陨石坑的结构特征

天天

在地球上陨石坑形成的条件是一个物体以11.6km/s的速度从外空与地球相撞。在这个过程中这个物体的动能转换为热能，重的陨石释放出来的能量可以达到相当于上千吨TNT爆炸所释放出来的能量，这个能量级相当于核爆炸所释放出来的能量。目前地震仪平均约每年纪录到一次大于一千吨TNT能量的撞击，这些撞击一般发生在大洋中。 　　假如陨石的质量超过1000吨的话大气层基本上对它没有减速的作用，那么陨石表面的温度和压力会非常高。球粒陨石和碳质示意图球粒 陨石在这种状况下会在它们与地面撞击以前就被破坏，但是铁-镍金属陨石的结构足够强，可以与地面撞击造成巨大爆炸。 　　当陨石与地面相撞时它将当地的空气、水和岩石压缩为极热的等离子体。这个等离子体相外快速扩张，并迅速冷却。它与其它被投射的物件以轨道或近轨道速度被抛出。它们甚至可以完全脱离地球的引力，有些甚至可以在其它行星表面成为陨石坠落。没有空气的天体表面往往还可以看到从撞击坑相外辐射的外抛物留下的痕迹。不过在此应该提到的是关于这些辐射线的产生原理还有其它、非撞击的理论。 　　在等离子体内部非常高能的化学反应会发生，比如在地球上盐水和空气可以合成非常强的酸。等离子体内气化的岩石会凝结成水滴形的似曜岩，这些似曜岩可以分布到撞击点周围很大的范围里。但是也有人认为似曜岩不仅仅是撞击产生的。比如世界上最大和最年轻的似曜岩区（位于澳大利亚周边，约70万年）就缺乏一个撞击坑。假如这里的似曜岩的确是由于撞击所形成的，那么这么大的一个撞击坑肯定不会再过去一百万年中被磨灭。 　　海上撞击所造成的危害比陆上撞击的要大得多。大的陨石可以一直冲到海底，在海上造成巨大的海啸。据计算尤卡坦希克苏鲁伯的撞击造成了50至100米高的海啸，在内陆数千米处形成了堆积。 　　不论是在陆上还是海上撞击的结果总是一个陨石坑。陨石坑有两种形式：“简单”的和“复杂”的。巴林杰陨石坑是一个典型的简单陨石坑，它就是地面上的一个坑。简单的陨石坑直径一般都小于四千米。 　　复杂的陨石坑一般比较大，中央有一个中心山，周围环绕着沟，还有一或多个边。中心山是由于撞击后地下的反射造成的。这样的陨石坑有点像冻结在地面上的滴入水池里的水滴。 　　不论是简单的还是复杂的陨石坑其大小决定于陨石的大小以及撞击处的物质。比较松软的物质所形成的陨石坑比比较脆的物质所形成的陨石坑要小。陨石坑的大小和形状随时间变化。刚刚形成的陨石坑由于散热而收缩。在地球表面随时间的延续风化以及其它地质过程将陨石坑掩藏起来了。巴林杰陨石坑是地球上保存最好的陨石坑之一，但是它只是在约五万年前形成的。而6500万年老的希克苏鲁伯撞击坑虽然是地球上最大的撞击坑之一，但是在地球表面上已经看不到它的痕迹了。 　　有些火山口看上去像陨石坑，而大理石除可以通过撞击形成外也可以通过其它过程形成。不爆炸性的火山口一般很容易与撞击坑区分，因为它们形状不规则，而且还有岩浆流和其它火山物质。只有金星上的陨石坑也有融化的物质流淌。 　　陨石坑最不同的标志是岩石受到的冲击变态如碎裂屑锥、熔化的岩石和晶体变形。比较困难的是至少在简单的陨石坑里这些物质比较趋向于被深埋。但是在复杂的撞击坑里可以在中心上射的部分找到它们。 　　陨石坑的特征一般有： 　　·撞击坑底部有一层“大理石化”的岩石。 　　·碎裂屑锥，这是岩石上V形的凹坑，尤其在细粒的岩石上容易产生这样的碎裂屑锥。不过一些学术论文报道说在火山喷射物中也有碎裂屑锥。 　　·高温岩石比如溶化过得硬和焊在一起的沙块、似曜岩以及溶化的岩石飞溅後形成的玻璃。不过有些学者怀疑似曜岩可以作为撞击坑的特征。在一些火山地带也有似曜岩被发现，此外似曜岩一般比典型的撞击岩石要干。撞击後溶化的岩石类似火山岩，但是它们包含有没有溶化的岩层的碎片，组成不寻常的、大面积的覆盖面，它们的化学成分也比从地球深处喷出来的火山岩要复杂。此外它们往往含有在陨石中比较多的微量元素如镍、铂、铱、钴等。 　　·矿物中的微压力变形。这包括石英和长石中晶体破裂、高压物质如金刚石的形成、冲击石英的变形如重矽石和斜矽石。 　　除火山外地下核爆炸也会造成类似于陨石坑的坑。事实上世界上坑最密集的地区是美国的内华达测试基地。