天外来客对地球的影响

前面说的地壳运动的力量基本上是来自地球内部，也就是地球本身的问题。但随着天体研究的不断进展，以及对地壳表面某些构造运动留下的痕迹

（特别是断裂系统及其周围的岩石、矿物特征）的深入观察与研究，有人认为，至少其中有一部分构造现象并不是地球内部的力量所能塑造，很有可能是天体运行时的偶然戏谑所致。

这个大胆的设想是 1982 年诺贝尔奖金获得者阿尔瓦勒兹父子俩人提出

的。他俩认为距今 6500 万年前的白垩纪末期曾有一颗直径达 8 公里的慧星以

每秒 70 公里的速度向地球袭来，撞击地球表面，发生大爆炸，使地面撞成一个几百公里直径的大坑，坑的周围产生环状和放射状的断裂系统，还留下富含铁镁质的岩石和矿物。他俩还计算出：当撞击发生时，地表扬起 1700 立方公里的碎石，黑云般的尘埃冲向天空，遮盖了阳光，空气的成分也顿时改变，如此的“黑暗世界”经历数年之久。以致自然界的生态骤然失去平衡，地球上的大量动植物惨遭灭亡之灾。

当时，很多地质学家认为阿尔瓦勒兹父子的设想是学术上的邪说。不久后许多包括地质学、地球化学、地貌学等多种学科相继找到能够支持阿尔瓦勒兹父子假说的证据，于是相信的人变得越来越多。可是，紧接着严峻的问题提出来了——这个大爆炸的坑口究竟在哪里？有没有 6500 万年前的遗迹？于是学术界的这场争论开始了。

直到 1990 年地质学家终于在海地发现了大量天体撞击地球后而产生的

碎石堆积物，并且断定当时的慧星与地球撞击的地方就在这碎石堆的 1000 公里的范围之内。

不久，又在墨西哥尤卡坦半岛 1100 米厚的石灰岩层之下，找到了一个埋

藏着的直径达 180 公里的巨大而圆形的盆地，它的中心大概位于半岛北部的奇克休卢镇，并沿墨西哥湾扩展。

由此得到启发，以往在美国衣阿华州的梅森城也发现过一个直径 35 公里

的环形坑，人们确认它也是 6500 万年前天外来客的戏谑。

对此感兴趣的地质学家越来越多，他们回想起见过的环形坑为数并不少，而且也早已注意到了，只是对它们的成因解释并没有跟天体运行牵上关系。如今，将这些环形坑与盆地的成因归之于天外来客对地球的撞击，这新论点怎不令人惊喜？

现在让我们放开眼界，再看世界上其他地方还有没有这些环形坑或盆地构造。回答是肯定的。例如非洲的加纳境内，圆形轮廓的湖泊比较多，湖底并不平坦，湖盆向下呈锥形体，湖的中央部位水深，而四周水浅。就好像一只强有力的陀螺向地壳旋钻出来似的。科学家从目前遗存的湖泊面积估算，认为当时从天而降的陨石（彗石落地烧毁以后也成为陨石）的直径不少于 3 公里。

又如前苏联的楚克奇湖，亦呈圆形，直径达 12 公里，中央水深达 170 米，而周边水浅，作锥形湖体。在湖的四周边缘上，分布着由于陨石落地爆炸以后产生的碎石片组成的岩石，从这些岩石埋藏的地层的地质年代推算，应属于 350 万年前第三纪上新世时期的产物。科学家还计算出这块大陨石降落的速度，每秒可达 8～70 公里。

专家们搜集了全世界各地陨石湖或陨石坑的资料以后认为：目前已发现

了不下 100 个。

那么，就以这 100 多个湖坑而论，位于中国境内的到底有没有呢？近年来，随着对构造地质学的深入研究，有些青年地质学家敢于向传统的学术观点挑战，据吴思本的研究报道，从 1983 年以来，已经发现 4 处陨击坑。第一

