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  • 1 # 金童希瑞

    小行星撞擊的痕跡

    ——郯廬斷裂帶地壘、地塹的形成與白堊紀隕石坑中央錐的關係

    山東省濰坊市峽山區王家莊街道初級中學 鍾希瑞

    內容提要:傳統的地質學認為,郯廬斷裂帶是板塊運動形成的;然而白堊紀古生物化石的環狀分佈,海相沉積及其變質岩的弧狀排列,以及白堊紀隕石坑中央錐“蓋公山”的發現,使小行星撞擊地面前燒結的點、線狀分佈的山嶺——地壘,成為郯廬斷裂帶研究的新開端,即小行星的撞擊形成了郯廬斷裂帶。

    關鍵詞:地壘 地塹 隕石坑 中央錐 郯廬斷裂帶 河卵石 磨拉石

    一、白堊紀小行星墜落過程中燒結形成的地壘與地塹

    在郯廬斷裂帶的分支沂沭斷裂上,地壘是白堊紀王氏組含礫砂岩,地塹是白堊紀火山碎屑沉積岩。地壘是由小行星執行軌道上沿切線飛出的若干個體,在從南向北墜落的過程中燒結形成的。由於小行星墜落時與地球自轉的相對運動,使入射角附近淺灘裡的土層與古生物碎屑及小行星的鐵質氧化物混合、浸染、燒結、受力而出露於地壘的西側;地壘的東側則被爆炸濺起的覆土掩埋。這樣就形成了地壘西側質地堅硬,滲水慢,且地表有較多泉水或水窪的現象;而地壘東側則土質相對疏鬆,地下水相對較深。當數顆小行星平行撞擊地面後,就產生了呈直線狀分佈的平行的幾條山嶺,在經過6500多萬年的水土流失後,便出現了地塹夾紅色地壘的奇觀。

    小行星墜地前的最後一次爆炸,會形成一個圓圈,水土流失以後,就形成一個山丘。山東省濰坊市安丘的蓮花山,就是一個小行星墜地前爆炸形成的圓圈。

    蓮花山的東側是小行星的烈焰燒結的泥質千枚巖,而西側為爆炸形成的堆積,並且以黃土為主。從蓮花山的北側看,山丘高度大約有10米;從蓮花山的南側看,一條小河把蓮花山圍繞著,由於水土的流失,山丘相對高了許多。

    其實,蓮花山的周邊曾經有一個黃土形成的圓圈,圈子裡有水,也有荷花,所以古人稱其“蓮花山”。只是後來水位下降或“圈子 ”被流水衝破,才只剩下一條圍繞“蓮花山”的小河。

    由於蓮花山是小行星爆炸燒結的,必然有恐龍等古生物殘體被掩埋;所以蓮花山的周邊有恐龍實體化石與恐龍蛋化石賦存。

    二、呈圓弧狀分佈的白堊紀古生物化石

    山東省濰坊市峽山水庫周邊的地質特點是隕鐵礦石或鐵質浸染區與古生物化石共存,具有很高的科研和旅遊價值。

    1、這些呈點狀散佈在十幾平方公里的隕鐵礦石,可能是6500萬年前的數顆小行星在空中爆炸後撞向地面形成的。

    2、由於地球自轉的原因,在這些體積大小不同的隕落點的西側,明顯對應著或遠或近的、因衝擊波而形成的山巒——殘餘的隕石圈。其他方向殘餘的的衝擊弧如果在河水流過的水面上也能觀察出來。

    3、幾乎每個撞擊點附近,都對應紅層剖面和白堊紀恐龍化石。有恐龍足跡化石,有恐龍蛋化石,還有恐龍骨骼化石。

    4、在山東省濰坊市峽山區峽山水庫西岸的黃公山上,有海相沉積的石灰岩。石灰岩中有兩條鴨嘴龍的實體化石。這可以從恐龍的牙齒化石上看出來,因為只有鴨嘴龍的牙齒是這樣複式排列的;從恐龍的足跡化石和胃石以及下腹部的石膽來看,也說明這是兩條植食恐龍。最為重要的是鴨嘴龍的前肢是一條完整的翅膀;雖然高溫、高壓使羽毛、面板損壞,但是骨骼、肌肉形成的化石歷歷在目。這就說明鴨嘴龍是拍著翅膀行走的。總之,這裡的古生物實體化石及隕石坑中央錐與附近的諸城恐龍骨骼化石是有聯絡的,我們可以想象隕石墜落形成的巨大沖擊波是怎樣毀滅恐龍家園的。

