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岫岩陨石坑——中国首个被证实的陨石坑【含视频】  

2016-08-29 15:50:39|  分类: 科学研究(揭秘、 |  标签: |举报 |字号 订阅

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岫岩陨石坑——中国首个被证实的陨石坑【含视频】 - 人间正道是苍桑 - KING的博客 
岫岩陨石坑——中国首个被证实的陨石坑【含视频】 - 人间正道是苍桑 - KING的博客

岫岩陨石坑资料图

 

岫岩陨石坑

岫岩陨石坑是中国首个被证实的陨石坑,位于辽东半岛北部的辽宁省鞍山岫岩满族自治县苏子沟镇罗圈沟里村。勘察表明,此陨石坑形态呈碗状,属于简单坑,直径1800米,坑深约150米,坑区基岩为20亿年前形成的早元古代变质岩地层。


中文名称:岫岩陨石坑

地理位置:辽东半岛北部

行政区属:辽宁省鞍山市岫岩满族自治县

地位:我国境内第一个地外天体撞击构造


地外天体撞击:

      在中国科学院知识创新工程国家自然科学基金等项目的支持下,中国科学院广州地球化学研究所研究员陈鸣率领的研究团队从2007年开始对我国陨石坑进行探索,历时3年,成功证实了我国境内第一个地外天体撞击构造--岫岩陨石坑。

陨石坑是小行星或彗星高速撞击行星及其卫星表面形成的凹坑或环状地质构造,对探索地球的形成和演化、古生物变迁、成岩成矿以及地球深部物质状态等领域具有重要意义。

岫岩陨石坑——中国首个被证实的陨石坑【含视频】 - 人间正道是苍桑 - KING的博客

 我国研究人员从宏观和微观两个方面论证了岫岩陨石坑的撞击起源。从目前揭示的科学信息上看,岫岩陨石坑带给了我们远比预料更为丰富的系列科学未知,值得我们视为瑰宝加以挖掘。

陈鸣表示,岫岩陨石坑的发现填补了中国领土上这类独特地质构造形迹的空白。这项研究的进展,体现了我国在陨石坑和冲击变质领域的进步,与国际上该科学领域研究水平差距的缩小。对该坑开展多学科交叉和深入系统的研究,将为我国陨石坑和冲击变质提供知识积累和培养专门的科学人才。

为进一步加强和完善对岫岩陨石坑这个宝贵自然资源的科学研究,中科院广州地球化学研究所日前在岫岩陨石坑组织了现场科学考察研讨会,一批专家和中科院资环局、国家自然科学委员会地球科学部等部门的领导参加了研讨会。与会者认为,岫岩陨石坑是我国极为珍贵的自然遗产,具有重要的科学研究、科学普及和旅游开发价值;不但要保护好陨石坑区域的环境,而且应该加强研究和开发利用的步伐。相信岫岩陨石撞击坑宇宙奇观的开发利用,可服务于全民科学普及教育,同时将给当地带来一定的社会和经济效益。

岫岩陨石坑——中国首个被证实的陨石坑【含视频】 - 人间正道是苍桑 - KING的博客

 地质调查首曝“旋涡状构造”:

"大碗"造型第一次得到科学界重视,是在二十世纪七十年代初,辽宁省地质局第一区测大队在本区开展地质调查,地质区测大队认为这类构造"十分罕见",他们将这一地质现象描述为漩涡状构造。

经勘测,发现这个大坑区的岩石为20亿年前形成的早元古代变质岩,坑缘和坑底多被浮土、残坡积物和第四系湖相沉积物覆盖,碗状地貌蔚为壮观,形态极具震撼力,但是什么力量形成了这么大的盆地?解释不了。

1982年开始的20年里,陆续有科学家试图通过航空遥感地质构造解析和实地观察来解释岫岩圈里的奇异地貌,但结果并不确切,科学家们大胆推断该坑为陨石坑。1998年之后的三年,又有科学家通过地质填图和人工重砂等样品分析,再次推断该坑与陨石撞击有关。

直到2007年,中国科学院广州地球化学研究所首席研究员陈鸣博士率勘探队来到了圈里进行长期钻探和调查,试图系统论证这个"旋涡状构造"到底是怎样形成的,这才掀开了揭开"大碗"神秘身份的序幕。


直径80米地球外天体曾撞击地球:

岫岩圈里陨石坑项目研究主持人,专门从事宇宙矿物学、高压矿物学、陨石和陨石坑冲击变质等领域研究的广州地化所极端环境地质和地球化学研究室主任陈鸣接受了本报专访。"截至目前,全球被证实有180多个陨石坑,但中国只有一个入列,便是岫岩的圈里陨石坑。"陈鸣说,陨石坑是由于大的流星体、小行星或彗星撞击行星及其表面,形成的一种特殊的环状地质构造,在岫岩圈里陨石坑被证实之前,世界范围内发现的陨石坑中并不具备中国版图里的。

