岫岩陨石坑:撞击起源的证据

迄今为止, 世界上已发现176个陨石撞击坑. 对辽宁省岫岩满族自治县的一个环形构造的岩石冲击效应、矿物变形微结构特征以及地貌特征等进行了研究. 该环形构造是一个直径1.8 km、深150 m的碗状坑. 在坑内变形基岩石英颗粒中发现了击变面状页理(PDFs), 这是判断该坑陨石撞击起源的诊断性标志. 坑区内冲击角砾岩和岩石震裂锥的产状, 以及撞击形成的地貌特征等均与陨石撞击作用结果相符合. 这是中国第一个被证实的陨石撞击坑.     

冲击变质效应与冲击变质的阶段:兼论岫岩陨石坑的证实

最近辽宁岫岩罗圈里的疑似陨石冲击坑,实施了深达307 m的科学钻探,在107~149 m深度发现一系列冲击波所产生的冲击变质的效应:  含岩石熔体玻璃的多相角砾岩, 石英击变面状页理和陨击玻璃等。从而使岫岩罗圈里陨石坑得到了证实。这是中国冲击变质作用研究方面的一大进展。研究确定陨石坑除了地形地貌特征之外, 主要依靠冲击变质效应的发现。权威性的冲击变质效应是:  震裂锥;高压,超高压矿物多形的出现;石英、长石等矿物中的面状页理以及震击均质体化和冲击玻璃的产生等。冲击波所产生的瞬时高压,不同于常规地质作用,它以应变速率极高并快速高温淬火和一定压力产生的后冲击温度等为特征, 导致不同程度的冲击变质效应,可称为冲击变质阶段 (stage of shock metamorphism), 不同的冲击变质阶段,作为近似的压力计,可以用以衡量冲击变质的强度。     

曼桂陨石的岩石矿物学和冲击变质特征

曼桂陨石是2018年6月降落在云南省西双版纳傣族自治州的目击降落型陨石.陨石样品具有新鲜的熔壳,内部呈浅灰色,可见黑色冲击熔融细脉.该陨石主要由橄榄石、辉石、长石以及较少的铁镍金属、陨硫铁、磷灰石等组成.手标本虽可见球粒特征,但背散射电子图像显示球粒界线模糊,残余球粒为斑状橄榄石球粒,基质呈现强烈重结晶特征,次生长石粒度较大,橄榄石和辉石的化学成分均一,可判定其岩石类型为6型.橄榄石的平均Fa值为25.1±0.3(n=71),辉石的平均Fs值为21.1±0.3(n=58),金属含量低,属于L化学群.因此,曼桂陨石是L6型普通球粒陨石.曼桂陨石遭受过强烈的冲击,冲击熔脉和熔融囊广泛发育,熔脉宽度可达600μm.熔脉内及边部的长石已经转变成熔长石,且部分长石转变成硬玉;发现辉石的镁铁榴石高压相,与硬玉伴生.根据这些强烈冲击变质特征,将曼桂陨石的冲击变质强度划分为S5级.尚未在熔脉及边部发现橄榄石、磷酸盐的高压相矿物.这些高压矿物相的缺失,可能是由于该陨石在冲击熔融后的冷却速率较慢,形成的高压相矿物发生了退变质.这些特征表明,曼桂陨石经历过强烈的撞击熔融事件,为研究其母体的撞击历史和高压相的形成机制提供了重要标本.     

依兰陨石坑:我国东北部一个新发现的撞击构造

依兰陨石坑,一个直径1.85 km的碗形撞击构造,发现于我国黑龙江省中部的低山丘陵地区.该陨石坑坐落在白垩纪花岗岩基岩上,大部分坑缘保存状态良好,坑体南部占总长度约三分之一的坑缘缺失.坑底堆积的花岗岩质撞击角砾岩中石英多组面状变形页理(PDFs)的发现,提供了确凿的冲击变质证据,证实了该坑的星球撞击起源.坑区地形地貌、地质构造、撞击角砾岩和坑底湖相沉积物产状等均与一个星球撞击场所的特征相吻合.距今大约1万年前,南部坑缘在特定外动力地质作用下发生方向性的侵蚀和搬运,造成坑缘大规模缺失.     

