中国东北发现世界首个位于山脊上的陨石撞击坑

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近日，英文国际学术期刊《极端条件下的物质与辐射》发表了一项新的研究成果：北京高压科学研究中心陈鸣研究员团队在中国东北的长白山脉山区发现了一个新的陨石撞击坑。这一撞击坑被命名为海林撞击坑，直径达1360米，是我国境内第四个被发现的撞击坑，也是世界首个被确认的位于山脊上的撞击坑。

图1. 海林撞击坑影像图（图片来自《极端条件下的物质与辐射》）


陈鸣研究员团队利用卫星影像和区域地质数据来确定潜在的撞击坑位置。通过现场调查和地质样品分析，他们发现具有面状变形构造的石英颗粒——陨石撞击所产生的巨大冲击会导致石英颗粒内部发生晶格畸变和局域相变，也是确认撞击坑的决定性证据。由于陨石撞击所形成的地形地貌以及当地的岩相学特征都可以通过地球上其他的地质过程形成，这也是撞击坑难以被辨别的原因。

图2. 光学显微镜下石英的面状变形构造（图片来自网络）


地质数据显示，海林撞击坑所在的长白山脉地形是在过去2000万年间逐渐形成的。这次撞击事件可能发生在新生代晚期（距今几十万年前），当时山脊已经形成。如果这次撞击发生在茂密的森林中，可能会造成广泛的破坏。这种级别的撞击事件不亚于核爆炸，能对周围环境造成重大破坏，海林撞击坑及其他中国境内撞击坑的发现表明，未来地球上仍可能发生如此规模的陨石撞击。

图3. 陨石撞击产生的地震冲击在湖中激起巨大的波浪（图片来自BBC）

在本世纪之前，中国境内并未发现任何陨石撞击坑，2009年陈鸣团队发现了位于辽宁省的岫岩撞击坑，直至目前，海林撞击坑也不过是第四个。而海林撞击坑所处的特殊地形又使该发现更显重要。由于地球山脉的复杂地质过程和演化历史，该地区的撞击坑很少被发现。海林撞击坑独特的椭圆形状归因于当地地形的影响，为研究山地撞击坑的形成提供了宝贵的见解。相较于在平原地区发现的撞击坑，山地撞击坑发现难度更大。这是因为山地地形复杂，多变的地质过程和植被覆盖使得撞击坑的识别和确认变得更加困难。在这样的环境中进行研究需要更多的技术手段和野外调查，工作量巨大且充满挑战。陈鸣研究员团队的这一发现，体现了他们在艰难条件下卓越的科学探索精神和严谨的研究态度。

图4. 陈鸣研究员在野外调研


在我国东北地区已发现的四个陨石撞击坑中，海林撞击坑以1360米的直径位列第四。其他三个撞击坑分别是辽宁省鞍山市的岫岩撞击坑、黑龙江省哈尔滨市依兰县的依兰撞击坑与吉林省通化市白鸡峰撞击坑。

图5. 全球已证实的陨石坑（红色圆圈）分布图（数据来源为The Planetary and Space Science Centre），圆圈大小指示陨石坑直径


陈鸣研究员此前在陨石撞击研究领域积累了丰富的经验和卓越的成果。他的研究不仅限于陨石撞击坑，还涉及地球的地质演化和行星科学。陈研究员曾参与多个国际科研项目，并在顶级学术期刊上发表多篇论文，为推进陨石撞击及其环境影响的科学理解做出了重要贡献。


撞击坑研究在地质学和行星科学领域具有重要意义。陨石撞击坑不仅记录了地球表面的重大历史事件，还能提供有关地球及其他行星表面地质过程的信息。通过研究这些撞击坑，科学家们可以了解陨石撞击事件对地质和环境的影响，揭示地球及其他行星的演化历史。此外，撞击坑还可能成为探索地球深部结构和矿产资源的新途径。陈鸣研究员团队计划进一步进行地质钻探，以探索撞击坑的深层结构和演化历史，从而推进我们对这种罕见而重要的撞击事件的理解。

图6. 墨西哥著名的天坑-一个覆盖着石灰石的陨石撞击坑


陈鸣研究员表示：“发现海林撞击坑不仅为我们提供了研究陨石撞击过程的珍贵样本，也为揭示地球地质演化提供了新的视角。我们希望通过进一步的研究，能够更深入地理解这种自然现象及其对地球环境的影响。”

作者：罗业鑫、李少林（上海科技馆天文研究中心）

鸣谢：陈鸣研究员（北京高压科学研究中心）

编辑：大头

审核：水仙

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