为什么陨石坑有大有小？

假如陨石的质量超过1000吨的话大气层基本上对它没有减速的作用，那么陨石表面的温度和压力会非常高。球粒陨石和碳质球粒 陨石在这种状况下会在它们与地面撞击以前就被破坏，但是铁-镍金属陨石的结构足够强，可以与地面撞击造成巨大爆炸。当陨石与地面相撞时它将当地的空气、水和岩石压缩为极热的等离子体。这个等离子体相外快速扩张，并迅速冷却。它与其它被投射的物件以轨道或近轨道速度被抛出。它们甚至可以完全脱离地球的引力，有些甚至可以在其它行星表面成为陨石坠落。没有空气的天体表面往往还可以看到从撞击坑向外辐射的外抛物留下的痕迹。不过在此应该提到的是关于这些辐射线的产生原理还有其它、非撞击的理论。在等离子体内部非常高能的化学反应会发生，比如在地球上盐水和空气可以合成非常强的酸。等离子体内气化的岩石会凝结成水滴形的似曜岩，这些似曜岩可以分布到撞击点周围很大的范围里。但是也有人认为似曜岩不仅仅是撞击产生的。比如世界上最大和最年轻的似曜岩区（位于澳大利亚周边，约70万年）就缺乏一个撞击坑。假如这里的似曜岩的确是由于撞击所形成的，那么这么大的一个撞击坑肯定不会再过去一百万年中被磨灭。海上撞击所造成的危害比陆上撞击的要大得多。大的陨石可以一直冲到海底，在海上造成巨大的海啸。据计算尤卡坦希克苏鲁伯的撞击造成了50至100米高的海啸，在内陆数千米处形成了堆积。

根据对陨石坑现场的实际调查和对主要造岩矿物冲击效应的研究，结合核爆炸和人工冲击模拟试验研究的结果。判定陨石坑的主要标志有：

①陨石坑一般为圆形构造。对地表数十个陨石坑探测的结果表明，它们多为圆形构造，较古老的坑由于受构造运动的影响也有呈椭圆形或腰子形的。

②大多数陨石坑都保存有较好的坑唇，即环形山坑缘。它是由抛射物沿坑的边缘堆积而形成的。有一些陨石坑由于形成年代老，坑唇多被侵蚀掉，有时冲击坑本身也被剥蚀，因而不易被识别，但残留的强形变和震裂岩石为一圆形区域这一特点仍可被辨认。

③坑底结构较复杂。坑底的岩石在受到巨大陨石轰击后，由于应力释放而产生一定程度的回d，故在一些大的陨石坑底部常出现中央隆起的状况；由于坑底岩石遭到破坏，使人工地震波的反射极不规则；重力法的测定结果表明，陨石坑为重力负异常，而火山喷发为正异常。此外，一个巨大陨石的轰击，有可能触发或控制深部岩浆的侵入，如加拿大著名的镍矿床所在地──萨德伯里构造已被证实为一个复合构造，其深部升上来的含矿岩浆重叠在大的陨石轰击构造之上。陨石轰击，触发深部岩浆上升并溢出地表充填于坑内的现象，在月球表面较常见，在地球表面亦有所见。

④常有陨石碎片或铁－镍珠球等残留物存在于冲击产物中。迄今为止，还从未在任何一个地表陨石坑中挖掘出陨石冲击体本身，然而在质量较小的陨石所轰击形成的坑内大都能找到它的残留物。地表已找到陨石碎片的10多个冲击坑的直径都较小，一般只有几十到上百米，最大的亚利桑那陨石坑直径为1200米。质量大的陨石，由于它高速撞击地表后容易爆散和蒸发，极难在坑中找到其残片。如在直径为24公里的里斯坑（爆炸能量大于 10(焦耳）中至今仍未找到陨石的残留物。但不久前在坑底岩石的粒间裂隙内发现了铁-铬-镍（含少量硅和钙）的微细粒子及细脉，认为是由气化了的陨石冲击体经凝聚而形成的，这也是识别陨石坑的重要标志。

⑤角砾岩和震裂锥的存在大量的角砾岩,大都是杂乱无章地与不同的岩性碎屑混合在一起。这些角砾岩含有大量熔融的或部分熔融的玻璃质击变岩。冲击波通过某些岩石类型时，就产生震裂锥，单个锥体的大小，从小于1厘米到15厘米或更大，顶端稍钝,锥体项角一般为90°，表面有很多沟槽，呈马尾构造，锥体的顶端都有指向该冲击构造中心的趋势。在石灰岩、白云岩、石英岩、片麻岩和页岩等许多岩石类型中都观察到有震裂锥。在地表冲击位置上，包括萨德伯里构造、里斯和施泰因海姆盆地、弗林克里克等数十个冲击构造中都发现了震裂锥。现已证明，震裂锥本身已能作为陨石轰击的独特标志（直径4公里以上的陨石坑才有可能出现中央锥）。

⑥矿物的冲击效应标志。造岩矿物均显示冲击效应。与陨石坑有关的矿物冲击效应为：第一，在非常高的应变率下，矿物发育有特征的微观和亚微观结构，如石英、长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石的形变、微裂隙、微页理和扭折条带等构造，其中石英的和等多方向的微页理是冲击成因的独特标志。第二，在固态下的相转变，如石英转变为柯石英和超石英，以及转变为继形硅氧玻璃,石墨转变为金刚石等。第三，矿物的热分解、熔融以及出现流动构造，特别是在同一岩石中结晶体的玻璃体并存，如石英、长石已转变为玻璃相，而深色矿物仍保留晶质相。在强冲击情况下，玻璃体内的难熔矿物亦发生分解，如有的坑内钛铁矿、金刚石、铁板钛矿和斜锆石等已熔成液滴状。