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[专题] 郯庐断裂带地垒、地堑的形成与白垩纪陨石坑中央锥的关系

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发表于 2018-11-17 17:22:51 |显示全部楼层
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内容提要:渐变论认为,郯庐断裂带是板块运动形成的地质构造;然而白垩纪古生物化石的环状分布,海相沉积及其变质岩的弧状排列,以及白垩纪陨石坑中央锥“盖公山”的发现,使小行星撞击地面前烧结的点、线状分布的山岭——地垒,成为郯庐断裂带研究的新开端。即小行星的撞击形成了郯庐断裂带和环太平洋断裂带。
关键词:地垒 地堑 陨石坑中央锥 郯庐断裂带 河卵石 磨拉石
一、白垩纪小行星坠落过程中烧结形成的地垒与地堑
在山东省,沂沭断裂是位于郯庐断裂带上的分支,沂沭断裂的地垒是白垩纪王氏组含砾砂岩,地堑是白垩纪火山碎屑沉积岩。经过观察发现:地垒是由小行星运行轨道上沿切线飞出的若干个体,在从南向北坠落的过程中烧结形成的。由于小行星坠落时与地球自转的相对运动,使入射角附近浅滩里的土层与古生物碎屑及小行星的铁质氧化物混合、浸染、烧结、受力而出露于地垒的西侧;地垒的东侧则被爆炸溅起的覆土掩埋。这样就形成了地垒西侧质地坚硬,渗水慢,且地表有较多泉水或水洼的现象;而地垒东侧则土质相对疏松,地下水相对较深。当数颗小行星平行撞击地面后,就产生了呈直线状分布的平行的几条山岭,在经过6500多万年的水土流失后,便出现了两条地堑夹一条红色地垒的奇观。
(地垒的横截面——白垩纪王氏组含砾砂岩)

小行星坠地前的最后一次爆炸,会形成一个圆圈,水土流失以后就形成一个山丘。山东省潍坊市安丘的莲花山,就是一个小行星坠地前爆炸形成的圆圈。
莲花山的东侧是小行星的烈焰烧结的泥质千枚岩,而西侧为爆炸形成的堆积,并且以黄土为主。
从莲花山的北侧看,山丘高度大约有10米;从莲花山的南侧看,一条小河把莲花山围绕着,由于水土的流失,山丘相对高了许多。
其实,莲花山的周边曾经有一个黄土形成的圆圈,圈子里有水,也有荷花,所以古人称其“莲花山”。只是后来水位下降或“圈子 ”被流水冲破,才只剩下一条围绕“莲花山”的小河。
由于莲花山是小行星爆炸烧结的,必然有恐龙等古生物残体被掩埋;所以莲花山的周边有恐龙实体化石与恐龙蛋化石赋存。
二、呈圆弧状分布的白垩纪古生物化石
山东省潍坊市峡山水库周边的地质特点是陨铁矿石或铁质浸染区与古生物化石共存,具有很高的科研和旅游价值。
1、这些呈点状散布在十几平方公里的陨铁矿石,可能是6500万年前的数颗小行星在空中爆炸后撞向地面形成的。
2、由于地球自转的原因,在这些体积大小不同的陨落点的西侧,明显对应着或远或近的、因冲击波而形成的山峦——残余的陨石圈。其他方向残余的冲击弧,如果在河水流过的水面上也能观察出来。
3、几乎每个撞击点附近,都对应红层剖面和白垩纪恐龙化石。有恐龙足迹化石,有恐龙蛋化石,还有恐龙骨骼化石。
(恐龙实体化石上的恐龙蛋化石)

4、在山东省潍坊市峡山水库西岸的黄公山上,有海相沉积的石灰岩。石灰岩中有两条鸭嘴龙的实体化石。这可以从恐龙的牙齿化石上看出来,因为只有鸭嘴龙的牙齿是这样复式排列的;从恐龙的足迹化石和胃石以及下腹部的石胆来看,说明这是两条植食恐龙。最为重要的是鸭嘴龙的前肢是一条完整的翅膀;虽然高温、高压使羽毛、皮肤损坏,但是骨骼、肌肉形成的化石历历在目。这就说明鸭嘴龙是拍着翅膀行走的。总之,这里的古生物实体化石及陨石坑中央锥,与附近的诸城恐龙骨骼化石是有联系的。我们可以想象陨石坠落形成的巨大冲击波是怎样毁灭恐龙家园的。
(鸭嘴龙翅膀化石)

