陨石坑里为什么没有陨石？
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陨石坑里为什么没有陨石？
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王紫馨（方悟）&&&&&&&&
陨石坑（又称环形山）是行星、卫星、小行星或其它天体表面被陨石撞击而形成的环形凹坑。有的大陨石坑又称环形山，有的中心会有一座小山。在地球上陨石坑内常常会充水，形成撞击湖，湖心则有一座小岛。
　　几乎所有具有固体表面的行星和卫星均有陨石坑。在有些天体上陨石坑的密度可以被用来确定相应的表面地区的形成年代。风化过程的天体或者具有地壳运动的天体上，老的陨石坑会逐渐被磨灭。比如在地球上通过风化、风吹来的尘沙的堆积、岩浆撞击坑会被掩盖或者磨灭。在地球上约有150个大的依然可以辨认出来的陨石坑，通过对这些陨石坑的研究地质学家还发现了许多已经无法辨认出来的陨石坑。在其它天体上有可能有其它效应来磨灭陨石坑。比如木卫四的表面是冰，随着时间的流逝冰会慢慢流动，使得这颗卫星表面的陨石坑消失。
　　陨石坑的特征一般有：　　1、被撞击的坑底部有一层“大理石化”的岩石。
　　2、碎裂屑锥，这是岩石上V形的凹坑，尤其在细粒的岩石上容易产生这样的碎裂屑锥。　　
3、高温岩石比如溶化在一起的沙块、似曜岩以及溶化的岩石飞溅後形成的玻璃。一些火山地带也有似曜岩被发现，撞击後溶化的岩石类似火山岩，但是它们包含有没有溶化的岩层的碎片，组成不寻常的、大面积的覆盖面，化学成分也比从地球深处喷出来的火山岩要复杂。它们往往还含有在陨石中比较多见的微量元素如镍、铂、铱、钴等。
　　4、矿物中的微压力变形。这包括石英和长石中晶体破裂、高压物质如金刚石的形成、冲击石英的变形如重矽石和斜矽石。
但是有一个迷困扰着人们，这就是陨石坑的撞击物——陨石哪里去了？不管是地球上还是月球或其他天体，都看不到陨石坑里有陨石，有人说被撞碎了，有人说被覆盖掩埋了，不过挖地三尺一无所获。我曾在2004年12月的《方悟解兰州“火流星”之谜》一文中指出“火流星都是较大的流星体，在运行中形成了引力子核，构成高密度状态，按空间重力场要求必须就近归于空间重力中心，因而切入地球轨道，进入大气层。在重力加速度过程中，燃烧使引力子（中微子）核增大，在引力使中微子内聚同时斥力迫使外层物质膨胀燃烧，裂变辐射出去，这种增益循环效看应是火流星猛烈爆燃，放出强光的原因，从它的身上我们可以到恒星的生命历程。引力子本身有强磁场，它可以使外层物质带上磁性，这是许多陨石具有磁性的原因。”
地下核爆炸也会造成类似于陨石坑的坑，世界上陨石坑最密集的地区实际是美国的内华达测试基地，核爆炸坑与陨石坑的相同处之多说明它们有共性，被人称为“陨石”的东西，在撞击地面时发生过爆炸，而且是核爆炸。我所以要求科学家们在找到陨石坠落点时，如有撞击坑，应测试它的放射性，落点的放射性应远大于周边。为什么这样推理？因为按照引力定律，物质密度和引力大小联系在一起，中微子小且重，使它具备了成为天体核心的条件。化学元素周期表上排在最后的都是超重元素，都是放射性元素，这些超重元素应该存在和包裹于彗核外面，而陨星应是彗星或者说小行星燃烧剩下的核心物质，即中微子内核与放射性元素构成的外核。当彗核受到地球吸引，进入地球表面，以极大的力度撞击地面时，放射性元素发生爆炸，实际就是一个或大或小的核爆炸，爆炸力炸出陨石坑，中微子内核则穿地而过，直奔地核而去。所以你不可能在坑内找到陨石，它什么也没有剩下。中微子作为纯质量粒子，其质量虽不会转变为能量，但其重力势能可转变为反作用力的裂变动能，总能量仍是确定的，符合能质公式。　　
美国亚利那州沙漠地带的巴林杰陨石坑就是一个很好的例证，它宽1264米，深174米，坑的内壁笔直陡峭，是世界上最大的撞击陨石坑，坑内并没有什么陨石。
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我国发现首个陨石撞击坑:坑龄5万岁直径1800米(1)
辽宁岫岩陨石坑 据CFP
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知乎日报：月球表面那么多陨石坑为什么没看到陨石？
来源：新文阁
编辑：NEOS
导读 : 先上结论：绝大部分月球上形成撞击坑的陨石都是熔融或气化(melt or vaporized)掉了。要知道通常陨石撞击天体表面时候速度最起码有数十千米每秒，爆破效果比 TNT 都不知道猛多少倍，跟原子弹倒是能比一比结果大部分陨石就是砸下来然后碎了?我只能说你们对陨石的力量一无所知陨石撞...
