第五 ， 冲击变质 。 什么叫做冲击变质？小天体撞击地表带来的压力可以达到上百万大气压 ， 撞击产生的高温高压 ， 可以使得很大一个区域的岩石发生物理和化学变化 。 这个变化会在岩石和矿物里面造成损伤 。 即使陨石坑形态不存在了 ， 这些损伤都有可能保留下来 。
实际上在这五类标准中 ， 前四类标准一般会存在成因的多解性 ， 所以不能够看到这些东西就判定为陨石坑 。 但是第五类冲击变质现象只有在陨石坑中才有可能出现 ， 所以它是陨石坑判别的“DNA证据” ， 我们找到它就可以判定是不是陨石坑 。
找到中国的陨石坑
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那么我们怎么找？下面以中国的两个陨石坑为例 ， 给大家介绍一下 。
这是岫岩陨石坑 ， 位于中国辽宁 ， 这是一个直径1.8公里的陨石坑 ， 形成在距今5.3万年前 。
大家看 ， 这个陨石坑形态圆不圆？圆 ， 但是它的形态在航空照片上看更像五角形 ， 也就是说它已经受到强烈的侵蚀 ， 尽管它只有5万年多一点的历史 。 所以根据形态来判别 ， 它给了我们一个形似陨石坑的印象 。 曾经我们也努力去找陨石 ， 但是基本找不到 。
那么怎么去判别呢？我们只有唯一的途径 ， 就是漫山遍野找石头 ， 找那些受过强烈撞击的石头 。 由于地表受过强烈风化 ， 我们需要打钻到地表下面提取石头 ， 最终我们还是发现了一些强烈冲击变质岩石 。
▲ 撞击角砾岩
这张照片展现的就是通过钻探 ， 从地表以下四五百米处提取出来的一块撞击角砾岩 。 通过现代的微束分析技术 ， 比如电子显微镜等 ， 我们在里面找到了一些由冲击波作用造成的矿物物理和化学变化的证据 。
▲ 超高压矿物
第一个叫超高压矿物 。 什么叫超高压矿物？在特定的温度压力条件下 ， 地表的矿物都是稳定的；如果压力和温度的条件变化了 ， 它会变成另一种高密度的矿物 。
比如二氧化硅在超高压下 ， 会形成一种叫柯石英的矿物 。 这种矿物只有在地球深部数百公里以上才可能出现 。 现在它在地表出现 ， 说明地表受过高压作用 。 所以超高压矿物是很重要的陨石坑判别依据 。
▲ 矿物击变面状变形页理
第二 ， 在冲击波的强烈作用下 ， 矿物会发生特殊的变形 ， 比如产生面状的变形页理 。 这个页理很特殊 ， 像刀切一样 ， 这种现象在一般地球岩石上找不到 ， 只有冲击波才能造成这种现象 。
▲ 矿物击变玻璃
第三个是矿物晶体的玻璃化 。 冲击波作用可以使晶体里的原子点阵在瞬间被打乱 ， 矿物的外形能保存 ， 但是内里已经不是晶体结构 ， 变成玻璃体了 ， 我们叫击变玻璃 。
以上三个标准就是国际科学界判别陨石坑的三类诊断性证据 ， 只要能找到其中之一 ， 就可以肯定它就是陨石坑 。 如果找不到这些诊断性证据 ， 即使有很漂亮的陨石坑形态 ， 或即使找到了陨石 ， 也还得要论证 。 这就是学术规则 。
依兰陨石坑也是同样的情况 ， 它是我们2021年刚证实的一个陨石坑 。 这个陨石坑在中国小兴安岭东南部 ， 位于一个森林覆盖区 。 它的直径为1.85千米 ， 比岫岩陨石坑略大一点 ， 在这个陨石坑中目前也没有找到陨石 。
这个地区的基岩是花岗岩 。 我们还是通过在地表收集、钻探 ， 提取到了一些冲击变质花岗岩的证据 。
▲ 左：超高压矿物
右上：矿物击变面
右中：状变形页理
右下：矿物击变玻璃
左图呈现的是花岗岩在几十万大气压和数千度的温度压力作用下发生的变化情况 。 我们在冲击变质花岗岩里面发现了超高压矿物、矿物击变面状变形页理和矿物击变玻璃 ， 找到了国际要求的几套陨石坑诊断性证据 ， 得到了国际上的确认 。
为什么要研究陨石坑？
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最后 ， 我们来谈一下陨石坑的研究意义 。
陨石坑是一种宇宙地质奇观 ， 而地球上的陨石坑与火星、月球上的陨石坑 ， 有着相同的地质现象、形成机理和特征 。 那么我们就可以站在地球看其他星球 ， 可以身临其境去体验它 。
所以 ， 陨石坑是一个非常好的科学和科普教育基地 。 实际上国外的很多陨石坑都被开发成了博物馆 。 根据国际同行的评估 ， 我们中国这两个陨石坑也是天然博物馆非常理想的选址 。
另外 ， 陨石坑是星球撞击的遗迹 ， 可为我们研究宇宙地质特征、研究地球演化等提供重要的信息 。
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