网脉状微角砾岩的构造意义

在大别山、贺兰山等地发现的网脉状微角砾岩与陨石撞击和隐爆火山活动无关, 也没有直接的断层位移联系, 表现为相对强硬的长英质结晶岩石中受张性或张剪性破裂网络控制、具黑色隐晶基质的角砾岩. 其公里尺度的规模、复杂的破裂组合关系、原地无序的围岩碎片, 尤其是化学成分与围岩接近一致的隐晶基质中无显著位移联系的超碎裂岩化作用, 以及可能的固态非晶质化变形性状等, 意味着该地区的深地壳岩石曾经发生了大规模、高能量的快速脆性破裂.     

安徽庐江陨落的石陨石

对1994年陨落在安徽省境内的庐江陨石的陨落情况、矿物相组成、球粒、冲击变质现象及其氧化现象等进行了介绍. 组成该陨石的矿物有:橄榄石、古铜辉石、透辉石、斜顽辉石、斜长石、白云母、金云母、白磷钙矿、铁纹石、镍纹石、陨硫铁、铬铁矿、钛铁矿和铁的氧化物等. 根据矿物学和岩石学特征,初步确定该陨石化学岩石类型为LL6.     

石英砂岩冲击变质与裂隙分布

地球上陨击成坑的研究自50年代开始已有40余年的历史,人们对陨击坑的岩石、矿物、地质化学、冲击变质等问题进行了广泛的研究.1977年Griev等曾把陨击坑的证据归结为:可找到陨击体残存物、发现有冲击变质、具有类似陨击成因的物理特征等.但是,由于时代的久远,要找到陨石残存物是困难的,因此人们转而对陨击坑底部及周围的岩石、构造地形、矿物等进行研究,以了解地表岩土对陨击的响应特征.     

太湖地区石英晶粒的冲击变形特征——太湖成因初探

太湖是我国著名的经济湖,又是举世闻名的风景湖(图1)。对于它的成因,人们一直怀有浓厚的兴趣,曾提出过泻湖说、河成说、构造沉降说等成因假说。近年来还有人提出了太湖的陨石冲击坑成因说。太湖浑圆的形状,西岸呈平滑圆弧形以及东岸发育了一系列逆掩推覆构造(通常是泥盆系逆掩到二迭系之上)等,都被看成是陨石冲击坑说的依据。为了探讨陨石冲击     

安徽庐江陨落的石陨石

对１９９４年陨落在安徽省境内的庐江陨石的陨落情况,矿物相组成,球粒,冲击变质现象及其氧化现象等进行了介绍,组成该陨石的矿物有：橄榄石,古铜辉石等。根据矿物学和岩石学特征,初步确定该陨石化学岩石类型为Ｌ１６。     

广西博白县及百色盆地玻璃陨石裂变径迹年龄研究

玻璃陨石之所以引起各领域科学家的关注,主要是因为它是一种介于地球和天体物质之间冲击过程的综合产物,即地球外物体超速撞击地球表面的结果.人类从未观察到玻璃陨石降落或形成过程,玻璃陨石的研究将提供地球历史上天体物质冲击地面的撞击事件,从而推演其母岩和源坑.     

南极格罗夫山陨石GRV 99027: 一个新的火星陨石

报道我国第16次南极考察队回收的GRV 99027火星陨石的岩石学、矿物化学和氧同位素组成. 该陨石由嵌晶结构和粒间结构两部分组成, 其中粒间结构区域以含长石和磷酸盐, 以及橄榄石和斜方辉石富FeO为特征, 明显不同于嵌晶结构区域. GRV 99027陨石的上述岩石矿物学和氧同位素组成等特征与已知的3个二辉橄榄岩质火星陨石相同. 据此, 将该陨石划分为第4块二辉橄榄岩质火星陨石.     