　　先上结论：绝大部分月球上形成撞击坑的陨石都是熔融或气化(melt or vaporized)掉了。
　　要知道通常陨石撞击天体表面时候速度最起码有数十千米每秒，爆破效果比 TNT 都不知道猛多少倍，跟原子弹倒是能比一比&&结果大部分陨石就是砸下来然后碎了?我只能说&&你们对陨石的力量一无所知&&
　　陨石撞击某个天体表面的过程主要分为三个阶段：
　　1. 接触和压缩(Contact and compression)
　　高速撞到天体表面的陨石，首先会在接触面形成冲击波(shock wave)。
　　冲击波同时在陨石内部和天体表面向外传播，并剧烈压缩两者(等值线为压强，单位 GPa)。
　　这一电光火石的过程非常快，直径 20m 的陨石完成这个过程也就 1/1000s 左右，直径 20km 的陨石也就只需要一秒钟(Melosh, )。
　　什么概念呢?引起 1400 多人受伤的 2013 年俄罗斯车里雅宾斯克市小行星撞击事件那颗陨石只有不到 20 米，传说中灭绝了恐龙撞出了直径 180km 的希克蘇魯伯隕石坑的那颗陨石，也就直径 10km 而已。
　　陨石在这一过程中可以说是瞬间就被压缩为高压状态(下图中灰色扁扁的一小坨)，压强通常能达到数百 GPa，而这一压缩过程中产生的热量会使陨石迅速熔融或气化。当然接触面附近天体表面的物质也一样被熔融或气化了。
　　2. 挖掘(Excavation)
　　冲击波进一步挤压和&打开&撞击坑，同时把被挤压的天体表面物质高速溅出(ejeata)。撞击坑在这一过程中不断扩大，最终会产生一个过渡撞击坑(transient crater)，直径可达到陨石原本直径的几十倍。这一过程还会伴随着天体表面附近岩石的冲积变质、破裂和撞击波引起的震动，但这些都是天体表面原本的岩石的变化，并不是陨石自身的变化。
　　在撞击坑扩大的过程中，原本被气化的陨石和天体自身的岩石一同被快速射出撞击坑，形成蒸汽热柱(vapor plume，不知道翻译成啥好 orz)，基本长这样：
　　(图：Meteorite Impact)
　　这些物质可能飘散到大气里(会影响周围的大气)，可能再次落回来。如果撞击足够大的话，产生的 vapor plume 可能达到很高的速度(有时会超过该天体的逃逸速度并飞出该天体)，这种&撞击污染&可能在火星大气的早期历史中起过重要作用。
　　3. 重塑(Modification)
　　上一阶段产生的过渡撞击坑如果比较小，基本会维持原样，那就会形成最简单的碗状撞击坑，太大的话会因为重力而坍塌，那么撞击坑会进一步扩大，而撞击坑中间部分会回弹隆起，形成中央峰，然后中央峰又会不断坍塌，再加上外界的风化，大型撞击坑内部都会比较平坦。这个&大&和&小&的分界点随着不同天体的表面重力加速度大小而改变，地球表面重力加速度比较大，直径 3-6km 以上的撞击坑就可能会坍塌，而月球可以维持到 15km 左右。这个过程已经跟最初的陨石没什么关系了。
　　& 月球上的碗状撞击坑(直径 2.5 km)和复杂撞击坑(直径 102 km)
　　然后来说一下关于对其他答主回答的一些讨论，主要有两个方面我觉得有需要讨论之处。
　　1.首先这里肯定了会发生&融化和气化&的可能性，但这并不能解释为什么&大型陨石坑很难找到陨石体，而小型陨石坑常常能找到&。
　　恰恰相反，越是大型陨石坑，冲击波强度越大，熔融气化得越快，越不可能碎掉。而是否熔融气化并不是陨石成分决定的，而是撞击速度决定的。这个阈值是 12km/s，是绝大多数正常降落的陨石都能达到的速度。此外，产生的撞击坑越大(也就是陨石本身越大越快)，熔融气化的部分也就越多(下图注意长度比例尺不一致)。