而经过连续三年的调查研究,陈鸣博士的《岫岩陨石撞击坑的证实》论文通过国际上最严苛的审核,得以在国际最权威的《地球与行星科学通讯》上发表。通过对坑内物质的放射性同位素分析,初步确定陨石撞击事件发生在5万年前。通过认证,标志着岫岩陨石坑正式得到国际认可,同时也向全世界宣布,中国有了第一个陨石坑。


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国际学术刊物《陨石学与行星科学》刊载的岫岩陨石坑及石英面状变形页理   

由国际陨石学会主办的著名国际学术刊物《陨石学与行星科学》以封面文章形式,刊载了广州地化所陈鸣研究员课题组与奥地利维也纳大学的科学家联合发表的中国第一个被证实的陨石撞击坑岫岩陨石坑的研究成果论文《中国岫岩陨石坑撞击角砾岩石英的面状变形页理》。《陨石学与行星科学》除刊载论文外,还在封面上刊登了岫岩陨石坑全景彩色照片以及石英面状变形页理图像。


岫岩陨石坑——中国首个被证实的陨石坑【含视频】 - 人间正道是苍桑 - KING的博客

 岫岩陨石坑相关书籍


《中国科学:地球科学》(SCIENCE CHINA Earth Sciences)以封面文章形式发表题为《岫岩陨石坑的成坑过程与形貌特征研究》的研究论文,论文由中国科学院遥感与数字地球研究所郭华东院士指导、王心源研究员担任第一作者,博士研究生骆磊等参加撰写。

岫岩坑是中国首个被证实撞击起源的陨石撞击坑。前人主要开展对撞击构造的证实以及与之相关的构造地质学、地球化学与矿物学研究,尚缺少对岫岩陨石坑的成坑过程与形貌特征研究。王心源等人的这一研究基于遥感影像、数字高程模型(DEM)、钻孔资料、区域地质图与野外观测等多元数据, 结合目前主要的陨石撞击推演理论, 从构造地质学角度初步分析了岫岩陨石坑的撞击形成过程与形貌特征。研究表明,岫岩陨石坑自形成以来,其形貌特征与区域环境不断地发生着变化,这为研究区域古环境、古气候乃至成岩成矿作用提供了线索。

具体来说,该研究根据简单坑成坑过程推演模型,通过模拟计算获得了岫岩坑撞击成坑的瞬时直径可达到1,400m,瞬时坑深约为500m。撞击完成调整后最终坑的直径约为1,760m,坑深约为375m,角砾岩堆积透镜体厚度约为188m,与前人钻孔揭示角砾岩堆积数据基本一致,表明该推演的可靠性。岫岩陨石坑成坑后,曾一度形成为封闭的湖泊,后来在坑东北部由于侵蚀作用形成缺口,导致湖水外泄。此后,流水进行侵蚀、切割形成坑壁的冲沟与坑底的小河流,新的水系系统于是形成。今天,罗圈沟里村民即居住、耕种在这个曾经的湖盆内。

王心源研究员说,由于至今未在岫岩坑周围找到撞击陨石的碎片,该坑为何种属性陨石撞击形成的尚未确定。因此初步研究估算,若撞击陨石为铁陨石, 其直径当在55m左右;若为石陨石, 直径约为115m左右;如为石铁陨石,直径应该不足百米。

该研究基于DEM数据还揭示了岫岩陨石坑形成之后的侵蚀与退化特征。坑深/坑径的比值为0.143,定量性刻画了该坑属于简单坑的特征;坑缘轮廓的圆度值为0.884, 表明该坑已受到了一定程度的风化与侵蚀作用。因此,目前坑平均直径1,800m,比初始直径要大40m左右。

“岫岩陨石坑具有很好的科学研究、科普教育与旅游功能。”遥感地球所付碧宏研究员说,“对于岫岩陨石坑进行深入的科学研究,认识撞击作用对于区域地质、地貌乃至当时的水系与植被的影响,以及成坑后湖泊沉积所记录的区域环境变化,均具有重要的科学价值与应用前景。可以申请建立我国第一个陨石坑地质公园,开展地质科学旅游,对公众进行天体撞击有关知识的宣传与普及。”

该项研究得到了国家自然科学基金资助项目(批准号: 60972141)、中国科学院战略先导性科技专项资助项目(批准号: XDA04077200)和国家高技术发展研究计划资助项目共同资助(批准号: 2010AA122202)。

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