的數據記載,以及已建立的理論模型推測,每年大約有兩塊重1000千克的隕石降落到地球上,每100年有一塊重10萬千克的隕石降落到地球上。
隕擊坑示意圖隕擊坑示意圖
一個隕擊坑有坑唇、坑壁和中央隆起等部分組成,坑唇是隕擊坑周邊的隆起部分,由隕擊後濺出的物質堆積而成的角礫岩,坑壁一般較陡,它是隕擊後大量物質濺出後形成的,坑壁上有許多垂直方向的裂槽,槽下方堆積了一些坍塌物質,如果隕石坑形成時間過長,坑壁傾角會變緩,使坑的面積擴大。隕擊坑的中心有一個中央隆起,隆起亦由礫石堆積而成,這些礫石是爆炸發生時坑壁上飛濺物質的一部分。
隕擊坑的深度/直徑=1/5~1/6,坑壁崩塌和變緩後,這一比例可變為1/7~1/8。隕擊坑內能濺起的物質與隕石的重量比值是160/1,如果按體積計算為(170~200)/1。

物質形成

隕擊坑形成後,不僅產生大量的角礫岩,其中的礦物成分也有變化,如石英,隕擊後會出現許多顆粒細小、多形體的柯石英、超石英和實質為矽玻璃的焦石英,四方柱的鋯石會變為四方雙錐的斜鋯石。許多礦物出現波狀消光,透長石變為球粒狀,在X射線分析中,可以看出晶體結構有損傷,晶體棱邊處出現“星芒化”或輕度的鑲嵌化。石英和長石形成共熔體——蠕英石等。這也是區別隕擊角礫岩與一般角礫岩的重要特徵。

著名的隕擊坑

美國亞利桑那州

美國亞利桑那州的”巴林傑隕擊坑“直徑約1240米,平均深度達180米。被稱為”全世界第一個被科學家確認的隕擊坑“。過去科學家一直認為,它是一個死火山。直到1903年,美國採礦工程師巴林傑提出,它是由一隕石在大約5萬年前撞擊地球而形成的隕擊坑的看法,得到科學家的確認,此後該坑被命名為“巴林傑隕擊坑”。巴林傑從周邊的碎屑中推測出,這很可能是富含的隕石撞擊的產物,並買下了這塊土地的產權。
而這個隕擊坑最終被科學家確認,則得益於天文學家蘇梅克的考察。20世紀50年代,因發現蘇梅克一列維彗星而出名的蘇梅克多次來這裡實地考察,發現此處的地貌與美國地下核試驗場的地貌驚人的一致。比如,它們的岩石都在高溫下熔為玻璃體,兩者的岩層都在巨大的衝擊下發生了翻轉等。蘇梅克從這個隕擊坑得到的啟示,已成為科學界廣泛接受的“天地衝撞”理論模型。
美國巴林傑隕擊坑美國巴林傑隕擊坑

澳大利亞北部

澳大利亞北部的戈斯峭壁隕擊坑看起來非常符合其年齡約1.42億年。粗獷美麗的隕擊坑中間有一座高150米的山峰,直指天空。該隕擊坑原來的直徑為22千米,由於遭到破壞,直徑縮小為5千米。

遼寧省鞍山市

遼寧岫巖隕擊坑是我國首個被初步證實的隕擊坑,位於遼東半島北部的遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣。勘察表明,此隕擊坑形態呈碗狀,直徑1800米,坑深約150米。據推算,撞擊事件發生在5萬年前,大約3.9萬年前演化成碗形凹地。

加拿大魁北克北部

加拿大Pingualuit隕擊坑位於加拿大魁北克北部的昂加瓦半島,發現於20世紀40年代中期,直徑為3.44千米,被當地人譽為“努納維克之眼”。Pingualuit隕擊坑是在大約140萬年前形成的。因為下雨和下雪,隕擊坑中出現了一個湖。

儲聚石油、天然氣的隕擊坑

隕擊坑內有大量的角礫岩可作聚集石油天然氣儲層,這是隕擊坑能儲聚石油和天然氣的基本條件,如果有豐富的油、氣來源和良好的蓋層,便能形成油氣藏油氣田。在美國德克薩斯州,發現一直徑為13 km的隕擊坑,在坑唇上打的一口探井,日產氣2 800×
m3,屬高產氣田。美國北部威爾斯頓盆地中,北達科他州發現一隕擊坑儲氣,日產氣90m3。隨著勘探的深入,可望發現更多的隕擊坑油田。

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