岫岩陨石坑是如何形成的？

岫岩陨石坑照片(面向NE方向拍摄)

岫岩陨石坑SPOT5影像及其水系系统解译图 (黑色曲线为坑壁裂隙, 黄色曲线为坑底冲沟, 蓝色曲线为坑底小河流, 白色为内外边界)

据EurekAlert!：岫岩坑是中国首个被证实撞击起源的陨石撞击坑。前人主要对撞击构造的证实以及与之相关的构造地质学、地球化学与矿物学研究，尚缺少对岫岩陨石坑的成坑过程与形貌特征研究。最近的一项研究表明,岫岩陨石坑自形成以来，其形貌特征与区域环境不断地发生着变化，这为研究区域古环境、古气候乃至成岩成矿作用提供了线索。

这篇名为“岫岩陨石坑的成坑过程与形貌特征研究”的研究论文发表于近期的《中国科学：地球科学》，基于遥感影像、数字高程模型(DEM), 钻孔资料、区域地质图与野外观测等多元数据, 结合目前主要的陨石撞击推演理论, 从构造地质学角度初步分析了岫岩陨石坑的撞击形成过程与形貌特征。论文在中国科学院遥感与数字地球研究所郭华东院士指导下，由王心源研究员担任第一作者、博士研究生骆磊等参加撰写。

撞击坑是指小行星或彗星高速撞击星体表面形成的凹坑或环状地质构造。根据形貌特征，地球上的撞击坑一般可分为简单坑、复杂坑和撞击盆地。我们知道地球表面存在复杂而又剧烈的地质作用，都有可能导致陨石坑被湮没，或被较年轻沉积物覆盖, 使得古老陨石坑不易辨认或已消失；陨石坑原始的形态特征会随着时间的推移产生渐变。那么岫岩坑，在不同阶段又是什么样的呢？探索岫岩陨石坑成坑过程与形貌特征很有必要。

岫岩陨石坑呈碗状，为简单撞击坑(图1)。该研究根据简单坑成坑过程推演模型，通过模拟计算获得了岫岩坑撞击成坑的瞬时直径可达到1,400m，瞬时坑深约为500m。撞击完成调整后最终坑的直径约为1,760m，坑深约为375 m，角砾岩堆积透镜体厚度约为188 m，与前人钻孔揭示角砾岩堆积数据基本一致，表明该推演的可靠性。岫岩陨石坑成坑后，曾一度形成为封闭的湖泊，后来在坑东北部由于侵蚀作用形成缺口，导致湖水外泄。此后，流水进行侵蚀、切割形成坑壁的冲沟与坑底的小河流，新的水系系统于是形成(图2)。今天，罗圈沟里村民就居住、耕种在这个曾经的湖盆内。

王心源研究员说，由于至今未在岫岩坑周围找到撞击陨石的碎片，该坑为何种属性陨石撞击形成的尚未确定。因此初步研究估算，若撞击陨石为铁陨石, 其直径当在55m左右; 若为石陨石, 直径约为115m左右；如为石铁陨石，直径应该不足百米。

该研究基于DEM数据还揭示了岫岩陨石坑形成之后的侵蚀与退化特征。坑深/坑径的比值为0.143，定量性刻画了该坑属于简单坑的特征；坑缘轮廓的圆度值为0.884, 表明该坑已受到了一定程度的风化与侵蚀作用。因此，目前坑平均直径1,800m，比初始直径要大40m左右。

“岫岩陨石坑具有很好的科学研究、科普教育与旅游功能。”中国科学院构造地质学家付碧宏研究员说，“对于岫岩陨石坑进行深入的科学研究，认识撞击作用对于区域地质、地貌乃至当时的水系与植被的影响，以及成坑后湖泊沉积所记录的区域环境变化，均具有重要的科学价值与应用前景。可以申请建立我国第一个陨石坑地质公园，开展地质科学旅游，对公众进行天体撞击有关知识的宣传与普及。”(中国化石网)