三 、陨石坑中央锥陨石撞击的时间、方向与化石的形成
在山东省潍坊市峡山水库西岸的盖公山上,有数个陨石的撞击点。铁矿石开采后,坑壁上有v型的撞击痕迹和柯石英,坑底有陨坑玻璃。显然,盖公山是一个比较复杂的陨石坑中央锥。
1、 在陨石坑中央锥上射部位的撞击体尖部内,有石英的变形体——击变石英。
(击变石英)

2、 在与撞击陨石体紧邻的岩石上,有陨石坠落冲击形成的震裂屑锥。
(震裂屑锥)

3、 撞击体的边缘有双层熔融构造的红色二氧化硅岩石;撞击陨石体底部岩缝有洁白的串珠状柯石英岩粒;撞击体底部有许多石英岩块——陨坑玻璃;这是柯石英与陨坑玻璃相伴而生。
(熔融构造)

4、 盖公山周边有呈环状排列的山体或沙洲,且埋有土黄色的恐龙实体化石,说明撞击发生在6500万年以前的白垩纪。
(白垩纪恐龙实体化石)

5、 在峡山水库西岸,呈点状分布多个陨铁矿,而且在这些陨落点西北方向和正北方向都对应古生物化石和石英质千枚岩,说明陨石撞击的方向与地球自转的方向上的合力指向西北方。
6、 小行星的撞击使许多白垩纪古生物残体被搬运、掩埋,形成干酪根,降解为石油或天然气;然而恐龙蛋在向阳处,一般就地掩埋形成化石;其它浅滩、水草附近的古生物卵则被巨大的热量定型,在随向南的冲击波堆积的同时被切割、变形,直至掩埋。可见,外来星体的撞击导致了6500万年以前的恐龙等大量古生物死亡或灭绝。
四、 河卵石是古生物卵形成的干酪根的化石
河水搬运的河卵石是因为干酪根还没有完全石化,比重小于水,所以河卵石被流水漂走了。
(鱼头化石)

白垩纪陨石坑外环干酪根化石的形成过程大致是这样的:在6500万年前的白垩纪,古生物的繁衍场地上空,外来星体爆炸。巨大的火球使局部的土壤硬化、变质,浅滩里、水草边的古生物的卵和幼体也被高温、高压定型。紧接着外来星体残骸的撞击使浅滩水面上已定型的古生物卵,再次破损,而且冲击波使这些古生物卵的堆积呈弧状。堆积的蛋体被掩埋后,在热液中逐渐冷却而不能降解,于是形成化石;也有一部分开始石化后,又被河水搬运到下游,层层叠加,直到完全形成化石;这样有的河道的河卵石就会厚达数十米。如果沿河卵石“搬运”的原路返回,它的起点一定在现在有河卵石的山顶上。同理,某些呈弧状排列的古生物化石,可以帮助我们找到外来天体的撞击点——白垩纪陨石坑。
总之,峡山水库周边陨石撞击形成的铁矿较多,地质构造复杂,而且渠丘纵横,古生物化石分布点多量大,蕴涵着许多古生物的秘密。
五、地垒、地堑与陨石坑中央锥,都是小行星撞击的结果
山东省潍河与汶河交汇处的上游,古生物化石分布呈环状,所在的山丘多恐龙实体化石,这是陨石坑的外环;外环的中间是白垩纪陨石坑中央锥;中央锥的正南是小行星在入射角上空爆炸时烧结形成的山岭。这样“潍坊走廊”的丘岭就可以分为三类:
1、以盖公山、牛七埠为代表的陨石坑中央锥。
2、以围绕盖公山中央锥的“金线埠、黄公山”及围绕牛七埠中央锥的“灵山”为代表的撞击形成的环弧状分布的山岭。
3、以“甘泉岭”为代表的小行星入射爆炸、烧结形成的红色直线状山岭。
“老鼠岭”是当地老百姓对以上三类山岭的统称,而地垒与地堑正是白垩纪小行星撞击前烧结形成的特殊地貌——渠丘。
六、沙漠、黄土是怎么形成的?
白垩纪的地球形成了较硬的地壳,是小行星的撞击,形成热核反应,在地壳生成二氧化硅,形成沙漠,进而造成沙漠气候。
认为风化作用形成沙漠,进而形成沙漠气候,是只看到事物的表象,没有看到小行星撞击的本质。
在东半球,小行星撞击力与地球自转的反作用力形成指向西北的合力,是小行星的撞击形成冲击沙、砾石、硅氧四面体,进而形成沙漠、戈壁、黄土。所以黄土高原下是地质不同的原始地貌;沙漠边缘是烷烃、古生物实体掩埋后形成的石油、煤炭;沙漠外环是抛射较远的砾石与沙粒。
此后的6500 多万年,沙漠气候从小行星撞击的反方向加强了砾石、沙漠、黄土高原的分布层次,我们谓之“风化”。
当然,海洋与西半球的沙漠就没有这么多黄土、戈壁相伴了;因为海水会淹没戈壁,冲走黄土。
七、“潍坊走廊”陨石坑的撞击标识
岫岩陨石坑的撞击方向与地球自转方向一致,才形成了比较完整的撞击坑,这样陨石与地球相切的运动就不会形成陨石坑中央锥;只有小行星撞击方向与地球自转方向交角接近90度时,形成的陨石坑与矿物才有比较大的研究价值。山东省潍坊市的峡山水库就是一个比较有特色的白垩纪陨石坑。
1、小行星撞击形成的“石英面状页理”
峡山水库是山东省最大的水库,是由大半个白垩纪陨石坑修补而成。水库的东岸是小行星撞击形成的中央锥与小行星坠落时所烧结山岭的连线,这是陨石坑的纵轴;西岸是小行星撞击形成的山峦,山峦涌起时挡住了小行星撞击形成的二氧化硅岩浆冲击波,形成了层层“石英面状页理”,“石英面状页理”与中央锥的连线,可以看作是陨石坑的横轴。
潍河从南面流入水库,陨石坑的北面是小行星撞击形成的连绵起伏的山峦——峡山与鞋山,这是一条天然的堤坝,山涧里有水库的闸门。
在峡山水库西岸,潍泉村的“石英面状页理”是陨石坑的重要标志。
(击变石英面状页理)

