中國有幾個隕石坑？

我們的地球，自誕生以來就不斷遭受著“天外來客”的拜訪?！靶⌒行亲驳厍颉钡耐{，從沒真正消失過。

雖然隕石經(jīng)?！肮忸櫋钡厍颍矒羰录闹苯赢a(chǎn)物——隕石坑（或者叫“撞擊坑”），在地球上留下的并不多，迄今為止人類也就發(fā)現(xiàn)了大約200個。那么你肯定會關心，我們中國境內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多少個隕石坑？在21世紀前，答案是沒有。在大約十年前，答案是1個。而現(xiàn)在，這個數(shù)字是3。

陳鳴研究團隊在2023年9月發(fā)表論文，確認位于吉林省通化市白雞峰國家森林公園的一個圓形凹陷，其實是一個小天體撞擊形成的隕石坑——這是目前在我國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的第三個隕石坑。

另外兩個，一個是位于遼寧省鞍山市的岫（xiù）巖隕石坑，直徑約1.8千米；一個是位于黑龍江省哈爾濱市依蘭縣的依蘭隕石坑，直徑約1.85千米。

從傳說里走出的“白雞峰”

不同于近乎“死寂”的月球，地球上至今仍有各種活躍的地質(zhì)活動和動植物活動，因此地球上形成的隕石坑更容易被歲月抹去，難以尋找和確認。從某種角度來說，尋找地球上的古老隕石坑，是一件更有挑戰(zhàn)性但也更有趣味的事——我們有時能從史書、文學典籍甚至是傳說中找到線索。

白雞峰國家森林公園得名于園內(nèi)的兩座高峰：前白雞峰和后白雞峰。據(jù)當?shù)亓謽I(yè)局介紹，相傳幾千年前，外星隕石落于園內(nèi)兩座峰上，石質(zhì)堅硬，銀白如雪，又因兩山形如雞狀，故得名白雞峰。

陳鳴團隊的研究則證實了，這個傳說并不完全是杜撰：很久以前，一顆小天體高速撞在了此處，形成了一個直徑約1.4千米的隕石坑。只不過，很可能不是“隕石落在了兩座峰上”，而是撞擊帶來的沖擊波改變了此處原本的地形，才形成了前后兩座白雞峰。

為何地球上的隕石坑難尋？

為什么地球在太陽系里倍受“眷顧”，很少被“坑”呢？原因主要有幾個：首先，木星是我們的“守護神”，木星的質(zhì)量非常大，達到太陽系其他七大行星總質(zhì)量的2.5倍，因此它的引力也非常大，可以將一些飛向地球的小天體吸引過去，從而讓這些小天體不光臨地球；其次，地球大氣層也是我們的“金鐘罩”，一些小隕石在穿過大氣層時，還沒來得及落地，就化作“流星”被燒完了；再次，由于地球表面的大部分都被海洋覆蓋，那些沒被完全燒毀的隕石也有很大概率掉進海里；最后，即使有巨大的隕石砸在地面上形成隕石坑，也會因為地球上的各種地質(zhì)活動（板塊構(gòu)造、火山、地震、流水、風化侵蝕等），而逐年被“擦掉”。因此，大部分年齡老、規(guī)模小的隕石坑都早已消失殆盡，小部分隕石坑雖然還在，但也很難被發(fā)現(xiàn)。

你也許會問，這有什么難的？尋找隕石坑，不就是找?guī)浊咨踔辽习偾椎拇罂訂幔窟@就有點兒天真了?？茖W家推測，中生代末期恐龍滅絕，就是因為地球被一顆直徑10千米左右的小行星砸中，引發(fā)了全球的海嘯和火山爆發(fā)，直接改變了氣候環(huán)境。而那次撞擊產(chǎn)生的隕石坑就在今天的墨西哥尤卡坦半島上，直徑有180千米。但直到20世紀70年代，科學家才確認了這個位置，因為隕石坑早就被淺海形成的石灰?guī)r沉積填充，經(jīng)歷各種地質(zhì)侵蝕，肉眼已經(jīng)很難再辨別隕石坑原有的輪廓了。所以說，地球上絕對不止這190多個隕石坑，只是問題在于——如何找到它們，并確定它真的是隕石坑。

