黑龙江依兰陨石坑—中国第二个被发现的陨石坑

地球自形成以来经历了无数小行星、彗星和大流星体的撞击，其中一部分撞击事件以陨石坑的形式留下记录或遗迹。而地球上的大部分陨石坑经历过长时间的地质作用已无迹可寻。
2019年12月24日，国内知名的科学期刊《科学通报》在线发表了中国科学院广州地球化学研究所陈鸣研究员等人的论文：依兰陨石坑：我国东北部一个新发现的撞击构造。
此文一出，虽然新闻媒体有过广泛报道，但总体感觉大众好像对此关注不多。其实，目前世界上一共发现了190个陨石坑，而中国这么大的国土面积，迄今为止仅有“辽宁岫岩陨石坑”唯一一个撞击坑获得了国际认可！因此，依兰陨石坑一旦获得国际认可，将成为我国第二个被确认的撞击坑。   依兰陨石坑位于我国黑龙江省哈尔滨市依兰县境内，地理坐标为：北纬46°23′03″，东经129°18′40″。依兰县地处东北三江平原西部边缘，低山丘陵地区，陨石坑位于依兰县城驻地依兰镇的西北方向大约18km处。
    依兰陨石坑直径为1850米，深度150米，坑体总体呈现为碗状形态，部分坑缘缺失。现存的坑缘明显高出周围地表，以凸起的环形山脊产出。
 
依兰陨石坑是一个简单碗形陨石坑，坑缘主要由松散堆积的花岗岩碎屑和花岗岩砾石构成。除了地表广泛发育的薄层土壤之外，陨石坑底部的主要填充物质为撞击产生的花岗岩角砾和碎屑以及湖泊相沉积物。由于南部坑缘的大规模缺失，陨石坑内部洼地与坑外东南部一条长达数公里、而且下降坡度的宽阔槽状凹地以及巴兰河谷连接在一起。
 
根据土壤、湖相沉积物和花岗岩角砾堆积之间的产状关系，研究团队认为湖相沉积物的下伏物质应为花岗岩碎屑和角砾堆积。

在坑底中心土壤和湖相沉积物界面附近采集样品，经过14C年龄测定，研究团队认为陨石坑内的湖泊消失于大约1万年前。
  研究团队前期将陨石坑冲击变质特征研究重点放在了对石英面状变形页理（PDFs）的调查。依兰陨石坑的基底岩石为碱性长石花岗岩，花岗岩的石英含量约占35%。靶区岩石丰富的石英含量为调查撞击产生的冲击波效应提供了理想的样品。

石英面状变形页理是近几十年来国际科学界在地球陨石坑判别中使用最广泛的冲击变质诊断性证据之一。

研究团队在130个碎屑样品制作的薄片中，54个薄片发现了含有石英面状变形页理（PDFs）的石英颗粒。
他们在依兰陨石坑中发现的石英PDFs特征比较典型，页理薄层明锐和平直，单层页理厚度为1~2μm，同组页理之间的间距为1~8μm，页理延伸至整个石英颗粒或部分切割石英颗粒。
 
尽管研究团队在前期已经取得了突破，但是在陨石撞击成坑的时间、坑底是否存在撞击成因的角砾岩、撞击坑南部坑缘消失的原因等方面还需要进一步开展工作。

01
撞击坑的具体形成时间
目前已知的是依兰陨石坑形成在白垩纪花岗岩基岩上，据此可以确定撞击成坑事件应发生在白垩纪花岗岩形成之后（即6600万年以后）。但是陨石撞击的具体时间，还有待进一步研究进行确认。
 
02
强烈冲击变质物质证据
虽然依兰陨石坑内底部堆积的花岗岩质撞击角砾岩中石英PDFs的发现提供了矿物冲击变质的确凿证据，但是目前采集到的大部分样品冲击变质程度相对较弱。

相关研究表明，与依兰陨石坑规模大小相似的陨石坑中的强烈冲击变质物质，通常大量产出在坑底撞击角砾岩单元的底部位置。因此，研究团队后续拟于2020年3月份进行实地钻井勘探，以期获得陨石坑底部的强烈冲击变质物质。
 
03
陨石坑南缘出现大规模缺失的原因
依兰陨石坑显示出奇特的侵蚀地形地貌特征：陨石坑大部分坑缘保存状态良好，但坑体南部缺失了一段长度达2km的坑缘，占坑缘总长度约三分之一。

研究团队目前认为南部坑缘的大规模缺失与特定外部地质营力的方向性侵蚀作用和搬运作用有关，并推测南部坑缘的大规模侵蚀和移去很可能与冰川作用有关。

但是，1万年前我国东北地区是否存在大规模的冰川作用尚存疑问，因此坑缘的破坏到底是冰川侵蚀还是别的原因，还需要进一步开展工作进行回答。