2、峡山的形成过程
峡山,状如卧虎,又叫“卧虎山”。峡山山体岩石中的石英矿物粒度明显不同。表现为较大的石英颗粒均匀分布在细小的红砂岩颗粒之中。石英是变斑晶,红砂岩是基质,是为“石英斑晶岩”。
(峡山)

石英斑晶岩的出现,标志着稳定的大地基底构造环境。在浅海环境中,由于小行星的撞击,基准面被夷平、烧结形成红板岩;撞击溅起的石英与白垩纪红层充分混合堆积,在堆积前半部的屏障作用下,堆积的后半部受小行星撞击形成的高温、高压热流作用,烧结形成了“卧虎状”的山体。因为小行星撞击力与地球自转的反作用力形成指向西北的合力,所以峡山的外貌呈指向东南的流线状。
3、古生物卵形成的磨拉石
在山东省潍坊市安丘青云山以东,有大量的白垩纪恐龙蛋化石,当地的人认为是普通的岩石结核,取来粉碎后做建筑材料。
这些恐龙蛋化石从青云山以东的夹埠一直向东北延伸到大埠后村前的山上。东北的末端埋藏量最大,块状岩石结核较多。
显然,南面而来的陨石在落地前的空中爆炸使地面形成沟壑,落地后的冲击波把落地点南面部分受力较小的恐龙蛋迅速推向更向南的沟壑,紧接着又有东面而来的冲击波使向东北延伸的恐龙蛋堆积。于是就形成了这难得的自然遗产——磨拉石。
(磨拉石)