    三 、隕石坑中央錐撞擊的時間、方向與古生物化石的形成。

    在山東省濰坊市峽山水庫西岸的蓋公山上,有數個隕石的撞擊點。鐵礦石開採後,坑壁上有v型的撞擊痕跡和柯石英,坑底有隕坑玻璃。顯然,蓋公山是一個比較複雜的隕石坑中央錐。

    1、 在隕石坑中央錐上射部位的撞擊體尖部內,有石英的變形體——擊變石英。

    2、 在與撞擊隕石體緊鄰的岩石上,有隕石墜落衝擊形成的震裂屑錐。

    3、 撞擊體的邊緣有雙層熔融構造的紅色二氧化矽岩石;撞擊隕石體底部巖縫有潔白的串珠狀柯石英岩粒;撞擊體底部有許多石英岩塊——隕坑玻璃;這是柯石英與隕坑玻璃相伴而生。

    4、 蓋公山周邊有呈環狀排列的山體或沙洲,且埋有土黃色的恐龍實體化石,說明撞擊發生在6500萬年以前的白堊紀。

    5、 在峽山水庫西岸呈點狀分佈多個隕鐵礦,且在這些隕落點西北方向和正北方向都對應古生物化石和石英質千枚巖,說明隕石撞擊的方向與地球自轉的方向上的合力指向西北方。

    6、 小行星的撞擊使許多白堊紀古生物殘體被搬運、掩埋,形成乾酪根,降解為石油或天然氣;然而,恐龍蛋在向陽處,一般就地掩埋形成化石;其它淺灘、水草附近的古生物卵則被巨大的熱量定型,在隨向南的衝擊波堆積的同時被切割、變形,直至掩埋。可見,外來星體的撞擊導致了6500萬年以前的恐龍等大量古生物死亡或滅絕。

    四、 河卵石是古生物卵形成的乾酪根的化石

    河水搬運的河卵石是因為乾酪根還沒有完全石化,比重小於水,所以河卵石被流水漂走了。

    白堊紀隕石坑外環乾酪根化石的形成過程大致是這樣的:在6500萬年前的白堊紀,古生物的繁衍場地上空,外來星體爆炸。巨大的火球使區域性的土壤硬化、變質,淺灘裡、水草邊的古生物的卵和幼體也被高溫、高壓定型。緊接著外來星體殘骸的撞擊使淺灘水面上已定型的古生物卵再次破損,而且衝擊波使這些古生物卵的堆積呈弧狀。堆積的蛋體被掩埋後,在熱液中逐漸冷卻而不能降解,於是形成化石;也有一部分開始石化後,又被河水搬運到下游,層層疊加,直到完全形成化石;這樣有的河道的河卵石就會厚達數十米。如果沿河卵石“搬運”的原路返回,它的起點一定在現在有河卵石的山頂上。同理,某些呈弧狀排列的古生物化石,可以幫助我們找到外來天體的撞擊點——白堊紀隕石坑。

    總之,峽山水庫周邊隕石撞擊形成的鐵礦較多,地質構造複雜,且渠丘縱橫,古生物化石分佈點多量大,蘊涵著許多古生物的秘密。

    五、地壘、地塹與隕石坑中央錐都是小行星撞擊的結果

    山東省濰河與汶河交匯處的上游,古生物化石分佈呈環狀,所在的山丘多恐龍實體化石,這是隕石坑的外環;外環的中間是白堊紀隕石坑中央錐;中央錐的正南是小行星在入射角上空爆炸時燒結形成的山嶺。這樣“濰坊走廊”的丘嶺可以分為三類:

    1、以蓋公山、牛七埠為代表的隕石坑中央錐。

    2、以圍繞蓋公山中央錐的“金線埠、黃公山”及圍繞牛七埠中央錐的“靈山”為代表的撞擊形成的環弧狀分佈的山嶺。

    3、以“甘泉嶺”為代表的小行星入射爆炸、燒結形成的紅色直線狀山嶺。

    “老鼠嶺”是當地老百姓對以上三類山嶺的統稱,而地壘與地塹正是白堊紀小行星撞擊前燒結形成的特殊地貌——渠丘。

    六、沙漠、黃土是怎麼形成的?