　　那么吉林一号陨石那些碎块又是怎么回事呢?恰恰是因为不够大，不够快，最主要的原因可能是地球大气层的保护，陨石经过大气层已经重量减少了很多，速度也已经被拖慢了，和大气层摩擦加热之后还可能已经爆了几次碎了了几次，最后撞到地表的冲击力自然不可同日而语。吉林一号陨石最大的那块不过重 1770kg，撞出的撞击坑直径才 2 米&&跟我们日常看到的月球上几公里到几百公里的撞击坑完全不是一个尺度的，何况月球几乎没有大气层的保护。至于撞击模拟实验中的碎裂，也是因为实验环境下无法模拟出那么大那么重那么快的撞击体而已。
　　2.前面也已经说了，撞击坑形态是碗状还是平坦只是是与撞击坑大小和天体的表面重力加速度有关，平坦只是因为太大了塌了而已，并没有什么特殊的原因。确实大型高速陨石可能会击破壳层，撞出幔层物质(月球南极艾肯盆地就有这种可能)，也有引起火山喷发的可能性，但并不是说大型撞击坑直接在撞击的位置撞出了火山，而是撞击引起的地质活动容易引起其他地方(尤其是撞击坑位置对应的天体的反面, antipode)的火山，比如火星奥林匹斯区域的火山群的产生，就有可能是受隔了 180&正对面的大型撞击盆地希腊盆地的影响&&所以火山喷发的岩浆覆盖了碎裂的陨石体这一说法我觉得不很合理，而且目前为止我也没找到相关文献支持&&
　　(图：Viking: Mars -- Kids Encyclopedia)
　　Reference
　　示意图全部改编自 Melosh (2011) Chapter 6
　　Melosh, H. J. (1989). Impact cratering: A geologic process. Research supported by NASA. New York, Oxford University Press (Oxford Monographs on Geology and Geophysics, No. 11),
　　Melosh, H. J. (2011). Planetary surface processes (Vol. 13). Cambridge University Press.
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中国首个陨石坑确定：好似一只大海碗有64户人家
登上陨石坑的环状坑缘顶部往下观望，碗状坑景色蔚为壮观，形态极具震撼力。
辽宁岫岩陨石坑全貌。
　　文章来源：北京科技报
　　“井里浮油，黑土能烧。”在辽宁省岫岩满族自治县苏子沟镇古龙村总发生这样的怪事。这里的村民从井里取上来的水都浮着一层油。而且，这里的黑土，挖出晒干，扔到火里就能能燃烧。自古以来，古龙村的村民对此现象始终迷惑不已。
　　古龙村的地貌是一个环形的大坑，当地村民称之为“圈里”。连绵的民宅处于大坑内，坑内草木茂盛，到处是粮田和植被。站在坑外的山脊往下望，大坑好似一只大海碗。“圈里人”祖祖辈辈生活在这里，因为交通不便，村民靠上山养蚕和耕种来维持生活。目前，圈里共有64户人家，有30户姓逢。这里的村民很少得病，是有名的长寿村。
　　然而，这个村庄为什么会发生这些怪异的现象？
　　中国科学院广州地质研究所的何宏平研究员接受《北京科技报》采访时说，这里的村民生活很落后，生活方式基本都是自给自足。根本没有工业，污染也少。另外，该村被山体包围，使得这里成了一个相对的封闭地带，基本不受外界的干扰，所以，当地的这些现象都与大坑有关。
　　辽宁岫岩苏子沟镇人民政府的宣传委员王文鹏告诉《北京科技报》，黑土能烧是真事，他就亲眼见到当地人烧黑土。其实，这并不是什么怪事，专家已经给出了解释：几万年前，“圈里”大量的植被死亡后被埋在地下变成炭，所以，这里的土就变成黑色的“泥炭土”。其中，有些土含炭量高，因而能燃烧。同时又因为埋藏在泥炭土层中的水不能流动，所以水质自然不好，会出现浮油。
　　然而，大坑又是怎么来的？当地人一直无从知晓。而前来考察的专家也没有一个确定的答案。有人认为这是个陨石坑，有人则认为它可能是火山喷发或者地下核爆炸形成的。
　　1982年，有科学家到“圈里”实地考察，希望能验证该村的大坑是陨石坑的推测，但最终未果。