Y984028火星陨石的岩石矿物学特征和冲击变质

Y984028 是一块新的二辉橄榄岩质火星陨石, 具有两种明显不同的岩石结构: 粒间结构和嵌晶结构. 与嵌晶结构区域的矿物相比, 粒间区域的铁镁质硅酸盐贫FeO、铬铁矿贫TiO₂. 虽然Y984028 的岩石结构和矿物化学成分与GRV 99027 非常相似, 但两者的冲击变质特征有明显差异, 表明Y984028 不是GRV 99027 的成对陨石. Y984028 经历了强烈的冲击作用, 冲击后由于该陨石没有遭受明显的热变质, 因而该样品是研究类地行星早期撞击过程的探针. Y984028 熔脉中主要包含细小的矿物碎屑, 部分矿物边缘发育细粒化结构, 没有发现任何高压相矿物, 表明Y984028 在撞击过程中发生了部分熔融, 在较低压力下发生淬火.     

核爆炸坑岩石熔体的元素地球化学特征

里斯(Ries)、拉普佩贾维(Lappajrvi)等地球上的冲击坑,在其周围广布着玻璃状的熔体。这些熔体有着共同特点:1.化学成份分布均匀;2.化学组成反映出靶岩性质;3.有些亲铁元素如Ir,Os和Re相对富集。核爆炸坑与冲击坑的成坑过程十分类似。因此,研究核爆炸熔体,玻璃体的元素地球化学特征,建立熔体母岩模式,对月球高地,月海熔岩进行分类来研究月壳演化过程,以及研究玻璃陨石母岩模型等具有重要意义。     

南极格罗夫山普通球粒陨石的化学-岩石类型分布及成对陨石的判别

中国第16次南极科考队在格罗夫山地区的蓝色冰表面上发现并回收了28块陨石, 其中26块为普通球粒陨石. 根据电子探针分析数据和岩石矿物学特征, 对这些普通球粒陨石进行了化学-岩石类型的划分, 包括6个非平衡型L群陨石(L3), 6个平衡型H群陨石(3个H4, 1个H5, 2个H6), 9个平衡型L群陨石(3个L4, 1个L5, 5个L6)和5个平衡型LL群陨石(2个LL4, 3个LL5). 进一步详细的岩石结构特征和矿物化学组成对比表明, 格罗夫山28块普通球粒陨石(包括首次回收的2块)中有5对陨石可能分别属于相同降落事件的不同陨石碎块, 即成对陨石. 因此, 格罗夫山已回收的全部32块陨石可能代表了27次不同的陨石降落事件, 表明该地区存在某种陨石的迁移和富集机制, 是一新的陨石富集区. 格罗夫山陨石的化学-岩石类型分布和质量分布特征与南极其他区域的陨石有显著的差异, 可能反映了格罗夫山地区陨石的来源或富集机制的特殊性, 但需进一步的工作加以确认, 并揭示其内在的原因和意义.     

吉林陨石的磁性研究

根据岩石磁学的物理原理,岩石的热剩余磁化强度具有稳定性、独立性、可加性以及在弱磁场中磁化强度和外加磁场成正比等特点,因此可以通过考查火成岩的磁性求得该岩石生成时期的地磁场,通常称这种磁场为原始磁场或古磁场。同样,考查陨石的磁性,也可以求得陨石母体形成时期的原始磁场强度,从而为研究天体磁学、太阳系行星际空间磁场的演化提供必要的线索。     

岩庄陨石的冲击效应和历史:一个不同于L群球粒陨石的特例

许多普通球粒陨石中产出有网状分布的黑色脉体,它具有球粒陨石质的成分,但某矿物或相组合及微结构与陨石主体相有差异,脉体宽度由数微米到大于10 mm不等.这些脉体是陨石在宇宙空间发生碰撞时就地局部熔融的产物,因而被称之为“冲击脉体”.一些有天然产出的高压矿物如橄榄石(α-相)的高压多型林伍德石(γ-相)和瓦士利石(β-相),以及低钙辉石的高压多型镁铁榴石等,就是在L群球粒陨石冲击脉体中发现的,它为高温高压地质学和陨石学提供了重要的矿物依据.最近,我们对这类L群球粒陨石冲击脉体的压力和温度历史作了探讨.     

