
很少有人知道月亮上满是陨石坑。 但并非所有人都知道,陨石撞击也使陨石坑覆盖了地球。 在本文中,我将讨论一般而言,尤其是地球上的陨石坑。
在KDPV-火卫一上。
关于月球陨石坑的两个假设
1609年,刚刚发明望远镜的伽利略将他引向月球。 事实证明,月球的景观与尘世的景观不同:月球上覆盖着各种大小的杯形凹陷,周围环绕着环形山脉。 伽利略无法解释这些形态的性质,而是给了它们一个名字,选择了希腊酒碗的名字作为他的名字。 从那时起,它们被我们称为
火山口 。
在18世纪末,约翰·施罗特(JohannSchröter)提出,月球上的火山口是在那里发生的强大爆炸事件的结果。 这种爆炸性喷发不会导致形成火山结构-规则的圆锥,而是相反,会形成一个被井筒围绕的漏斗。 地球上有许多这样的火山-它们被称为火山口,实际上有点类似于月球陨石坑。
与迅速在科学界获得普遍认可的这一假设相反,弗朗兹·冯·格鲁伊森(Franz von Gruytuisen)在1824年对陨石坑的陨石起源做出了假设。 该理论的弱点在于,它无法解释几乎所有的陨石坑都具有规则圆形的事实,而如果倾斜倾斜,陨石坑应该变成椭圆形,而这种椭圆形陨石坑应该占了上风。 因此,很长一段时间以来,这种理论并不流行。
仅在20世纪上半叶,随着关于高速撞击中发生的现象(在军事领域极为重要)的观念的发展,显然陨石理论的这一弱点是虚构的。 空速碰撞会导致爆炸,在爆炸过程中,撞击位置的行星表面的流星体和岩石立即蒸发,并且系统“忘记”了流星体的到达方向。 气体和蒸汽的进一步膨胀以及冲击波的传播都以相同的方式在所有方向上发生,无论身体轨迹的方向如何,都会形成圆形的火山口。 1924年,新西兰天文学家吉福德(A. Gifford)首先对这种过程进行了定性描述,然后由苏联科学家K.P. 斯坦尤科维奇(Stanyukovich)在1937年首次出版时还是一名学生。
(摘自:Khryanina L.P.地球上的陨石坑。M .:内德拉,1987. C. 16.)
行星际太空飞行打败了月球环形山火山起源的假说-事实证明,水星,木星和土星卫星表面的古代部分,甚至火星上的微小卫星火卫一和狄莫斯,这甚至都很难建议火山活动。 后者的强度和性质应主要取决于宇宙物体内部的结构,其质量和大小,但它们不会影响陨石坑的密度。 事实证明,它们出现的原因不在行星内部,而是在行星外部。 这就是陨石轰炸的原因。
地球上的流星陨石坑
此外,不仅在其他行星上还发现了陨石坑。 地球上也知道类似于月球的环形结构,并且随着航空摄影和宇宙摄影的发展,在数十种中发现了它们。 迄今为止,已知它们有160多种。

因此,亚利桑那州的火山口早已众所周知。 他的地质描述是第一次由A.E. 足于1891年。 他发现了一个不寻常的地层,它是一个直径为1200米的凹陷,斜坡非常陡峭,周围有30-65 m高的竖井,与此同时,陨石坑的深度为180 m,其底部远低于周围的平原。 但主要的奇怪之处在于,火山口中没有火山活动的迹象-熔岩或凝灰岩都没有。 一个石灰石,其层被倒转并在井筒上以相反的顺序翻转,并且在火山口内部被扭曲,压碎,甚至压碎成面粉。 印第安人称此漏斗为魔鬼峡谷,并在其中发现了天然铁,他们将其用于自己的目的,从而暗示了漏斗的陨石起源。 A.E. 探险期间,脚在距离火山口三公里处发现了一块重91公斤的陨铁块。 在随后的研究中,在陨石坑中发现了大量的陨石物质-从蒸汽冷凝过程中形成的小颗粒到大块的铁。 贝壳状炮弹被严重氧化的气球是亚利桑那州陨石坑的特征。 它们在撞击时流星体的熔化,蒸发和凝结过程中形成。 地球物理研究的结果是,位于火山口的金属总量估计为数万吨。 这(除了许多实际上未变的陨石碎片之外)是一种深熔的金属,已经失去了陨铁的原始特征结构。 除此之外,还发现了一种类似于浮石的泡沫状泡沫状材料-这种玻璃是由于撞击时土壤融化而形成的(随后在核爆炸的地方也发现了类似的玻璃)。 火山口中的岩石,除了形成后出现的岩石(在更新世的底部有一个湖,其中有一层沉积物,并根据这些沉积物确定了火山口的年龄),由于