4、“潍坊走廊”的白垩纪陨石坑群
在山东省“潍坊走廊”的盖公山白垩纪陨石坑中央锥里,有两块陨石冲击体挤压后凝固的石英岩体,与地面垂直,这是陨石坑最为明显的标志。
其实,盖公山陨石坑就是较峡山水库陨石坑的一个内切圆,峡山水库是于1960年由大半个白垩纪陨石坑修补而成的。另外,峡山水库陨石坑西面还有几个陨石坑形成的外切圆,散布在峡山水库西岸。其中,赵戈黄铁矿陨石坑是与峡山水库陨石坑相切的一个比较大的陨石坑。然而,赵戈黄铁矿陨石坑西侧,还有一个较大的牛七埠陨石坑与其相切。这样,赵戈黄铁矿陨石坑作为三个连环状的较大陨石坑中间的一个,陨石坑周边堆积的白垩纪古生物化石就格外多。正是这些白垩纪陨石坑,形成了“潍坊走廊”的陨石坑群。
八、结论:
1、 河卵石是白垩纪古生物卵的化石;磨拉石主要是白垩纪恐龙蛋堆积形成的化石;钙质结核是白垩纪生物幼崽、胚胎形成的化石。(砾石不是化石)
2、由于小行星的撞击,产生了金属态氢离子,金属态氢离子产生的热核反应,形成了丰富的单质与化合物,其中的氢离子与其聚合的碳元素结合成为烃——石油或天然气。同时形成的还有二氧化硅、膨润土、黄土等矿物;红土层是小行星撞击产生的铁质氧化后形成的“铁红”浸染了硅氧四面体的结果。
3、郯庐断裂带(环太平洋断裂带)是小行星撞击逆掩形成的;板块的边缘是小行星撞击的冲击波形成的(太平洋东岸小行星撞击方向与地球自转方向几乎相同);洋中脊是小行星360度挤压地球的结果,消减带是不存在的;安山岩与安山岩线是小行星撞击溢出的岩浆与二氧化硅混合后顺推形成的。
4、郯庐断裂带(包括环太平洋断裂带和特提斯构造域)发生的地and震,其本质是地下岩浆异常流动造成了陨石坑中央锥的破裂。当坠落小行星的质量较大时,陨石坑中央锥与地球的自转力相交并深入上地幔,阻挡了岩浆的流动,形成回旋,导致磁力异常,就容易使中央锥底层聚集氢的同位素,形成核聚变,产生地and震。(巨行星冲月期间金属态氢离子特别活跃)
5、小行星撞击形成的纳米级二氧化硅烟雾是恐龙死亡的原因之一,所以白垩纪的两栖动物容易活下来。
6、在一个开放的系统里,物质是能量的载体,能量(电磁波)是物质的表现形式。小行星撞击产生的金属态氢离子流,高温、高压下形成热核反应并生成新物质,生成物质质量与高温、高压下的氢离子能量大小及光速有关。即m = e/c^2 并且是e = m c ^2的逆运算。(金属态氢离子的磁力矩相互切割产生电磁波)
7、白垩纪小行星撞击地球,烧结、爆炸、撞击形成的地貌 ,是砂岩、石灰岩、安山岩、玄武岩、花岗岩组成的。岩浆岩在陨石坑或陨石坑中央锥附近形成,而且不容易变形,大多不会因为风化形成比较特殊地貌。砂岩、海相沉积在小行星坠地过程中烧结、堆积形成的山岭、陨石圈 ,结构本来就比较松散,而且小行星的冲击波当时就把陨石圈“钻”了洞或开了“口” 。这样在6500万年后,经过水土流失与风化,砂岩就形成丹霞地貌与张家界地貌;海相沉积就形成喀斯特地貌与岱崮地貌 ;砂岩和海相沉积的结合体就形成嶂石岩地貌。
8、糜棱岩是小行星撞击地球前的瞬间,泥土或石英与小行星物质熔融,然后沿小行星撞击在地表形成的合力方向射出后,发生了塑性变形。
9、太湖石是白垩纪大型古生物的实体化石;石臼是恐龙实体形成化石前骨骼被烧蚀,形成化石后骨骼碎屑被流水漂走形成的孔洞。太湖石、石臼都是陨石撞击的高温、高压下形成的。
10、二氧化硅是小行星撞击地球的产物。白垩纪,地球已经形成了稳定的浅海环境,小行星撞击地球的能量,带来了高温与高压环境中的金属态氢离子。金属态氢离子的热核反应,聚合产生二氧化硅。陨石或小行星撞击产生的二氧化硅是洁白的。陨石坑中心有一部分二氧化硅被陨石或小行星撞击形成的二次陨落物击中,就会产生柯石英、陨坑玻璃及超石英。但是,大多数二氧化硅成为硅氧四面体和含有杂质的沙粒。黄土就是硅氧四面体和沙粒的混合物。如果是连续坠落的小行星,形成的二氧化硅就会产生硅质岩;分布于小行星撞击导致的挤压与张裂构造表面;如逆掩形成的山脉,順推产生的海底岩石。同时,小行星的撞击制造了大的断裂带,在断裂带的“犁型构造”下切方向,产生玻安岩。在比较复杂的白垩纪陨石坑,少部分二氧化硅的运动方向与地球的自转形成对冲构造,烧结成为石英质千枚岩;没有烧结的石英与硅氧四面体和金属离子形成的云母及长石混合,在冲击波的作用下堆积成为花岗岩。至于順推的岩浆与二氧化硅,根据二氧化硅或石英的含量,依次分为玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩。当然,由于逆掩时岩浆与二氧化硅的运动方向相反,就会缺失安山岩与英安岩,玄武岩与流纹岩就会形成双模式岩套。
参考文献 :
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