中国地质科学院地质力学研究所
中国地质学会
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陨石撞击构造作用的研究现状与前景

游振东, 刘嵘. 陨石撞击构造作用的研究现状与前景[J]. 地质力学学报, 2008, 14(1): 22-36, 21.
引用本文: 游振东, 刘嵘. 陨石撞击构造作用的研究现状与前景[J]. 地质力学学报, 2008, 14(1): 22-36, 21.
YOU Zhen-dong, LIU Rong. RESEARCH ON IMPACT TECTONICS AND IMPACTITES:STATUS AND PROSPECTS[J]. Journal of Geomechanics, 2008, 14(1): 22-36, 21.
Citation: YOU Zhen-dong, LIU Rong. RESEARCH ON IMPACT TECTONICS AND IMPACTITES:STATUS AND PROSPECTS[J]. Journal of Geomechanics, 2008, 14(1): 22-36, 21.

陨石撞击构造作用的研究现状与前景

  • 基金项目:
    国家自然科学基金项目(40272032)资助
详细信息
    作者简介: 游振东(1928-), 男, 教授, 岩石学专业, 长期从事变质地质学研究.E-mail:zdyou@tom.com
  • 中图分类号: P512.6

RESEARCH ON IMPACT TECTONICS AND IMPACTITES:STATUS AND PROSPECTS

  • 当陨石撞击地球表面时, 它所引起的瞬时(1秒至1微秒)动态高压(数十至数百个吉帕)和高温(大于1500℃), 必然导致陨石撞击坑(astroblems)的生成并使周围岩石发生变质作用, 这便是撞击变质作用(impact metamorphism)。目前关于撞击构造(impact tectonics)作用研究的主要进展涵盖如下四个方面:1.撞击坑的构造形貌及形成机制; 2.撞击变质作用及撞击变质岩; 3.撞击作用的数值模拟和实验研究; 4.撞击作用的经济地质意义。陨击作用研究不仅具有学术意义, 还具有实际的经济地质意义。南非的Vredefort-Witwatersrand是最老的撞击构造, 它以丰富的金铀矿床而闻名; 加拿大的肖德贝里(Sudbury)以同撞击作用期的大型铜镍矿床著称; 如今北美、中美不少地区正在探索与陨击期后构造有关的油气储集。此外, 许多陨击变质岩可以供作建筑材料。不少撞击坑已经辟为旅游胜地, 如德国的Nordlingen Ries撞击坑。我国撞击构造的研究已有不少进展。20世纪90年代初发现了海南白沙陨击坑, 此外内蒙古的多伦、江苏的太湖和辽宁的岫岩罗圈里等地也发现有陨击构造的证迹, 不过, 都尚待进一步的工作予以证实。全球撞击构造研究经验可以借鉴的是, 在长期构造稳定区较易于发现陨击坑; 不少撞击构造被隐伏在第四纪或更老的沉积物之下, 所以采用人造卫星发回资料解译地球表面的照片, 加上地球物理勘探, 可以有效地确定研究靶区, 在此基础上再加强岩石学、构造学研究予以确认。

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  • 图 1  简单陨石撞击坑(上)和复杂陨石撞击坑(下)细点:抛出物; 小三角:碎块堆积; 黑色:熔岩; 不规则细纹:坑底的裂隙(据Hamilton, 2001)[5]

    Figure 1. 

    图 2  美国Arizona州Meteor crater (航空照片NASA 2005)[6]

    Figure 2. 

    图 3  加拿大的肖德贝里(Sudbury)巨型陨石撞击坑。上图:陨石撞击构造及撞击变质岩的分布; 下图:主要矿床的分布(据Reimold, 2005, Fig. 8)[7]

    Figure 3. 

    图 4  Popigai陨石坑后撞击作用期的构造图。不同的断块的规模大小、隆升高度均不相同(据Maschak and Naumov, 2005)[8]

    Figure 4. 

    图 5  瑞芬地盾和地台区陨石撞击坑的分布剖面图(据Puura and Plado, 2005)[9]

    Figure 5. 

    图 6  陨击变质作用范围及各类陨击效应的P-T范围, 阴影区为正常变质作用变质相的PT范围(据French, 2003)[3]

    Figure 6. 

    图 图A  德国Ries陨击坑石英冲击玻璃中的柯石英(C)沿裂隙分布(据French, 2003)[3]

    Figure 图A. 

    图 图B  美国Meteor crater受撞击的cocconino砂岩石英颗粒布满面状变形构造(据French, 2003)[3]

    Figure 图B. 

    图 图C  Ries撞击花岗岩中石英中多组的PDFs : A{1013}或{0113}, B{1011}或{0111}(据French, 2003)[3]

    Figure 图C. 

    图 图D  德国Ries陨击坑的陨击角砾岩, 除了长石、石英之外还有鲕状灰岩的残片, 视域直径3.8mm(R梅森教授提供)

    Figure 图D. 

    图 图E  德国Ries陨击坑陨击花岗岩中的陨击熔融体, 视域直径3.8mm (R梅森教授提供)

    Figure 图E. 

    图 图F  假玄武玻璃(露头照片)充填于破碎的石英岩角砾之间。Sudbury.右上地质锤表示比例尺(据Trench, 2003, Chapter 5)[3]

    Figure 图F. 

    图 7  震裂锥:加拿大Haughton撞击构造细粒石灰岩中的震裂锥。具分散型马尾状条纹, 角顶向上, 图宽10cm (据French, 2003)[3]

    Figure 7. 

    表 1  瑞芬地区陨石撞击坑保存程度分级(据Puura and Plado, 2005)[9]

    Table 1.  Preservation level of impact craters in the Svecofennian crustal domain (after Puura and Plado, 2005)[9]

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    表 附录1  世界著名含金属矿床的陨击构造

    Table 附录1.  Impact structures in world-famous metal deposits

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    表 附录2  世界著名与碳氢资源有关的陨击构造

    Table 附录2.  World-famous impact structures related to hydrocarbon resources

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    表 附录3  世界著名具非金属矿产资源及其他经济效益的陨击构造

    Table 附录3.  World-famous impact structures where there are nonmetallic mineral resouces and other economic benefits

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出版历程
收稿日期:  2008-02-14
刊出日期:  2008-03-25

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