个是多伦陨击坑，位于内蒙古自治区与河北省交界处，其直径约 170 公里，是世界上所罕见的大型陨击坑，坑内的原岩是花岗闪长班岩、安山岩和石灰岩等。内环范围内的地表主要为冲击熔岩，另有少量冲击角砾岩。从地层的上下关系判断，确定其冲击时间大约距今一亿四千万年前的侏罗纪与白垩纪之间。

第二个是上河湾陨击坑，位于吉林省九台县，直径约 30 公里，从卫星照片上清楚地看到当地的环形水系，为沐石河及松花江畔的低地所围绕。坑内原岩为花岗岩、石灰岩、片岩及黑云母安山岩等，还有冲击角砾岩。

第三个是龙斗村陨击坑，位于广东省始兴县，真径 3 公里，是一座环形山，坑内为花岗岩、砂岩、粉砂岩，也有冲击熔岩及角砾岩。

第四个是内洞陨击坑，位于广东省新兴县，直径约为 6 公里，也是一座环形山，坑内的岩石有花岗岩、石灰岩、千枚岩等，还有冲击角砾岩，并有铱含量的异常。在山的周围，有环状与放射状的断裂系统。

还有一个最令人瞩目的例子就是有关太湖的成因，有人提出：这是巨大陨石降落地面时撞击的“陨击湖”，并不是以往所说的断层陷落或其他构造成因的“构造湖”。

位于江苏、浙江交界的太湖，素有“包孕吴越”之称，面积达 2 万平方公里。如果从人造卫星摄取的照片看，基本上是两个隆起、两个凹陷的环形地貌轮廓。中心洼地呈碟形，面积有 2500 平方公里。在湖的四周，围绕着一圈弧形的低丘与山地，好像对太湖进行围限。在这圈围限的山丘之外，又断断续续地分布着一圈低地与水泊，也作弧形的围圈。在这片低洼地的外围，又有一层弧形的、由岩石组成的高地分布着。因而不由得发人深思：这两圈高、一圈低的多层环状围限地貌绕湖而转，怎样能用一般的断层与褶皱构造来解释呢？难道这是偶然产生的吗？如果在地质历史上的某个时期，有一颗巨大的天体降落到大气层内，发生燃烧，变成陨石，猛烈地撞击地面，形成陨击坑（即目前的湖泊所在地），其中心部位呈锥形体下陷，其四周部分，则因地表发生振动，向周围作波状扩展，于是形成两圈高、一圈低的环状多层圈的地貌轮廓。

太湖陨击成因的假说提出以后，很快引起地质学家，特别是天文地质学家的浓厚兴趣，于是他们集中力量在太湖周围山地间寻找断裂系统的分布特点，甚至采集定向的石英岩标本，在显微镜下观察岩石微细的裂缝排列方向，看它们是否符合“陨击”力量而破裂的规律。据目前初步研究的成果表明：从大湖周围的断裂系统观察，具有旋扭构造的特点，于是猜测这颗巨大的陨石是从西南方向朝东北方向迅猛飞来着地。当其与地面撞击以后，仍有很大的顺时针方向的旋转力量，以致在湖滨山地的岩石上留下旋扭断裂构造的痕迹。

由于有关太湖陨石撞击成因的说法尚在初步研究阶段，各种证据还需要继续搜寻，各种定量的资料尚需计算。所以，诸如这颗陨石到底有多大？什么时期掉下来的？都还没有找到答案。我国国土如此辽阔，地质历史也相当长久，难道可疑的陨石撞击而成的湖或坑，仅仅只有上述的四个及太湖吗？

