地球上的陨石坑（二）南美洲的陨石坑

在加拿大新不伦瑞克大学（Universityof New Brunswick）行星与空间科学中心（PASSC）发布的国际同行认可的《地球撞击数据库》（Earth Impact Database）中，南美洲有11个已经确认的撞击坑，其中巴西境内9个、阿根廷境内2个、智利境内1个、秘鲁境内1个。

南美洲已经确认的陨石坑分布图

下表按照撞击坑的英文名字顺序列出了这11个撞击坑的基本信息。对于风化后或者埋藏的撞击坑，表中标出的直径是对原始坑缘直径的估计值，可能与现在的表面特征并不对应。

为了让大家更好地认识了解这些陨石撞击坑的形态和特点，下面将针对每一个陨石坑进行更详细的解读。不过大家可能会发现，每一个陨石坑的介绍详细程度不同，一方面是因为人们对它们的认识程度不同，另外一方面也受到陨石坑本身的出露状态影响。

01

阿拉瓜伊尼亚陨石坑（穹隆）

（Araguainha crater 或 Araguainha dome）

阿拉瓜伊尼亚陨石坑（穹隆）（Araguainha crater或Araguainha dome，地理坐标：16°47′S，52°59′W）是巴西马托格罗索州（Mato Grosso）和戈亚斯州（Goiás）两州交界之处的一个陨石坑，位于Araguainha村和Ponte Branca村之间。它的直径是40km，是南美洲大陆上已知的第二大陨石坑，很有可能也是撞击年龄最老的一个。最近的定年结果显示其撞击年龄在254.7±2.5百万年前，当时所在的区域可能是一片浅海。在误差范围之内，这个时间恰恰与地球历史中最大的一次生物灭绝事件之一，即二叠纪-三叠纪生物灭绝事件的时间是重叠的。冲击作用刺穿了古生代沉积地层（属于巴拉那盆地组），将下伏的奥陶纪花岗岩基底岩石暴露出来。有人估计这个撞击坑最开始只有24km宽、2.4km深，随着它的内壁不断地向内垮塌，逐渐扩宽达到了现今的40km。

阿拉瓜伊尼亚陨石坑的卫星图像

阿拉瓜伊尼亚陨石坑是一个复杂撞击坑（complex crater），具有环状断层（annular faults）和放射状断层（radial faults），暴露在地表并遭受侵蚀，Araguaia河从这个陨石坑穿过。陨石坑的中心有一个抬升的中央核部（uplifted central core），形似一个椭圆盆，由暴露的花岗岩基岩组成。围绕核部是由受到冲击的花岗岩和上覆的角砾岩组成的一个圆环，其外围是由泥盆纪的砂岩山脊和山峰组成的另外一个环（直径6.5km，高度150m）。这个中间区域被一个环状凹陷所包围，表面覆盖着泥盆纪和石炭纪的砂岩地层。最外面的边缘是由在高度变形的二叠纪-石炭纪沉积物中形成的半圆形的地堑残余所组成的。撞击起源的证据包括：震裂锥（shatter cones），冲击角砾岩（impact breccias）和变形石英（shocked quartz）。

1969年Northfleet等人最早发表了关于阿拉瓜伊尼亚构造（Araguainha structure）的论文，其中将之解释成由于白垩纪正长岩侵入导致的显生宙沉积物的抬升。Silveira Filho和Ribeiro（1971）在地质调查中注意到在中心核部出现了熔岩、角砾岩和凝灰岩，推断阿拉瓜伊尼亚构造是一个隐秘的火山构造。1973年Dietz和French报道发现了冲击角砾岩和冲击变质石英，这才认识到这个构造是一个撞击坑。1981-1982年Crósta进行了更详细的研究，揭示了撞击的岩石学和矿物学证据。进一步的地貌学证据是1981年由Theilen-Willige发表的。Deutsch等人在1992年完成了这个对撞击坑的首次定年工作，通过铷-锶（Rb-Sr）定年方法得到的结果是243±19百万年前。1992年Engelhardt等人发表了一个对抬升中心核部的详细研究结果，得到的年龄结果是246百万年前，后来又修正为大约244百万年前。1994年Fischerand Masero进行了磁性调查。这个撞击最近被定为254.7±2.5百万年前，与二叠纪-三叠纪的边界部分重叠。当地的岩石大多为油页岩，据估计阿拉瓜伊尼亚撞击（Araguainha impact）释放的能量不足以直接导致全球生物大灭绝，但是当地巨大的震动应该从震裂的岩石中释放出了巨量的油和气。这导致突然的全球变暖可能促成了二叠纪-三叠纪的生物大灭绝事件（Permian–Triassic extinction event）。

