新聞動態(tài)我國首個(gè)隕石撞擊坑被廣州地化所陳鳴科研小組證實(shí)
2009年11月30日出版的《科學(xué)通報(bào)》54卷 22期上發(fā)表了中科院廣州地化所陳鳴科研小組的研究論文“岫巖隕石撞擊坑的證實(shí)”。該論文報(bào)道了陳鳴等人歷經(jīng)3年探索，證實(shí)了我國第一個(gè)隕石撞擊坑-岫巖隕石坑，這一發(fā)現(xiàn)，填補(bǔ)了中國領(lǐng)土上此類獨(dú)特地質(zhì)構(gòu)造形跡的空白。
岫巖隕石撞擊坑位于我國遼東半島北部，遼寧省鞍山市岫巖滿族自治縣蘇子溝鎮(zhèn)古龍村，距離岫巖縣城東北方向直線16公里處。隕石坑坐落在低山丘陵之中，鄰近山清水秀的哨子河畔。該坑形態(tài)呈碗狀，平面輪廓似五邊形，直徑1800米，坑深約150米?？訁^(qū)巖石為二十億年前形成的早元古代變質(zhì)巖?？泳壓涂拥锥啾桓⊥?、殘坡積物和第四系湖相沉積物覆蓋。坑緣內(nèi)外坡地小灌木叢生，坑底土地肥沃，莊稼長勢良好。登上隕石坑的環(huán)狀坑緣頂部往下觀望，碗狀坑景色蔚為壯觀，形態(tài)極具震撼力。
隕石體高速撞擊地表或其他天體表面所形成的凹坑或環(huán)狀地質(zhì)構(gòu)造稱為隕石撞擊坑。在月球、火星和水星等星球表面存在大量隕石撞擊坑自然奇觀。自20世紀(jì)60年代初期地球表面第一個(gè)隕石撞擊坑(美國巴林杰隕石坑)被證實(shí)以來，迄今地球上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)170多個(gè)隕石撞擊構(gòu)造，直徑由數(shù)十米到近300公里不等。隕石撞擊坑對研究地球的形成和演化，古氣候、古環(huán)境、和古生物變遷，成巖成礦作用等具有重要的科學(xué)意義，一些隕石坑成為深受民眾關(guān)注的自然科學(xué)博物館和旅游景觀。
我國的隕石坑探索起步于20世紀(jì)80年代，先后報(bào)道過一批疑似隕石坑，但由于沒有找到隕石撞擊的關(guān)鍵證據(jù)，我國隕石坑研究一直沒有取得突破。廣州地化所是我國從事沖擊變質(zhì)的重要科研機(jī)構(gòu)，在隕石和隕石坑沖擊變質(zhì)領(lǐng)域取得過一系列國際水平的研究成果。在中國科學(xué)院和國家自然科學(xué)基金委員會的支持下，陳鳴等人于2007年初開始對岫巖坑展開調(diào)查和研究，岫巖縣人民政府對這項(xiàng)科學(xué)探索工作給予了支持和配合。科研人員在第一年度的研究中，即在紛雜的坑區(qū)地表巖石中捕捉到了撞擊沖擊波作用遺留的物理變化痕跡，這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后續(xù)研究提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)和明確了探索技術(shù)途徑。
經(jīng)過反復(fù)論證以后，研究小組于2009年春夏在岫巖坑內(nèi)設(shè)計(jì)布置了鉆孔，由遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四0四隊(duì)承擔(dān)鉆探任務(wù)，實(shí)施了歷時(shí)五個(gè)多月的科學(xué)鉆探。經(jīng)過地質(zhì)鉆探，揭示了坑體深部的地質(zhì)構(gòu)造并獲得了珍貴的深部巖石樣品。通過對鉆探獲得的巖芯樣品分析，找到了隕石強(qiáng)烈撞擊導(dǎo)致靶區(qū)巖石發(fā)生變形、碎裂和局部熔融，巖石和礦物發(fā)生沖擊變質(zhì)的系列證據(jù)。
據(jù)了解，地球表面存在許多環(huán)形坑或環(huán)形構(gòu)造。但一個(gè)環(huán)形坑或環(huán)形構(gòu)造的形成是否與隕石撞擊作用有關(guān)，關(guān)鍵是要查明該坑巖石是否受過隕石強(qiáng)烈撞擊伴隨的沖擊波作用。在強(qiáng)烈沖擊波作用下，靶巖將發(fā)生沖擊變質(zhì)。國際科學(xué)界對隕石撞擊坑判別明確了三項(xiàng)沖擊變質(zhì)診斷性指標(biāo)：礦物擊變面狀頁理，礦物擊變玻璃，擊變礦物高壓多形轉(zhuǎn)變。在自然界中，除了地外天體超速撞擊引起的沖擊波作用外，任何其它天然過程或地質(zhì)作用均不能在地質(zhì)體中引發(fā)這類礦物物理變化。如能在地表環(huán)狀地質(zhì)構(gòu)造發(fā)現(xiàn)上述三項(xiàng)指標(biāo)之一，即可確定與隕石撞擊事件有關(guān)。
陳鳴等人發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》上的論文上報(bào)告了岫巖隕石撞擊坑的基本地質(zhì)和地貌特征，報(bào)告了“礦物擊變面狀頁理”和其它沖擊效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，證實(shí)了該坑的隕石撞擊成因起源。另據(jù)最新消息，除了已經(jīng)報(bào)告的“礦物擊變面狀頁理”外，陳鳴等人近日又相繼發(fā)現(xiàn)了“礦物擊變玻璃”和“擊變礦物高壓多形”等證據(jù)。隕石撞擊坑三項(xiàng)沖擊變質(zhì)診斷性指標(biāo)全部在岫巖隕石坑中被找到。通過坑內(nèi)物質(zhì)的放射性同位素分析，初步確定隕石撞擊事件發(fā)生在5萬年前。隕石撞擊坑形成后，坑內(nèi)一度發(fā)育成為小湖泊，在上萬年的時(shí)間內(nèi)沉積了百米厚的湖泊相沉積物。約3.9萬年前，由于坑緣缺口，湖泊消失，演變?yōu)橥胄蔚匦伟嫉亍?/SPAN>
（廣州地化所極端環(huán)境室2009、11、30供稿，綜合辦編輯）