从理论上讲，当然不只这几个，其他的又“潜伏”在哪里？这类十分引人兴趣的现代地质学问题，仍然需要我们去进一步探索。可以相信，今后这方面的成果会不断产生的。

按理说，陨石打击地球的可能性是完全存在的，而且在地质历史的各个时期都有可能出现。推想，在地球诞生的初期，甚至在地壳形成的早期阶段，空气还没有的时候，就像月球现在的环境，陨石撞击的机会肯定很多。若在天气晴朗的夜晚，从天文望远镜里看月亮，见到许许多多、大大小小的环形坑满布在月球表面，虽然早在 1610 年时，伽利略曾认为这些凹坑是陨击坑，但以往很多学者仍把这些环形坑都解释为死火山口，现在则认为，除极少数是盾形火山口外，其中的大部分则应是陨石飞落到月球表面撞击而成的。像这类“陨击坑”，料想在地壳形成的早期阶段应该比后来更多（自从地球上有空气以后，天体降落时与空气摩擦而容易被烧毁。）现在，许多地质学家正在千方百计地去寻找早期“陨石坑”，已经发现一些，但毕竟由于时间过去太久，地球后来的改造作用又十分频繁而剧烈，所以，当时留存下来的“陨击坑”残体自然就难以寻觅了。

陨石撞击地球，使地球发生的变化已越来越被人们重视。科学家曾作过计算，一个直径约为 1 公里的小天体，若以每秒 20 公里的速度降落地球，由

此而产生的能量要比一次 8 级地震所释放出来的能量大 5000 倍。况且在地球

历史的几十亿年中，也许比 1 公里更大的外来陨石恐怕不止几次。因为科学家还计算过，1 公里直径的小天体撞击地球后所产生的“陨击抗”直径约为20 公里，而地球上现已发现的“陨击坑”直径可达 241 公里，相当于上述的

20 倍。另外，科学家们从月球、火星以及其他天体上获得的观测资料表明，

那里有些“陨击坑”的规模可达 4 公里以上，因此，不能排斥地球上也有过类似的事件发生，只是难以寻觅而已。

到底陨击作用对地球产生哪些影响？就其作用的范围来说，不仅仅只是地球的表面，它会深及地球的内部，甚至触及地幔，并诱发其它的反应。如果巨大的天体撞击地球，其后果不是暂时的，有的会影响地球的一生。比如被撞击以后，有可能使地球的地轴改变位置，公转周期及其轨道、自转周期也都会改变，因而使内外力作用的强度分配也会变更。例如不同气候带上，外力作用的强度是不同的。而气候的形成则与地球旋转轴的倾角有关，显然当倾角发生变化时，气候带也会发生改变。许多诸如风化、侵蚀等地球的外部营力将作重新调配，地球的外貌亦将随之变化。从地质历史看，气候带的改变是经常发生的，其中的成因能否与外星体撞击地球有关？还值得研究。陨石撞击地球，还会带来地外物质加入到地壳中来，影响该区的地球化

学状态。例如有人认为今天地球上各地区化学元素并非均匀分布的，特别巨大的金属成矿区的出现（诸如美国与加拿大交界处的萨德伯里一带丰富的铜镍矿床），是否与地球历史的早期有巨大的陨石降落于此，撞击猛烈，深达地幔，并加入“天外之物”有关？目前这些富集元素形成的矿床，是否是天体的残骸？

即使“天外之物”不是集中来到地球，每次的数量也不算大，但时间久长以后，其累积的份量也足以惊人，于是必然会影响到地球的质量变化，从而导致地球运转速度的改变，甚至对地球与太阳之间的距离也会有影响，地球获取太阳能也就有变化，于是地球上的风霜雨雪、生物的生长与繁殖也必然有所影响。

目前，天体地质学家都认为，陨石轰击地球的作用并不是任何时期都均匀地发生，而是具有阶段性的。对照地球历史上发生的造山运动，也是有阶段性的。两者是否吻合？很值得注意，有些似乎有这种吻合的可能性，新的循环学说甚至计算出，每隔 2600 万年左右，彗星就会发生一次倾泻性的冲

击。照这样推算，估计 1300 万年以后，地球上的居民将会遇到巨大的灾难。