02

坎波德尔谢洛陨石坑群

（Campo del Cielo）

坎波德尔谢洛（Campo del Cielo）是指一组铁陨石或者指这些陨石被发现的地区（地理坐标：27°38′S，61°42′W）。这个地区在阿根廷布宜诺斯艾利斯市西北1000km处，位于查科省（ChacoProvince）和圣地亚哥——德尔埃斯特罗省（Santiago del Estero Province）的边界上。撞击区的面积有3km×18.5km，包含至少26个陨石坑，最大的一个尺寸是115m×91m。陨石坑的年龄估计是4000-5000年。含有铁块的陨石坑群在1576年才被报道，但其实该地区的土著居民们早就知晓了。陨石坑群和周围地区包含大量的铁陨石碎片，目前找到的总质量是约100吨，可能是世界上发现的最重的陨石了。

最大的两块陨石是37吨重的艾尔·查科陨石（El Chaco meteorite）和30.8吨重的冈塞多陨石（Gancedo meteorite），它们与60吨重的纳米比亚霍巴陨石（Hoba meteorite）和31吨重的格陵兰约克角陨石（Cape York meteorite）一样，都是世界上发现的最重的单体陨石之一。其中，37吨重的艾尔·查科陨石（ElChaco meteorite）是1969年通过金属探测器在地下5米深处发现的，它是质量仅次于纳米比亚的霍巴陨石（Hoba meteorite）的世界上第二重的单个陨石，但是因为所有收集起来的坎波德尔谢洛（Campo del Cielo）陨石碎片的总质量目前已经超过了60吨，所以它才是世界上已经发现的最重的陨石。更为有趣的是，1990年一个叫Robert Haag的人偷走了艾尔·查科陨石，他都已经将它偷偷运送出阿根廷了，但幸亏被一个阿根廷高速路交警及时发现并阻止了这个阴谋，将这个陨石运回了坎波德尔谢洛，现在它已经受到省级法律的保护了。2016年，以附近的小镇名字命名的“冈塞多（Gancedo）”陨石被从地下挖出来了，这个30.8吨重的陨石镍铁陨石虽然质量比艾尔·查科陨石小，但仍然是世界上发现的最大单体陨石之一。

坎波德尔谢洛陨石的平均元素组成是：Fe（92.6%）、Ni（6.67%）、Co（0.43%）、P（0.25%）、Ga（87ppm）、Ge（407）、Ir（3.6ppm）。

坎波德尔谢洛（Campo del Cielo）陨石主要的大碎片

La Perdida陨石碎片，质量为1530kg

具有天然孔洞的Campo del Cielo铁陨石（质量576g）

Las Viboras陨石碎片

伦敦自然历史博物馆中的Otumpa陨石碎片

03

2007年卡兰卡斯撞击事件

（2007 Carancas impact event）

2007年卡兰卡斯撞击事件（2007 Carancas impact event）是指2007年9月15日11点40分14秒（当地时间，格林尼治标准时间是16点40分14秒），在秘鲁普诺地区（Puno Region）卡兰卡斯村（Carancas）附近，接近玻利维亚边界和提提卡卡湖（Lake Titicaca）的区域，发生的一次球粒陨石降落事件。这次撞击产生了一个陨石坑（地理坐标：16°40′S，69°03′W），将降落点周围的土地都烤焦了。当地的一个官员Marco Limache形容道：“沸腾的水从撞击坑中溢出，在附近到处是岩石的颗粒和炭渣”，“恶臭的，有毒的”气体从撞击坑中喷出来。这次表面撞击出现在高于3800m的地方。两天后，秘鲁科学家证实那里发生了陨石撞击。撞击之后，接近过这个撞击点的当地村民都得了一种无法解释的疾病，出现各种各样的症状。当时，没人知道这种神秘疾病的起因。现在大家已经相信这些疾病是由于当地居民吸入了地下被砷污染的水由于沸腾而产生的水蒸汽导致的。但是进一步的调查又提出很可能是陨硫铁（troilite，陨石中大量出现的一种含硫的组分）的蒸发作用引起的，这种物质可以在这个撞击产生的相对低温和高压的情况下融化。

2007年秘鲁卡兰卡斯陨石撞击事件发生地点

撞击产生的陨石坑大于4.5m深、13m宽，周围是烧焦的土地。陨石坑的尺寸是13.8m×13.3m，东西方向最大。秘鲁的撞击坑研究专家宣称陨石在裂开之前直径至少有3m。当地人观察到的火球具有强光和烟尾，仅仅在地面之上1000m的位置。撞击产生的小地震使1km之外的一个当地卫生院的玻璃都发生了震裂。单个烟柱在撞击点形成并且持续时间达几分钟。

美国亚利桑那州立大学的科学家团队对卡兰卡斯陨石（Carancas meteorite）进行了分类。该陨石是普通球粒陨石，属于H群角砾岩，含有4至5型岩屑角砾，其总体的分类为H4-5。

