陨石坑的判定标志

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根据对陨石坑现场的实际调查和对主要造岩矿物冲击效应的研究，结合核爆炸和人工冲击模拟试验研究的结果。判定陨石坑的主要标志有： 　　①陨石坑一般为圆形构造。目前对地表数十个陨石坑探测的结果表明，它们多为圆形构造，较古老的坑由于受构造运动的影响也有呈椭圆形或腰子形的。 　　②大多数陨石坑都保存有较好的坑唇，即环形山坑缘。它是由抛射物沿坑的边缘堆积而形成的。有一些陨石坑由于形成年代老，坑唇多被侵蚀掉，有时冲击坑本身也被剥蚀，因而不易被识别，但残留的强形变和震裂岩石为一圆形区域这一特点仍可被辨认。 　　③坑底结构较复杂。坑底的岩石在受到巨大陨石轰击后，由于应力释放而产生一定程度的回弹，故在一些大的陨石坑底部常出现中央隆起的状况；由于坑底岩石遭到破坏，使人工地震波的反射极不规则；重力法的测定结果表明，陨石坑为重力负异常，而火山喷发为正异常。此外，一个巨大陨石的轰击，有可能触发或控制深部岩浆的侵入，如加拿大著名的镍矿床所在地──萨德伯里构造已被证实为一个复合构造，其深部升上来的含矿岩浆重叠在大的陨石轰击构造之上。陨石轰击，触发深部岩浆上升并溢出地表充填于坑内的现象，在月球表面较常见，在地球表面亦有所见。 　　④常有陨石碎片或铁－镍珠球等残留物存在于冲击产物中。迄今为止，还从未在任何一个地表陨石坑中挖掘出陨石冲击体本身，然而在质量较小的陨石所轰击形成的坑内大都能找到它的残留物。如目前地表已找到陨石碎片的10多个冲击坑的直径都较小，一般只有几十到上百米，最大的亚利桑那陨石坑直径为1200米。质量大的陨石，由于它高速撞击地表后容易爆散和蒸发，极难在坑中找到其残片。如在直径为24公里的里斯坑（爆炸能量大于 10(焦耳）中至今仍未找到陨石的残留物。但不久前在坑底岩石的粒间裂隙内发现了铁-铬-镍（含少量硅和钙）的微细粒子及细脉，认为是由气化了的陨石冲击体经凝聚而形成的，这也是识别陨石坑的重要标志。 　　⑤角砾岩和震裂锥的存在大量的角砾岩,大都是杂乱无章地与不同的岩性碎屑混合在一起。这些角砾岩含有大量熔融的或部分熔融的玻璃质击变岩。冲击波通过某些岩石类型时，就产生震裂锥，单个锥体的大小，从小于1厘米到15厘米或更大，顶端稍钝,锥体项角一般为90°，表面有很多沟槽，呈马尾构造，锥体的顶端都有指向该冲击构造中心的趋势。在石灰岩、白云岩、石英岩、片麻岩和页岩等许多岩石类型中都观察到有震裂锥。目前在地表冲击位置上，包括萨德伯里构造、里斯和施泰因海姆盆地、弗林克里克等数十个冲击构造中都发现了震裂锥。现已证明，震裂锥本身已能作为陨石轰击的独特标志。 　　⑥矿物的冲击效应标志。造岩矿物均显示冲击效应。与陨石坑有关的矿物冲击效应为：第一，在非常高的应变率下，矿物发育有特征的微观和亚微观结构，如石英、长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石的形变、微裂隙、微页理和扭折条带等构造，其中石英的和等多方向的微页理是冲击成因的独特标志。第二，在固态下的相转变，如石英转变为柯石英和超石英，以及转变为继形硅氧玻璃,石墨转变为金刚石等。第三，矿物的热分解、熔融以及出现流动构造，特别是在同一岩石中结晶体的玻璃体并存，如石英、长石已转变为玻璃相，而深色矿物仍保留晶质相。在强冲击情况下，玻璃体内的难熔矿物亦发生分解，如有的坑内钛铁矿、金刚石、铁板钛矿和斜锆石等已熔成液滴状。

