該發(fā)現(xiàn)為隕石坑的撞擊起源提供證據(jù)，研究成果在國際著名學(xué)術(shù)刊物發(fā)表
近日，記者從中科院廣州地球化學(xué)研究所獲悉，該所研究員陳鳴科研小組在位于遼東半島北部岫巖滿族自治縣蘇子溝鎮(zhèn)丘陵山區(qū)一個環(huán)狀地質(zhì)構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)了大量超高壓礦物柯石英。柯石英發(fā)現(xiàn)地的岫巖隕石坑是華夏大地第一個被證實的隕石撞擊構(gòu)造，坑直徑1800米，坑深150米。大量超高壓礦物柯石英的發(fā)現(xiàn)為該坑的撞擊起源提供了確鑿證據(jù)。
據(jù)介紹，在我國開展隕石坑科學(xué)研究近30年的歷史中，這是第一篇在國際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表的有關(guān)中國隕石坑研究的科學(xué)論文，表明了岫巖隕石坑得到了國際科學(xué)界的肯定。
據(jù)介紹，柯石英是一個在超高壓條件下形成的二氧化硅天然礦物。在隕石撞擊引起的高溫超高壓條件下，地表巖石中的常見造巖礦物石英有可能轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙芏鹊目率?。地球上第一個被確定的隕石撞擊坑（巴林杰隕石坑）就主要歸因于柯石英的發(fā)現(xiàn)。地球上大約15%的隕石坑中已經(jīng)找到撞擊形成的柯石英?？率⒈粐H科學(xué)界確定為地表隕石撞擊構(gòu)造的診斷性證據(jù)之一。
岫巖隕石坑中柯石英產(chǎn)出在距離地表近300米深的撞擊角礫巖中。現(xiàn)有的沖擊變質(zhì)理論模型認(rèn)為，隕石坑中柯石英是沖擊波作用引起的石英固態(tài)高壓相轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。陳鳴等人觀察到岫巖隕石坑中柯石英主要以自形晶、樹枝晶及球狀晶形式產(chǎn)出在撞擊形成的二氧化硅玻璃中，這是典型的從熔體中結(jié)晶的產(chǎn)物，不能按照現(xiàn)有沖擊變質(zhì)理論模型來解釋。該坑柯石英晶體最大粒度達(dá)20微米以上，針狀晶體長達(dá)40微米，這是目前在隕石坑中發(fā)現(xiàn)的最大粒度柯石英。這項研究成果首次揭示了沖擊變質(zhì)成因柯石英從二氧化硅熔體中結(jié)晶的機(jī)制；根據(jù)柯石英從熔體中結(jié)晶的特點，修正了過去提出的沖擊變質(zhì)成因柯石英形成的壓力范圍；揭示了高壓二氧化硅熔體性質(zhì)是導(dǎo)致柯石英極快生長速率的重要因素之一。
據(jù)了解，岫巖隕石坑在隕石撞擊構(gòu)造中屬于小型簡單坑，這意味著類似于岫巖隕石坑柯石英的產(chǎn)狀特征可能普遍存在于其他隕石坑中，特別是那些規(guī)模更大的眾多隕石坑。因此，該項研究成果對沖擊變質(zhì)理論特別是高壓礦物的形成機(jī)制和隕石撞擊坑的壓力溫度歷史研究帶來新的啟示。
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