　　“2000年，中国地质大学的覃功炯教授带着几个人来到这里，研究了3年。当时，他提出这个大坑就是陨石坑，可能形成于几千年前。可惜后来他病了，这个研究也就终止了。”王文鹏说，2007年初，中国科学院广州地球化学研究所研究员陈鸣博士率科研人员在岫岩展开研究，并初步将此独特的地理地貌命名为“岫岩坑”。当时，他们在坑区的地表岩石上，进行了一些研究工作。
　　今年3月，陈鸣的研究团队又一次来到这里，开展了为期5个月的地下钻探勘测作业。当时，王文鹏接待陈鸣等人，有一次他曾前往陨石坑，看到当时钻探深度达300多米。而这个钻探工作结束后，陈鸣获得了珍贵的深层岩石样品，并将样品分批运回了广州进行相关的研究。
　　王文鹏回忆，其实，今年三四月份，陈鸣已经确认这个大坑就是陨石坑，但为了严谨，他拒绝了媒体的采访。因此当时很多人只知道这里进行了勘探作业，但却不知具体勘探的原因。甚至有些人还猜测，是否这里蕴藏着巨大的矿产资源。
　　陈鸣等科研人员通过3年的努力，近日终于找到了陨石强烈撞击导致岩石发生变形、碎裂和局部熔融以及岩石和矿物发生冲击变质的一系列证据。11月30日，陈鸣等人将他们的研究成果发表在《科学通报》上，正式证实辽宁岫岩坑就是一个陨石撞击坑。
　　与陈鸣同属于一个研究组的何宏平介绍说：“从四周山岭登高向下观望该陨石坑，整个坑形态呈碗状。撞击坑直径1.8公里，坑深150米。陈鸣通过对坑内物质的分析，初步确定陨石撞击事件发生在5万年前。同时，也对现在的岫岩坑地貌作出了合理的推测。陈鸣认为，陨石撞击坑形成后，坑内积水形成了小湖泊并沉积了上百米厚的湖泊沉积物。大约3.9万年前，由于地势较低的‘岫岩坑’东部形成了缺口，湖泊消失，演变为如今所看到的碗形凹地。”
　　在国际科学界，对陨石撞击坑判别只要看地表环状地质构造中岩石是否发生物理变质。在自然界中，除了地球外的天体超速撞击引起的冲击波作用外，任何其他天然过程或地质作用均不能在地质体中引发这类矿物物理变化。如果有，即可确定与陨石撞击事件有关。
　　中科院院士谢先德是我国陨石冲击变质研究领域的开拓者，他对《北京科技报》说，判定辽宁岫岩大坑的形成是否与陨石撞击作用有关，关键是查明该坑岩石是否受到过陨石强烈撞击伴随的冲击变质作用。冲击变质作用是较大的陨石高速碰撞地表岩石时，由冲击波产生的一种变质作用。它可导致岩石发生变形和破裂，或者局部熔融以及矿物发生冲击变质。
　　“从陈鸣发表的论文中，可以看出陨石撞击坑的诊断性指标在岫岩坑中能找到。这也就充分断定岫岩坑就是陨石坑。”谢先德说，“陨石撞击坑(较大的陨石坑又称环形山)是由陨石体撞击地表或者天体表面所形成的凹坑或环状地质构造。在月球、火星和水星等星球表面存在大量陨石撞击坑。自20世纪60年代初期，地球表面第一个陨石撞击坑——美国巴林杰陨石坑——被证实以来，迄今世界上已经发现176个陨石撞击坑，分布在32个国家，直径由数十米到近300公里不等，但此前没有一个出现在中国版图上。”
　　“尽管在我国的新疆、吉林、海南等地区发现过‘疑似陨石坑’，但都没有找到确切的证据。” 谢先德对记者说，虽然我国的首个陨石坑才确定，但这并不代表中国在陨石坑的研究领域刚起步。事实上，我国探索陨石坑于20世纪80年代就开始了。中国在陨石坑的研究领域一直与国际科学界齐头并进，有时甚至还超过他们。此次在辽宁岫岩发现的陨石坑填补了我国领土上此类独特地质构造的空白，也对研究地球的形成和演化等有重要意义。
　　“以后，这里可以建成一个科普基地或者地质博物馆。”何宏平说。王文鹏则向记者透露，目前，岫岩坑已经不允许进行建筑。其一，是为了保留现场，以方便科学家进行陨石坑的研究工作；其二，则是为了保护和维护岫岩满族自治县的这一优势资源。
　　编辑：徐芳
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