冲击波在
冲击波作用下的
变质作用而发生了很大变化超高温和高压。 所有这些发现无疑证明了陨石坑的陨石起源。
亚利桑那陨石坑不是唯一的,也不是最大的陨石坑。 但是它属于地球上保存最完好的撞击结构。 与地球上月球上的陨石坑不同,它们被侵蚀无情地破坏了,所以许多古代的
星尘看起来像是
长柄漏斗。 仅存在特征性的断层系统,特征性的角砾岩碎屑岩,并具有熔融迹象(直至完全融化并形成奇特的火成岩-
塔格米特岩),冲击变质的迹象,例如高压相-菱镁矿,堇青石,钻石和还专门使石英和其他矿物的晶体变形和破裂。 所谓的破碎锥也是撞击事件的征兆-岩石中的裂缝系统,使岩石碎片具有由顶点指向陨石坑中心的圆锥形外观。

在其他保存完好的陨石陨石坑中,我想提一下在Sikhote-Alin东部马刺奥林匹亚角附近的Primorye直径为50 m的Sobolevsky陨石坑。 地质学家V.A.发现了这个火山口。 Yarmolyuk正在寻找Sikhote-Alin陨石坠落后的碎片。 通过地震勘探对陨石坑进行了调查,结果发现陨石坑的尺寸很小,其结构出奇地类似于较大的陨石坑。 最有趣的是,这个火山口形成于不到1000年前(大概不超过250-300年前),除了被冲击波变质的岩石外,还发现了许多有机残留物-草叶,高温脉冲转化的木屑和压入玻璃状碳-熔化(有趣的是找到一条雪松条,它已部分变成普通的软木炭,而另一部分变成了熔化物)。 Sobolevsky火山口中存在爆炸性条件,这是由众多发现的硅酸盐玻璃所证明的,其下落达到一毫米。 还发现了许多铁镍球-陨石物质的残留物在撞击时蒸发。
不幸的是,目前,索伯列夫斯基火山口正受到矿工的逐步破坏-与这种被认为是独特的自然古迹并经过精心保存的著名物体相反-里斯火山口(德国),沃尔夫克里克(澳大利亚),上述亚利桑那州和许多其他地方。
从高速物体(甚至是Sobolevsky之类的小物体)爆炸性制动过程中形成的陨石坑中,应该区分在低速入射时形成的漏斗形的大型陨石及其在大气中失去宇宙速度的碎片。 在这种情况下,未观察到陨石和目标岩石的爆炸,蒸发,并且由于不停的坠落,此类陨石坑经常会呈椭圆形甚至细长的形状。 在这样的陨石坑中,几乎没有任何冲击变质的迹象-仅偶尔观察到特征性的裂纹和破裂锥,同种异体的形成(由冲击作用从其位置喷出的碎屑形成)和自生的(保留在冲击位置)冲击角砾岩和山粉。 正是在锡克霍特-阿林陨石的大碎片坠落现场发现了这样的陨石坑。 它们的尺寸始终很小,并且不超过前几十米。 尽管在这样的火山口形成过程中没有发生爆炸,但有时仍可以检测到目标岩石融化的微观迹象-以微小的硅酸盐玻璃状球的形式出现,特别是在Sikhote-Alin火山口场的最大火山口中发现了。
在大型撞击结构中,其尺寸长达数十公里和数百公里,陨石起源的特征标志变得尤为突出。 撞击后融化的岩石形成熔岩湖;冷却后,形成
塔格石层状体
;撞击后形成
的断层系统深入岩石圈并产生二次热液过程。 撞击结构和火山结构之间有两个重要的区别:与陆源岩浆相比,撞击熔体的表面特征和极高的温度。 这表现为方石英的广泛分布,从1700°C开始结晶,而鳞闪石的结晶温度为1450°C,这在火成岩中很少见。
大型冲击结构的特征是由于冲击变形引起的应力释放而形成了中央隆起(“中央山丘”),而数百公里的某些结构则具有多环结构。 这种多环结构在月球上广为人知,并且它们的存在被认为是对陨石坑陨石起源的一种辩解-人们认为,对于这种陨石,必须将其陨落,这不太可能发生。 但是,对冲击波传播过程和随后的变形释放过程进行更彻底的检查后发现,多环结构的形成与此过程有关。 核爆炸后,在人工环形山中观察到了这种结构的小规模形成。