新疆罗布泊东部发现球粒陨石雨

新疆罗布泊以东65 km处的三峰山区域发现了陨石(Tuya 002~007)散落区,呈3 km×11 km的椭圆状.散落区内收集到130余块普通球粒陨石,总重超过160 kg,最大的陨石重30 kg,最小的陨石重约15 g.散落区为一南东-北西向分布且陨石样品逐渐增大的椭圆形区域,这意味着陨石从南东向以较低的角度进入地球大气层.除Tuya002(760 g)外,散落区内的陨石可能来自同一次陨石雨,陨石类型为L5,冲击程度为S2,风化程度为W3.Tuya 003的宇宙射线暴露年龄为45.6±4.4 Ma,因此三峰山陨石雨的流星体可能形成于约40 Ma时普通球粒陨石L群母体的破裂事件中.Tuya 002具有和其他三峰山陨石显著不同的外表特征,表面熔壳全部脱落,球粒清晰可见,为L4型普通球粒陨石,样品中有大量的硫酸钙.其宇宙射线暴露年龄为17.0±4.1 Ma,也证明了其不是三峰山陨石雨的产物.三峰山区域陨石的研究表明三峰山区域不是陨石富集区,而是L5普通球粒陨石散落区.因此,需要对其他一些区域的陨石样品进行矿物岩石学、风化特征、宇宙射线暴露年龄和居地年龄的研究,从而确定出新疆及其周边沙漠区域的陨石富集区.     

冲击玻璃和玻璃质岩石的红外光谱研究

核爆炸和撞击坑靶岩,及冲击试验产物等的熔体凝聚物称为冲击玻璃.它是外成冲击变质过程中的一种非晶态固体.从液相或直接从固相转变到固态玻璃,所历经的时间大致在10~(-7)-10~(-3)s范围内,比正常玻璃约低6-7个数量级.广布在地球表层的(微)玻璃陨石,它是地球表面撞击事件的产物.故玻璃陨石也属于冲击玻璃.自然界还存在一种非晶态聚集体,那就是来自地球深部岩浆上升接近地表或火山爆发时的骤冷相——玻璃质岩石如黑曜岩、松     

亳县(LL_4)球粒陨石的~(40)Ar/~(39)Ar年代学

亳县陨石于1977年10月陨落。它是LL群球粒陨石,岩石类型为3—4之间的过渡型。虽然铀铅和铷锶同位素体系表明该陨石形成于约4.5Ga前,根据全岩钾氩年龄(约2.1Ga)提出该陨石有可能受过晚期热扰动。基于~(40)Ar/~(39)Ar方法本身的特点,有可能判定该陨石是否经历过晚期热扰动及热扰动的性质和时间。     

宁强碳质球粒陨石富Ca,Al包体及铂族金属合金

对在我国发现的唯一的碳质球粒陨石———宁强陨石中的富Ca ,Al包体进行了岩石矿物学研究 ,并在其中首次发现Re/Os强烈分异的铂族金属合金 .这些包体可划分为黄长石_尖晶石型和尖晶石_辉石型两种岩石类型 ,前者可能形成于熔融结晶过程 ,后者是太阳星云冷凝聚集的产物 .Re/Os的强烈分异以及W ,Mo等元素的负异常特征表明 ,这些铂族金属合金有可能是太阳系外成因 ,并且在被包体俘获前经历了不同的形成和演化历史