    白堊紀的地球形成了較硬的地殼,是小行星的撞擊,形成熱核反應,在地殼生成二氧化矽,形成沙漠,進而造成沙漠氣候。

    認為風化作用形成沙漠,進而形成沙漠氣候,是隻看到事物的表象,沒有看到小行星撞擊的本質。

    在東半球,小行星撞擊力與地球自轉的反作用力形成指向西北的合力,是小行星的撞擊形成衝擊沙、礫石、矽氧四面體,進而形成沙漠、戈壁、黃土。所以黃土高原下是地質不同的原始地貌;沙漠邊緣是烷烴、古生物實體掩埋後形成的石油、煤炭;沙漠外環是拋射較遠的礫石與沙粒。

    此後的6500 多萬年,沙漠氣候從小行星撞擊的反方向加強了礫石、沙漠、黃土高原的分佈層次,我們謂之“風化”。

    當然,海洋與西半球的沙漠就沒有這麼多黃土、戈壁相伴了。

    七、“濰坊走廊”隕石坑的撞擊標識

    岫巖隕石坑的撞擊方向與地球自轉方向一致,才形成了比較完整的撞擊坑,這樣隕石與地球相切的運動就不會形成隕石坑中央錐;只有小行星撞擊方向與地球自轉方向交角接近90度時,形成的隕石坑與礦物才有比較大的研究價值。山東省濰坊市的峽山水庫就是一個比較有特色的白堊紀隕石坑。

    1、小行星撞擊形成的“面狀頁理”

    峽山水庫是山東省最大的水庫,是由大半個白堊紀隕石坑修補而成。水庫的東岸是小行星墜落形成的中央錐與所燒結山嶺的連線,這是隕石坑的縱軸;西岸是小行星撞擊形成的山巒,山巒湧起時擋住了小行星撞擊形成的二氧化矽岩漿衝擊波,形成層層“面狀頁理”,“面狀頁理”與中央錐的連線,可以看作是隕石坑的橫軸。

    濰河的水從南面流入水庫,隕石坑的北面是小行星撞擊形成的連綿起伏的山巒——峽山與鞋山,這是一條天然的堤壩,山澗裡有水庫的閘門。

    峽山水庫西岸濰泉村的“面狀頁理”是隕石坑的重要證據之一。

    2、峽山的形成過程

    峽山,狀如臥虎,又叫“臥虎山”。

    峽山山體岩石中的石英礦物粒度明顯不同。表現為較大的石英顆粒均勻分佈在細小的紅砂岩顆粒之中。石英是變斑晶,紅砂岩是基質,是為“石英斑晶巖”。

    石英斑晶巖的出現,標誌著穩定的大地基底構造環境。在淺海環境中,由於小行星的撞擊,基準面被夷平、燒結形成紅板岩;撞擊濺起的石英與白堊紀紅層充分混合堆積,在堆積前半部的屏障作用下,堆積的後半部受小行星撞擊形成的高溫、高壓熱流作用,燒結形成“臥虎狀”的體。因為小行星撞擊力與地球自轉的反作用力形成指向西北的合力,所以峽山的外貌呈指向東南的流線狀。

    3、古生物卵形成的磨拉石

    在山東省濰坊市安丘青雲山以東有大量的白堊紀恐龍蛋化石,當地的人認為是普通的岩石結核,取來粉碎後做建築材料。

    這些恐龍蛋化石從青雲山以東的夾埠一直向東北延伸到大埠後村前的山上。東北的末端埋藏量最大。(西段塊狀岩石結核較多)

    顯然,南面而來的隕石在落地前的空中爆炸使地面形成溝壑,落地後的衝擊波把落地點南面部分受力較小的恐龍蛋迅速推向更向南的溝壑,緊接著又有東面而來的衝擊波使向東北延伸的恐龍蛋堆積。

