岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究 _中國

《中國科學(xué)：地球科學(xué)》（SCIENCE CHINA Earth Sciences）以封面文章形式發(fā)表題為《岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究》的研究論文
據(jù)中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所：日前，《中國科學(xué)：地球科學(xué)》（SCIENCE CHINA Earth Sciences）以封面文章形式發(fā)表題為《岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究》的研究論文，論文由中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所郭華東院士指導(dǎo)、王心源研究員擔(dān)任第一作者，博士研究生駱磊等參加撰寫。
岫巖坑是中國首個(gè)被證實(shí)撞擊起源的隕石撞擊坑。前人主要開展對(duì)撞擊構(gòu)造的證實(shí)以及與之相關(guān)的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)與礦物學(xué)研究，尚缺少對(duì)岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究。王心源等人的這一研究基于遙感影像、數(shù)字高程模型（DEM）、鉆孔資料、區(qū)域地質(zhì)圖與野外觀測等多元數(shù)據(jù), 結(jié)合目前主要的隕石撞擊推演理論, 從構(gòu)造地質(zhì)學(xué)角度初步分析了岫巖隕石坑的撞擊形成過程與形貌特征。研究表明，岫巖隕石坑自形成以來，其形貌特征與區(qū)域環(huán)境不斷地發(fā)生著變化，這為研究區(qū)域古環(huán)境、古氣候乃至成巖成礦作用提供了線索。
具體來說，該研究根據(jù)簡單坑成坑過程推演模型，通過模擬計(jì)算獲得了岫巖坑撞擊成坑的瞬時(shí)直徑可達(dá)到1,400m，瞬時(shí)坑深約為500m 。撞擊完成調(diào)整后最終坑的直徑約為1,760m ，坑深約為375 m，角礫巖堆積透鏡體厚度約為188 m ，與前人鉆孔揭示角礫巖堆積數(shù)據(jù)基本一致，表明該推演的可靠性。岫巖隕石坑成坑后，曾一度形成為封閉的湖泊，后來在坑?xùn)|北部由于侵蝕作用形成缺口，導(dǎo)致湖水外泄。此后，流水進(jìn)行侵蝕、切割形成坑壁的沖溝與坑底的小河流，新的水系系統(tǒng)于是形成。今天，羅圈溝里村民即居住、耕種在這個(gè)曾經(jīng)的湖盆內(nèi) 。
王心源研究員說，由于至今未在岫巖坑周圍找到撞擊隕石的碎片，該坑為何種屬性隕石撞擊形成的尚未確定。因此初步研究估算，若撞擊隕石為鐵隕石, 其直徑當(dāng)在55m左右; 若為石隕石, 直徑約為115m左右；如為石鐵隕石，直徑應(yīng)該不足百米。
【岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究】該研究基于DEM數(shù)據(jù)還揭示了岫巖隕石坑形成之后的侵蝕與退化特征。坑深/坑徑的比值為0.143，定量性刻畫了該坑屬于簡單坑的特征；坑緣輪廓的圓度值為0.884, 表明該坑已受到了一定程度的風(fēng)化與侵蝕作用。因此，目前坑平均直徑1,800m ，比初始直徑要大40m左右。
“岫巖隕石坑具有很好的科學(xué)研究、科普教育與旅游功能。”遙感地球所付碧宏研究員說，“對(duì)于岫巖隕石坑進(jìn)行深入的科學(xué)研究，認(rèn)識(shí)撞擊作用對(duì)于區(qū)域地質(zhì)、地貌乃至當(dāng)時(shí)的水系與植被的影響，以及成坑后湖泊沉積所記錄的區(qū)域環(huán)境變化，均具有重要的科學(xué)價(jià)值與應(yīng)用前景。可以申請(qǐng)建立我國第一個(gè)隕石坑地質(zhì)公園，開展地質(zhì)科學(xué)旅游，對(duì)公眾進(jìn)行天體撞擊有關(guān)知識(shí)的宣傳與普及。”
該項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào): 60972141)、中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)性科技專項(xiàng)資助項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào): XDA04077200)和國家高技術(shù)發(fā)展研究計(jì)劃資助項(xiàng)目共同資助(批準(zhǔn)號(hào): 2010AA122202) 。