郯庐断裂带地垒地堑的形成与白垩纪陨石坑中央锥之关系

陨落在此地质学 2024-06-30 11:57:40

摘 要:“渐变论——板块运动”认为,环太平洋断裂带(包括郯庐断裂)是板块运动导致的。然而,郯庐断裂上白垩纪古生物化石的环状分布,海相沉积和变质岩的弧状排列,以及“潍坊走廊”里白垩纪陨石坑中央锥“盖公山”的发现,使小行星环由南向北俯冲烧结的直线状分布的山岭——地垒,成为郯庐断裂研究的新开端,即小行星环俯冲、撞击形成了环太平洋断裂带。

关键词:地垒 地堑 陨石坑中央锥 郯庐断裂带

一、白垩纪末期小行星环俯冲时烧结形成的地垒与地堑

中生代的地球是浅海环境。

白垩纪末期,小行星环俯冲、撞击地球导致地台活化,陨石坑链接形成环太平洋断裂带和特提斯构造域;陨石坑岩浆冲击波层流逆掩和順推形成新地壳的同时,冲击波层流里高速流动的物质裂解的金属氢聚合形成新元素时伴生电磁波,即在爆炸中出现了新的岩石和矿物。显然,陆地与洋壳是一体的,而且陨石坑冲击波层流里金属氢聚合的二氧化硅与二氧化硅结合金属离子衍生的硅酸盐按“鲍文反应序列”分布;即逆掩的硅酸盐是不连续反应,顺推的硅酸盐是连续反应。

地垒——王氏组含砾砂岩

在郯庐断裂的分支沂沭断裂上,小行星碎块俯冲烧结的数条相互平行的地垒是王氏组含砾砂岩,相互平行的地垒之间的地堑是碎屑沉积岩。地垒是由小行星运行轨道上沿切线飞出的若干陨落体,在从南向北俯冲的过程中烧结形成的。由于小行星碎块俯冲时与地球自转产生相对运动,就使入射区域浅滩里的土层与古生物实体及铁质氧化物混合、浸染、烧结而出露于地垒的西侧;地垒的东侧则被爆炸溅起的覆土顺推掩埋。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(如果爆炸导致小行星碎块向西运动,则俯冲带的烧结面位于地垒的东侧,西侧就相对疏松)。当许多小行星碎块平行撞击地面后,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,便出现了地堑夹红色地垒的奇观。

当小行星俯冲烧结成地垒即将坠地时,巨大的爆炸力与地球自转产生的推力“相互作用”时,就导致小行星残体“向东漂移”;然后小行星残体继续由南向北俯冲,烧结形成另一段地垒。这样,两段地垒就产生了所谓的“错位”。

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。山东省潍坊市安丘之位于沂沭断裂轴心的莲花山,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爆炸烧结的泥质千枚岩,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”半圈的小河。

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、大致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位于“潍坊走廊”,周边的地质特点是铁矿或铁质浸染区与古生物化石共存,具有很高的科研价值。

1、这些呈点状散布在十几平方公里的铁矿石,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。其他方向残余的的冲击弧如果在河水流过的水面上也能观察出来;但是,较大的陨石坑冲击波层流向东顺推有时候也会形成直线山岭。

3、几乎每个撞击点附近,都对应红层剖面和白垩纪恐龙实体化石;也会有恐龙足迹化石、恐龙蛋化石和恐龙骨骼化石。

4、在山东省潍坊市峡山区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复式排列的;从恐龙的足迹化石和移到下腹部的胃石来看,也说明这是两条植食恐龙。最为重要的是鸭嘴龙的前肢有一条完整的翅膀;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邻近的诸城恐龙骨骼化石是有关联的,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 、盖公山白垩纪陨石坑中央锥与恐龙实体化石

白垩纪陨石坑中央锥盖公山

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——断块构造,陨石坑中央锥底部有高速流动的物质裂解的金属氢聚合的二氧化硅——陨坑玻璃和石英颗粒形成的岩脉。显然,盖公山是一个比较复杂的白垩纪陨石坑中央锥。

盖公山白垩纪陨石坑中央锥上射部位的“断块构造”

1、在盖公山白垩纪陨石坑中央锥的上射部位是撞击体反弹后二次陨落形成的“断块构造”,“断块构造”里有来自陨石坑底部的金属氢聚合的熔融二氧化硅受挤压后衍生的云母与长石——冲击石英。

冲击石英

2、在盖公山白垩纪陨石坑中央锥上射部位与撞击体“断块构造”紧邻的西侧岩石上,有二次陨落体冲击、挤压形成的震裂屑锥。

碎裂屑锥

3、撞击体“断块构造”西侧的边缘有双层熔融构造,是含有杂质的红色二氧化硅。陨石坑中央锥底部岩缝有洁白的串珠状石英岩粒;撞击体底部有许多硬玉石英岩——陨坑玻璃;这也许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。

5、在峡山水库西岸呈点状分布多个陨铁矿,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。

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,陨石坑冲击波层流高速流动物质裂解的金属氢聚合的烃是为天然气,烃降解干酪根则形成石油;然而,也有恐龙蛋在向阳处,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,在随冲击波堆积的同时被切割、变形,直至掩埋形成化石。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化石(不包括砾石)

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。至于玛瑙、水晶则是小行星俯冲带高速流动的物质裂解的金属氢聚合的纳米二氧化硅瞬间击穿古生物实体形成的。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,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是小行星俯冲、撞击形成的

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或陨石坑中央锥;陨石坑或陨石坑中央锥的正南是小行星或小行星碎块在俯冲带上空爆炸时烧结形成的山岭。这样“沂沭断裂”的丘岭大致可以分为三类:

1、以盖公山为代表的白垩纪陨石坑中央锥。

2、以围绕盖公山白垩纪中央锥的“金线埠、黄公山”为代表的冲击波层流形成的弧状分布的山岭。

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”是当地人对以上三类山岭的统称,地垒、地堑是白垩纪末期小行星俯冲瞬间烧结形成的特殊地貌。

六、沙漠、黄土是怎么形成的?

