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岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究

中國


岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究

《中國科學：地球科學》（SCIENCE CHINA Earth Sciences）以封面文章形式發表題為《岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究》的研究論文
據中國科學院遙感與數字地球研究所：日前，《中國科學：地球科學》（SCIENCE CHINA Earth Sciences）以封面文章形式發表題為《岫巖隕石坑的成坑過程與形貌特征研究》的研究論文 ， 論文由中國科學院遙感與數字地球研究所郭華東院士指導、王心源研究員擔任第一作者，博士研究生駱磊等參加撰寫 。
岫巖坑是中國首個被證實撞擊起源的隕石撞擊坑 。前人主要開展對撞擊構造的證實以及與之相關的構造地質學、地球化學與礦物學研究，尚缺少對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、數字高程模型（DEM）、鉆孔資料、區域地質圖與野外觀測等多元數據, 結合目前主要的隕石撞擊推演理論, 從構造地質學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，其形貌特征與區域環境不斷地發生著變化 ， 這為研究區域古環境、古氣候乃至成巖成礦作用提供了線索 。
具體來說，該研究根據簡單坑成坑過程推演模型，通過模擬計算獲得了岫巖坑撞擊成坑的瞬時直徑可達到1,400m，瞬時坑深約為500m 。撞擊完成調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據基本一致，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，后來在坑東北部由于侵蝕作用形成缺口 ， 導致湖水外泄 。此后，流水進行侵蝕、切割形成坑壁的沖溝與坑底的小河流，新的水系系統于是形成 。今天，羅圈溝里村民即居住、耕種在這個曾經的湖盆內 。
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數據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研究、科普教育與旅游功能 ?！边b感地球所付碧宏研究員說，“對于岫巖隕石坑進行深入的科學研究 ， 認識撞擊作用對于區域地質、地貌乃至當時的水系與植被的影響，以及成坑后湖泊沉積所記錄的區域環境變化，均具有重要的科學價值與應用前景 ?？梢陨暾埥⑽覈谝粋€隕石坑地質公園，開展地質科學旅游，對公眾進行天體撞擊有關知識的宣傳與普及 。”
該項研究得到了國家自然科學基金資助項目(批準號: 60972141)、中國科學院戰略先導性科技專項資助項目(批準號: XDA04077200)和國家高技術發展研究計劃資助項目共同資助(批準號: 2010AA122202) 。