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判定陨石坑的标志
　　根据对陨石坑现场的实际调查和对主要造岩矿物冲击效应的研究，结合核爆炸和人工冲击模拟试验研究的结果，判定陨石坑的主要标志有：
　　A、陨石坑一股为圆形构造，目前对地表数十个陨石坑探测的结果表明，它们多为圆形构造。较古老的坑由于受构造运动的影响，也有呈椭圆形或腰子形的。
　　B、大多数陨石坑都保存有较好的坑唇，即环形山坑缘。它是由抛射物沿坑的边缘堆积而形成的。有一些陨石坑由于形成年代老，坑唇多被侵蚀掉。有冲击坑本身也被剥蚀，因而不易被识别。但残留的强形变和震裂岩石为一圆形区域这一特点仍可被辨认。
　　C、坑底结构较复。坑底的岩石在受到巨大陨石轰击后，由于应力释放而产生一定程度的回弹，故在一些大的陨石坑底部常出现中央隆起的状况。由于坑底岩石遭到破坏，使人工地震波的反射极不规则。重力法的测定结果表明，陨石坑为重力负异常。而火山喷发为正异常。此外，一个巨大陨石的轰击，有可能融发或控制深部岩浆的侵入。如加拿大著名的镍矿床所在地——萨德伯里构造己被证实为一个复合构造，其深部层上采的含矿岩浆重叠在大的陨石轰击构造之上，陨石轰击融发深部岩浆上升，并溢出地表充填于坑内的现象，在月球表面较常见，在地球表面亦有所见。
　　D、常有陨石碎片或铁――-镍珠球等残留物存在于冲击产物中。迄今为止，还从未在任何一个地表陨石坑中挖掘出陨石冲击体本身。而在质量较小的陨石所轰击形成的坑内，大都能找到它的残留物。如前述，地表己找到陨石碎片的10多个冲击坑的直径都较小，一般只有几十到上百米，最大的亚利桑那陨石坑直径为1200米。质量大的陨石由于它高速撞击地表后容易爆散和蒸发，极难在坑中找到其残片，如在直径为24公里的里斯坑（爆炸能量大于10**21焦耳）中至今仍未找到陨石的残留物。
　　但不久前在坑底岩石的粒间裂隙内发现了铁――-铬――-镍（含少量硅和钙）的微细粒子及细脉，认为是由气化了的陨石冲击体，经凝聚而形成的，这也是识别陨石坑的重要标志。
　　E、角砾岩和震裂锥的存在。大量的角砾岩大都是杂乱无章地与不同的岩性碎屑混合在一起，这些角砾岩含有大量熔融的或部分融的玻璃质击变岩。冲击波通过某些岩石类型时就产生震裂锥，单个锥体的大小从小于1厘米到15厘米或更大，顶端稍钝。锥体顶角一股为90度，表面有很多沟槽，呈马尾构造，锥体的顶端都有指向该冲击构造中心的趋势。在石灰岩、白云岩、石英岩、片麻岩和页岩等许多岩石类型中，都观察到有震裂锥。目前在地表冲击位置上，包括萨德伯里构造亚斯和施素因海姆盖地、弗林克里克等数十个冲击构造中都发现了震裂锥。现己证明震裂锥本身己能作为陨石轰击的独特标志。
　　F、矿物的冲击效应标志。造岩矿物均显示冲击效应，与陨石坑有关的矿物冲击效应为：第一在非常高的应变率下，矿物发育面特征的微观和微观结构，如石英长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石的形变。微裂隙微页理和扭折条带等构造，其中石英的等多方向的微页理是冲击成因的独特标志。第二在固态下的相转变，如石英转变为柯石英和超石英，以及转变为继形硅氧玻璃，石墨转变为金刚石等。第三，矿物的热分解熔融以及出现流动构造，特别是在同一岩相，而深色矿物仍保留晶质相，在强冲击情况下玻璃体内的难熔矿物亦发生分解，如有的坑内钛铁矿、金刚石、铁板钛矿和斜锆石等己熔成液滴状。