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太湖是“撞”出来的吗 精选

已有 16895 次阅读 2012-10-27 21:56 |个人分类:科普写作|系统分类:科普集锦| 地球, 地质, 太湖, 陨石

太湖是“撞”出来的吗

/马志飞

在我国长江三角洲中部、江苏省的南部有一个美丽的湖泊,湖的西岸和南岸呈现出规则的圆弧形,仿佛一轮美丽的新月镶嵌在中华大地上,整个湖面约2000多平方公里,湖中还点缀着51个岛屿,特殊的地理位置和地貌形态使得这里成为物产丰富的“鱼米之乡”,也是我国著名的风景名胜区。这就是太湖。

太湖是如何诞生的呢?数十年来,地质学界一直存在广泛的争议,有人认为是古河道出口淤塞、泄水不畅形成的,有人认为是构造运动使得地面下陷形成的。

最近,南京大学地球科学系的几位教授提出一个论点:太湖是陨石撞出来的。也就是说,太湖是一个巨大的陨石坑。其实,这个问题学术界还没有定论,但由此也让人对神秘的陨石坑非常好奇。

在我们的地球上,陨石坑其实并不罕见,目前已经发现了176个,分布在32个国家,形成时期远至数亿年前,近至几千年前,直径由几米到近百千米不等。不论大小,它们都是“天外来客”撞击地球的结果。

地球之外的行星、小行星或者彗星常常从遥远的外部星体经过长时间的飞行来到地球,其速度大得惊人,可以达到空气中声速的10倍以上,即使是很小的陨石也能造成巨大的破坏。当超高速运动物体撞击地球时,地面岩石会变形、熔化,甚至可能变质、气化,矿物晶体可能会发生变形和破碎,在地球上形成一个巨大的圆形坑,有些陨石坑内还会积水,就形成一片湖泊。

由此可见,若要确定一个巨坑是不是陨石撞击形成的,至少要从三方面核实:

第一,俯视总体形状。陨石坑必须具有环状构造,即宏观上呈现出圆形、椭圆形或不规则封闭曲线等形状。当然,对于面积较大的陨石坑而言,仅仅靠肉眼近距离观察是很难发现,通常情况下都是通过解译航空像片和卫星图像而发现。

第二,研究岩石、矿物。由于陨石撞击造成的冲击变质作用,形成了一些石英和石墨的高压变种矿物,如柯石英、超石英、金刚石等,而柯石英的存在则被认为是冲击变质作用的可靠判据,如果在疑似陨石坑中发现了地球上从未见过的矿物,那就有可能是陨石带来的“天外之物”了。

第三,较大的陨石坑一般还具有中央锥。当陨石撞击地球时因速度过快会发生一定的反弹,从而在撞击坑的中心形成一堆圆锥形的岩石碎片。一般来说,当陨石坑的直径大于4公里时才有可能出现中央锥,如全世界第一个被科学家确认的陨石坑——美国亚利桑纳州的巴林格陨石坑,直径为1280米,深度为175米,它就仅仅是地面上的一个巨坑而已,而位于哈萨克斯坦西部的草原的切利陨石坑,其同心环中心的海拔比环外圈还要高,这就是在陨石坑中央形成的山峰——中央锥。

我国第一个被证实的陨石坑——岫岩陨石坑,位于辽宁岫岩满族自治县苏子沟镇古龙村。从上空俯瞰,整个村庄的地形就像一口大碗,直径1800米,坑深约150米,里面生活着60多户人家。研究表明,大约在5万年前,陨石撞击了这里,首先形成了一个圆形大坑,后来坑内积水成湖,长时间的湖泊沉积作用使得坑底堆积了大量沉积物,再后来,陨石坑的东部出现了缺口,水流走了,湖泊消失,便成为如今的碗状凹地。

我们再来看太湖。在20世纪80 年代,就已经有学者提出太湖可能是陨石撞击而成。后来,南京大学地球科学系的学者们对此进行深入研究和探索。他们于1990年在太湖的三山岛发现了冲击变质作用的特有产物——击变岩,其中含有柯石英存在的痕迹。后来的进一步研究发现,太湖沉积淤泥中的多种岩石都保留有冲击震碎和熔融的痕迹。于是,他们认为 “太湖是陨石砸出来的”,而且推断太湖冲击坑的形成应该小于1万年。对于这样的观点,有一些学者提出了质疑。反对者认为,要砸出太湖这么大的“坑”,至少需要直径约2千米的小行星撞击,它所产生的威力超过1000万颗1945年在日本广岛爆炸的原子弹,这样的结果必然会造成我国江浙地区甚至全球性的生物灭绝灾难,可实际上这里没有发生这样的生物灭绝事件。

太湖“身世”扑朔迷离,争议仍在持续。但研究陨石坑意义重大,不仅可以帮助我们了解过去的地质情况,还将有助于我们了解地球以外的天体物质。

图1:卫星图拍摄的太湖外貌
 
图2:卫星图拍摄的太湖外貌

图3:陨石撞击模拟图

图4:岫岩陨石坑

图5:岫岩陨石坑钻孔地质剖面图

图6:美国亚利桑纳州的巴林格陨石坑

图7:哈萨克斯坦的切利陨石坑

图8;阿尔及利亚的“Tin Bider”陨石坑

图9:印度洛纳尔陨石坑



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