在地球上发现的最大撞击结构的大小为数百公里。 因此,尤卡坦半岛上著名的Chiksulub火山口直径为180公里,它恰好位于白垩纪和古近纪的边界(恐龙灭绝时)。 该地区没有火山口的视觉迹象-它是由拱形的地球物理异常发现的,陨石的起源已通过撞击矿的发现得以证明-冲击了部分熔融的角砾岩(
zuvites )。 全球火山口的地球化学异常,也就是铱峰。 由于大量陨石物质的蒸发,全世界白垩纪与古近纪之间的边界对应的层中的铱含量比通常高十倍,其中铱含量远高于其在地壳中的含量。 小行星的坠落无疑导致了该陨石坑的形成,无疑对整个地球造成了全球性影响。 达到爆炸功率
Mt和大量的尘埃被释放到大气中,这是由汽化的小行星和目标岩石凝结形成的,这些岩石与森林的烟尘一起被全世界几乎所有的冲击波点燃,碎片从近太空落下,使地球在阳光下封闭了几年,可能导致白垩纪-古近纪灭绝。

与Chiksulub不同,Wredefort环形山的直径达300 km,在太空图像中清晰可见,并且是地球上唯一保存完好的多环结构。 火山口的寿命是20亿年,其安全性令人惊讶。
随着弹坑直径的增加,其形态会发生显着变化。 除了上面提到的中心山丘和多环结构的形成之外,陨石坑的直径会逐渐变平,并且它的轴不是像小陨石坑那样由一堆碎片形成,而是由大推块形成。 由于板块构造,地球规模的陨石坑无法生存。 然而,有一个边际假说,即太平洋是一个如此巨大的火山口(在一个不太大胆的版本中-最初的大洋地壳和运动的岩石圈板块是在大型天体撞击的作用下对原始大陆壳的破坏期间形成的。
其他行星

与地球一样,在金星雷达期间也发现了陨石起源的陨石坑,这使得获取详细的地表浮雕图成为可能。 由于非常稠密的大气层,只有非常大的物体才能克服它,同时保持宇宙速度。 因此,金星的陨石坑的最小直径不少于几十公里。 与地球一样,金星的火山口也遭受侵蚀和构造过程的破坏,因此它们很少。

在火星上也有许多陨石坑。 除微陨石外,火星的大气层实际上并不是轰炸的障碍。 但是,火星的大多数小坑会很快被沙子覆盖,因此,在大型图像中,火星的表面比月球的表面要少得多。 尽管如此,在月球和火星上,大型陨石坑的密度几乎没有变化,不会受到风蚀和沙子的影响而入睡。 同时,就像月球海一样,在火星上,几乎没有陨石坑的地区脱颖而出。 对此的解释是,它们的表面要年轻得多;它在相对较近的时期经历了破坏前浮雕的过程,包括其撞击源。

因此,陨石坑的密度是一个特征,可让您确定特定行星表面的大致年龄,并区分古老和年轻的遗址。 这在月球上清晰可见,月球上有许多陨石坑,古老的大陆,以及密度较低的陨石坑,其年龄比其表面的其余部分年轻约十亿年。 在Ganymede上,其年轻地壳的条纹也几乎没有火山口(与古代“大陆”相比,火山口的密度类似于月球)。
如果对于有大气层的行星,陨石坑的大小是有限制的,那么对于无大气层的行星,则没有这样的限制。 陨石坑频率对其大小的单个连续依赖性从行星尺度的最大陨石坑扩展到具有微观尺寸的微陨石坑,这表明陨石坑的发生机理是统一的。
缺少致密大气层的行星表面总是通过陨石轰击进行某种程度的加工。 在没有大气层以及明显的构造和火山作用的情况下,这是唯一改变表面的力。 在数十亿年的陨石轰炸中,地球上都覆盖着一层
白云母 。 Regolith不仅是被压碎的岩石,而且还经受着冲击和变质作用,熔化和淬灭,在深真空中的蒸发和凝结,分馏等,从而导致了新矿物的形成,包括完全独特的矿物。
火山口财富
关于亚利桑那陨石坑的地质结构的大多数数据都是在一种“铁淘金”的背景下获得的。 丹尼尔·巴林格(Barringer)赎回了该陨石坑,他希望从中提取陨石,根据他的想法,陨石的大小达到120米,质量为-十五亿吨纯铁,不需要从矿石中冶炼。 那是神话般的财富,只能接受。