怎么證明這個坑是隕石坑？

以新發(fā)現(xiàn)的白雞峰隕石坑為例，來看看鑒定隕石坑的艱辛歷程吧。從航拍影像上來看，它并不算是個很圓的坑。但是，圓不圓這種事對于地球隕石坑的判定來說不重要。受不同地質(zhì)構(gòu)造情況的制約，形成不圓的隕石坑可一點兒都不稀奇。最典型的例子當數(shù)直徑1.2千米的巴林杰隕石坑，它幾乎是個方形。

那重要的判定依據(jù)是什么呢？是巖石在短時間內(nèi)迅速受到高溫高壓沖擊作用的痕跡！

這些痕跡中，最常見的就是震裂錐（shattercone）了。這是一種比較典型的小天體撞擊或者核爆破的產(chǎn)物。巖石在受到2～30GPa（吉帕，1吉帕等于109帕斯卡）的壓強之下可能會形成這種錐狀發(fā)散的線條，是一種宏觀的、肉眼可以識別的撞擊地貌。

還有一些常見的巖石沖擊變質(zhì)產(chǎn)物可以作參考，例如柯石英、斯石英、微粒鉆石等，但這些通通只能作為此處發(fā)生過高壓撞擊的輔證，而非確切證據(jù)。

最關鍵的證據(jù)是一種叫作面狀變形構(gòu)造（Planardeformationfeatures，簡稱PDFs）的特征。這是一種微觀特征，需要在顯微鏡下才能看到。隕石撞擊引起的高壓沖擊作用，會使石英或長石等硅酸鹽礦物晶粒中產(chǎn)生一組或多組平行于不同方向的線性裂隙，平行裂隙之間的間距在微米量級。這是一種只可能出現(xiàn)在高壓沖擊作用現(xiàn)場的產(chǎn)物，也是目前地球上判定一個坑是不是隕石坑最重要的鐵證。岫巖隕石坑和依蘭隕石坑都是在探測到面狀變形構(gòu)造之后，才被正式認證為隕石坑的。

這次當然也不例外。敢說“確認發(fā)現(xiàn)”，毫無疑問，陳鳴團隊通過地質(zhì)考察和取樣，確實在白雞峰隕石坑的巖石中發(fā)現(xiàn)了面狀變形構(gòu)造。

白雞峰隕石坑形成于什么時候？

至于白雞峰隕石坑的形成時間，目前還缺乏更為細致的放射性定年結(jié)論，但有一些地質(zhì)學上的證據(jù)可以作為參考：

第一，白雞峰的花崗巖基底形成于1.72億～1.5億年前，因此白雞峰撞擊時間應當發(fā)生于這些花崗巖形成之后。

第二，撞擊坑緣覆蓋的濺射物巖石碎屑邊緣銳利，保存狀態(tài)較好，表明該撞擊結(jié)構(gòu)很年輕，尚未受到太久的地質(zhì)侵蝕。

第三，與依蘭隕石坑對比，兩個隕石坑均形成于溫帶大陸性季風氣候區(qū)，也都被植被覆蓋，但依蘭隕石坑的花崗巖基底形成于4.9萬年前，坑緣附近的濺射物碎石已被嚴重侵蝕。相比之下，保存更為完好的白雞峰隕石坑，形成年代至少不會和依蘭隕石坑相差太多。

事實上，目前中國單位陸地面積上發(fā)現(xiàn)的撞擊坑密度遠低于世界平均水平，這意味著，還有更多“隱藏”的撞擊坑尚未被發(fā)現(xiàn)和確認。這注定是一件非常費時費力，卻常常會失敗的工作，因為不是所有圓形凹陷結(jié)構(gòu)都是隕石坑。但每個歷經(jīng)艱辛終得認證的隕石坑，經(jīng)歷了數(shù)萬年時間的沉淀，是那么迷人。相信在科學家的不斷探索下，不久的將來會有更多隕石坑被找到。