    於是就形成了這難得的自然遺產——磨拉石。

    4、“濰坊走廊”的白堊紀隕石坑群

    在山東省“濰坊走廊”的蓋公山白堊紀隕石坑中央錐裡,有兩塊隕石衝擊體擠壓後凝固的石英岩體,與地面垂直,這是隕石坑最為明顯的標誌。

    其實,蓋公山隕石坑是峽山水庫隕石坑的一個內切圓,峽山水庫是於1960年由大半個白堊紀隕石坑修補而成的。

    另外,峽山水庫隕石坑西面還有幾個隕石坑形成的外切圓,散佈在峽山水庫西岸。其中,趙戈黃鐵礦隕石坑是與峽山水庫隕石坑相切的一個比較大的隕石坑。然而,趙戈黃鐵礦隕石坑西側,還有一個較大的牛七埠隕石坑與其相切。這樣,趙戈黃鐵礦隕石坑作為三個連環狀的較大隕石坑中間的一個,隕石坑周邊堆積的白堊紀古生物化石就格外多。正是這些白堊紀石坑,形成了“濰坊走廊”的隕石坑群。

    八、結論:

    1、 河卵石是古生物卵的化石;磨拉石主要是恐龍蛋化石堆積形成的;鈣質結核是古生物幼崽、胚胎形成的化石。

    2、由於小行星的撞擊,產生金屬態氫離子,金屬態氫離子相互撞擊的熱核反應,形成了豐富的單質與化合物,其中的氫離子與其聚合的碳元素結合成為烴——石油或天然氣。同時形成的還有膨潤土、黃土、黃沙等礦物;紅層是小行星墜落時產生的鐵質氧化後的“鐵紅”浸染形成的。

    3、郯廬斷裂帶(環太平洋斷裂帶)是小行星撞擊逆掩形成的;板塊的邊緣是小行星撞擊的衝擊波形成的(太平洋東岸小行星撞擊方向與地球自轉方向幾乎相同);洋中脊是小行星360度擠壓地球的結果,消減帶是不存在的;安山岩與安山岩線是小行星撞擊溢位的岩漿與二氧化矽順推形成的。

    4、郯廬斷裂帶發生的地震,其本質是地下岩漿異常流動造成了隕石坑中央錐的破裂。當墜落小行星的質量較大時,中央錐與地球的自轉力相交併深入上地幔,阻擋了岩漿的流動,形成迴旋,導致磁力異常,就容易使中央錐底層聚集氫的同位素,形成核聚變,產生地震。

    5、小行星撞擊形成的奈米級二氧化矽煙霧是恐龍死亡的原因之一,所以白堊紀的兩棲動物容易活下來。

    6、在一個開放的系統裡,物質是能量的載體,能量(電磁)是物質的表現形式。小行星撞擊形成的金屬態氫離子流高溫、高壓下形成熱核反應並生成新物質,生成物質質量與高溫、高壓下的氫離子能量大小及光速有關。即m = e/cc 並且是e = m c c的逆運算。

    7、白堊紀小行星撞擊地球,燒結、爆炸、撞擊形成的地貌 ,是砂岩、石灰岩、安山岩、玄武岩、花崗岩組成的。岩漿岩在隕石坑中央錐附近形成,而且不容易變形,大多不會因為風化形成比較特殊地貌。砂岩、海相沉積在小行星墜地過程中燒結、堆積形成的山嶺、隕石圈 ,結構本來就比較鬆散,而且小行星的衝擊波當時就把隕石圈“鑽”了洞或開了“口” 。這樣在6500萬年後,經過水土的流失與風化,砂岩就形成丹霞地貌與張家界地貌;海相沉積就形成喀斯特地貌與岱崮地貌 ;砂岩和海相沉積的結合體就形成嶂石巖地貌。

    8、糜稜巖是小行星撞擊地球前的瞬間,泥土或石英與小行星物質熔融後沿小行星撞擊在地表形成的合力射出發生塑性變形。

    9、太湖石是白堊紀大型古生物的實體化石;石臼是恐龍實體形成化石前骨骼被燒蝕,形成化石後骨骼碎屑被流水漂走形成的孔洞。太湖石、石臼都是隕石撞擊的高溫、高壓下形成的。

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