中生代的地球形成了较硬的硅铝层地壳。在白垩纪末期,是小行星撞击产生二氧化硅形成沙漠,进而形成了沙漠气候。

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;沙漠边缘是古生物掩埋后形成的石油、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“风成地貌”。

当然,西半球的沙漠由于小行星撞击方向的改变,就没有这么多黄土、戈壁相伴了。

七、“潍坊走廊”里白垩纪陨石坑的标识

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具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具有特色的白垩纪陨石坑。

1、小行星撞击形成的“击变石英面状页理”

峡山水库是山东省最大的人工湖,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陨石坑中央锥高戈庄铁矿与俯冲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层流,堆积形成了层层“击变石英面状页理”,“击变石英面状页理”与陨石坑中央锥高戈庄铁矿的连线,可以看作是这个陨石坑的横轴。

潍河的水从南面流入水库,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。

“击变石英面状页理”位于峡山水库西岸的潍泉村,“击变石英面状页理”是陨石坑的重要证据之一。

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

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”。

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“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。(西段块状岩石结核较多)

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。

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之一。

其实,盖公山陨石坑是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、 河卵石是古生物卵的化石;磨拉石主要是恐龙蛋化石堆积形成的;钙质结核是古生物幼崽、胚胎形成的化石。

2、由于小行星的撞击,陨石坑冲击波层流里高速流动的物质裂解为金属氢,金属氢聚合的二氧化硅衍生了膨润土、黄土等矿物;红层是小行星坠落时的铁质氧化为“铁红”浸染硅氧四面体形成的。可见,南海红层和砾石是小行星俯冲瞬间烧结、爆炸形成的地质构造。

3、小行星撞击是地质变化的动力,环太平洋断裂带和特提斯构造域是小行星环俯冲、撞击形成的。青藏高原是陨石坑冲击波层流逆掩形成的,蛇绿岩套是大型白垩纪陨石坑冲击波层流逆掩形成的地质构造,不是假地层;板块的边缘也是陨石坑冲击波层流逆掩或顺推形成的地质构造。虽然太平洋东岸的小行星环是由北向南俯冲,甚至美国所在地区小行星环撞击的方向几乎与地球自转方向相同;但是,太平洋两岸的地质构造还是可以进行比较的。洋中脊是小行星环从360度同时挤压地球的结果,消减带是不存在的。安山岩与日本岛弧的安山岩线是小行星撞击溢出的岩浆与二氧化硅衍生的硅酸盐顺推形成的;双变质带的形成是因为顺推的大型白垩纪陨石坑冲击波层流在内侧底部产生了低气压且温度较高,而陨石坑冲击波层流外侧气压较高而温度较低,这样,岛弧内外的岩石性质就不一样了。事实上,在陨石坑这个开放的环境里“鲍文反应序列”完全适用,即逆掩的硅酸盐是不连续反应;顺推的硅酸盐是连续反应。

4、环太平洋断裂带和特提斯构造域发生的地震,其本质是地下岩浆受巨行星周期性扰动而异常活跃产生了大量金属氢,金属氢在陨石坑中央锥的裂隙集中,一旦达到临界值,就会爆炸产生地震。在这,当坠落小行星的质量较大时,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,也会导致磁力异常,就容易使陨石坑中央锥底层聚集金属氢,形成核聚反应而产生地震。

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。鸭嘴龙的前肢是一对翅膀,它就是传说中的鲲鹏。

6、在一个开放的系统里,常温、常压下的物质是金属氢聚合的;磁场里高速流动裂解为金属氢,金属氢聚合形成新元素时伴生电磁波——能量。金属氢是电磁波的载体,小行星撞击形成的金属氢在高温、高压下聚合的矿物质量与其释放的能量成正比。

即m = E/C^2 且是E= m c^2 的逆运算。

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,经过水土的流失与风化,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后沿小行星撞击在地表形成的合力射出发生了塑性变形。

9、太湖石是白垩纪大型古生物的实体化石;石臼是古生物实体形成化石前或骨骼被烧蚀,形成化石后骨骼碎屑被流水漂走形成的孔洞。太湖石、石臼都是小行星撞击的高温、高压下形成的地质构造。

参 考 文 献 :

陈国达 大地构造与成矿 (第21卷4期 285-293)1997、12

陈国达 地洼学说 (科技精华 地学卷284-299) 1994、12

从柏林 岩石大地构造学 (科技精华 地学卷31-55)1994、12

翟世奎 海底岩石学 (科技精华 地学卷577-595) 1994、12

王德滋 火山岩 (科技精华 地学卷18-30) 1994、12

叶大年 结构光性矿物学(科技精华 地学卷66-77) 1994、12

李继亮 碰撞大地构造学(科技精华地学卷207-215)1994、12

叶连俊 中国沉积学 (科技精华 地学卷79-85) 1994、12

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