但事实证明一切并不那么乐观。 大量的小碎片和强氧化的金属滴落在火山口中,而不是巨大的铁块,其数量不允许谈论任何类型的工业生产。
巴林格没有意识到,当撞击发生时,不仅是漏斗的形成,而且还有坠落的宇宙物体几乎完全蒸发的爆炸,而且看起来它甚至更深了,但他的探索注定要失败。根据现代估计,事实证明,巴林格在铁小行星的大小方面也被误认为-其质量比他的预期小200倍。因此,开发陨石坑以从那里提取铁的想法失败了。但这并不意味着冲击结构是贫瘠的。矿床中经常形成矿床-但是,它们通常与陨石无关。它们的形成与两件事有关:残余热量导致水热过程的发展,以及断层的形成和沿它们的矿化的发展。因此,世界上最大的铜镍矿床之一仅限于加拿大索德伯里大地震的环形断裂。在哈萨克斯坦的阿克托盖和库恩拉德铜矿床和阿拉木图金银矿床的岩石中发现了冲击变质的迹象。在附近的Shunak火山口中发现了由热液运动引起的硫化物矿化作用。这种矿化通常是陨石坑(包括千米大小的坑)的特征。在某些情况下,陨石坑的单个结构由于其几何形状而有助于形成矿床。因此,大地震的中央隆起的圆顶状结构通常是油田的储层(内华达山脉的油田,美国红翼)。Boltysh火山口的中空已成为形成腐泥油页岩沉积物的地方。非陨石坑
渴望发现的发烧友通常会在空间图像中“发现”新的和新的陨石坑。通常,这些已经是众所周知的结构,其起源与冲击过程无关。哈巴罗夫斯克地区的“灾难性”康德在这里是指示性的。这种结构的陨石起源神话一直存在-并非没有道理。它的外观与陨石坑非常相似-看起来像一个完全规则的环形山链。但是,孔德地块的地质结构与陨石坑的结构完全不同-它基于由超基性火成岩(杜尼铁矿,辉石岩)形成的股状体,该岩体深入地壳。相反,冲击起源的结构是表面出现的,随深度而消失。在另一环结构中未发现陨石起源的迹象,该环结构经常被认为是发生灾难的一个例子-撒哈拉沙漠中的Rishat结构。这种“撒哈拉沙漠之眼”的性质尚未得到可靠的阐明,但事实证明它不是火山口。这种可能的伪火山口的另一个例子是莫斯科地区Shatursky区的Smerdyachye湖。在互联网上许多陨石起源的出版物中,甚至都没有怀疑。同时,还考虑了Smerdyachy陨石起源的一种形式,但是到目前为止,尚无足够的数据来证实这一点。隔离发现的材料类似于冲孔石-红褐色的岩石碎片,由各种矿物(石英,长石,锆石)的熔合颗粒组成,并用气泡玻璃粘合。凹陷的几何参数与大小相似的陨石坑仍然相似。而且,无非就是文章作者的强烈愿望(恩加利切夫在莫斯科地区东部的流星陨石坑。 //圣彼得堡大学简报。 2009年,序列7。卷2. P.3-11)在这个湖中看到陨石坑。但是,如果Smerdyachye湖仍然具有某些暗示着陨石起源的特征,那么许多未知的陨石坑的搜寻者就完全根据其圆形形状任意宣布了许多圆形的湖泊和其他景观元素。但是,各种过程都可以形成类似于陨石坑的结构:喀斯特岩溶,水利工作,爆炸性火山作用(Maars和Calderas),甚至我们祖先的活动。因此,并非一切都是圆形的-陨石坑。* * *
撞击表面转换的过程是一个单一的机制,可以将拥有行星的所有行星以及卫星,小行星和小行星的固体表面转换为宇宙尘埃颗粒的表面。在月球或地球留下陨石坑的流星体也有陨石坑!..只有在没有固体表面的地方,才有陨石坑。但是即使在那里,在木星或土星上,当小行星或彗星飞入大气层时,在那里爆炸时,它们就不再存在了,在云层中形成了某种东西,这很让人想起所有相同的陨石坑-尽管不存在很长时间。那么,关于固体表面的行星及其卫星又该怎么说呢?陨石坑上没有陨石坑通常并不意味着它们不会形成-只是活跃的侵蚀或构造将其从宇宙物体的表面擦除。火山口的形成并不是表面形貌的简单变化。这是对表面材料的深层物理和化学处理,其中形成了新型岩石-冲击矿,新矿物在超高温和高压条件下形成。