导读 十多年来,西方大学的行星地质学家戈登·奥兹·奥辛斯基一直带领探险队前往拉布拉多的卡梅斯塔斯汀湖。那里的环境是一个完美的训练场,因为...

十多年来,西方大学的行星地质学家戈登·“奥兹”·奥辛斯基一直带领探险队前往拉布拉多的卡梅斯塔斯汀湖。那里的环境是一个完美的训练场,因为 3600 万年前小行星的猛烈撞击(和极热)造成的特性和岩层与月球表面非常相似。

奥辛斯基、西方大学地球与行星材料分析 (EPMA) 实验室的研究技术员尼拉贾·钦查尔卡 (Neeraja Chinchalkar) 及其同事现在发现了新证据,证明另一颗陨石撞击曾在魁北克北部的另一个偏远撞击结构中造成同样极端(且罕见)的高温,超过 2,370°C (4,172°F)。

在《地球与行星科学快报》发表的这项研究中,Chinchalkar 使用电子探针和扫描电子显微镜分析了Osinski 于 2014 年在魁北克西清水湖撞击结构中收集的岩石样本中的玻璃。分析发现了天然立方氧化锆的证据,这种矿物需要至少 2,370°C 的温度才能形成。从这个角度来看,地球上火山的熔岩流温度范围从约 800°C 到最高约 1,200°C。

Chinchalkar 表示:“我们研究了锆石颗粒中的结构,以重建数百万年前的陨石撞击事件。我们发现了目标岩石达到极高温度的证据,再加上高压条件,这些地球岩石被熔化并发生了转变。它留下了独特的太空改造样本,可供未来数年研究,并将进一步加深我们对宇宙的了解。”

样本位置的实地照片。A:样本 1 是从含熔融角砾岩内的玻璃状岩脉中采集的;B:玻璃状岩脉的特写;C:撞击熔融岩露头,带有大量围岩碎屑。白色方块显示 (D) 的位置。D:C 中方块标记区域的特写;样本 2 是从冷却的玻璃状边缘采集的。左下角的钢笔表示比例。来源:地球与行星科学快报(2024)。DOI:10.1016/j.epsl.2024.118714

虽然先前的研究表明陨石撞击产生的熔化物质可以达到如此极端的温度,但地球上的直接证据却很少。事实上,在这项新研究之前,仅在一个陨石坑中发现了这样的证据:卡梅斯塔斯汀湖撞击结构。

“卡梅斯塔斯汀湖包含地球上保存最完好的撞击熔融岩石,这些岩石是未来登月宇航员最想找到和采样的优先样本之一,”地球科学教授奥辛斯基说。“现在我们在西清水湖发现了这些令人难以置信的撞击熔融岩石的证据,我们在地球上有了一个新的目的地,可以带宇航员、学生和像我这样的地质学家来训练和研究。”

西清水湖岩石样本调查还发现了雷德石的证据,雷德石是一种在超过 20 千兆帕斯卡的极端压力下形成的矿物,20 千兆帕斯卡是施加在物体上的物理力的量度。

钦查尔卡说:“这一发现强调了陨石撞击地球及地球以外地区所造成的熔融生成过程中的多变和动态条件。”

此前,地球上仅在 10 处陨石撞击结构中发现过雷德石,其中包括努纳武特地区的霍顿和艾伯塔省的斯蒂恩河。