卡兰卡斯陨石碎片（质量为27.7g，旁边的比例尺尺寸是1立方厘米）

04

科洛尼亚陨石坑

（Colônia crater）

科洛尼亚陨石坑（Colônia crater，地理坐标：23°52′15″S，46°42′30″W）是一个最近才证实的陨石坑，位于巴西的圣保罗市。它是一个圆的碗型凹陷，没有任何明显的中央凸起，直径约3.6km，海拔为770 m，周围是一个环形的山丘，相对于内部的凹陷高约125m。名字来自于陨石坑北边的科洛尼亚镇区。

一些地质学家相信这个陨石坑是由一个直径约200m的陨石撞击产生的，形成于100万年-2000万年前。《地球撞击数据库》中给出的年龄范围是3600万年到500万年。不管怎样，它可能都是南美洲已知陨石坑里面最年轻的一个。这个陨石坑的尝试性确认主要基于地貌、断层特征和排除其他可能的形成机制。坑内被部分充填着凝灰质沉积物，最大深度可达275m，提供了过去环境变化的宝贵记录。特别是最上面的8m沉积物，提供了过去13万年来的气候和生态变化记录。完整的沉积记录可以延伸至过去250万年。地震和其他调查资料揭示出沉积物之下是约50-65m厚的岩石碎屑沉积，以及50m厚的冲击或变形基岩。沉积物分析揭示直到1.8万年前，陨石坑的中部都被湖泊占据着，随后变成了一个沼泽。陨石坑被大瓦尔任河（Vargem Grande creek）向东方排水，流入相邻的比林斯水库（Billings Reservoir）。

05

蒙特拉库依陨石坑

（Monturaqui crater）

蒙特拉库依陨石坑（Monturaqui crater，地理坐标：23°56′S，68°16′W）位于智利境内，它是1962年由Joaquín Sánchez Rojas发现的。它位于智利安托法加斯塔大区（Antofagasta Region）阿塔卡马盐湖（Salar de Atacama）的南边。陨石坑暴露在地表，直径是350-370m，深度大约34m。产生陨石坑的撞击估计发生在大约66万年前（更新世）。

06

里奇奥环状构造

（Riachão Ring）

里奇奥环状构造（Riachão Ring，地理坐标：7°43′S，46°39′W）是一个巴西境内的陨石坑。它的直径是4.5km，年龄估计小于2亿年（侏罗纪或更年轻）。陨石坑暴露在地表。

07

里奥夸尔陨石坑群

（Río Cuarto craters）

里奥夸尔陨石坑群（Río Cuarto craters，地理坐标：32°53′S，64°14′W）是传说中的一组陨石坑群，位于阿根廷科尔多瓦省（Córdoba Province）。

1990年，阿根廷空军上尉Ruben Lianza，一位业余的天文学者，给一个天文学出版物提供了一份报告，其中包括阿根廷中北部科尔多瓦省里奥夸尔市附近的一系列古怪的泪珠状凹陷的航空照片。这些凹陷看起来非常类似于在实验室模拟的低角度撞击产生的陨石坑群。这些特征在月球、火星和金星上都存在，但在那个时候还没有在地球上发现过。

对于阿根廷的地质学家们来说，这些凹陷早就不是什么新鲜事了，但直到Lianza提及，都没有人认真地观察研究过过它们。从凹陷的提取材料中发现了冲击物质，以及陨石起源的卵石，这些引起了研究人员的兴趣。美国的一支研究人员队伍赴阿根廷与Lianza上尉和阿根廷学者们合作，共同研究这些奇怪的凹陷。

那里有10个凹陷，其中4个尺寸比较大。一个名为“Drop”的凹陷，约200m宽、600m长。两个更大的凹陷，“东双胞胎（Eastern Twin）”和“西双胞胎（Western Twin）”都约700m宽、3.5km长，位于东北部5km开外。另外一个大的凹陷，“北部盆地（Northern Basin）”位于更东北部11km之外。所有凹陷的长轴都指向东北。

这些凹陷被认为是由于一系列的陨石以一个非常低的角度擦边撞击造成的，计算显示非常少见。大多数撞击都以45度或者更大的角度撞向地平面，因而撞击坑也总是接近于圆形，因为撞击产生的冲击波是对称性传播的。

但是，如果是一个擦边式撞击，将会形成一个椭圆形陨石坑，碎屑的喷射看起来像蝴蝶的翅膀。这个过程已经被撞击实验的高速枪证实，最近也被计算机模拟所证实。撞击时，撞击体可以脱落成厚块，这些块体会进一步沿着飞行方向进行二次撞击。

里奥夸尔撞击事件的模型显示撞击体以一个不大于15度的角度撞击地面，撞击产生的能量比巴林杰陨石坑（Barringer Crater）事件高10倍，比通古斯事件高30倍（Tunguska event）。尽管凹陷的形成年龄还没得到精确的确定，但有些研究者认为它们约有1万年，即全新世开始的时间，尽管《地球撞击数据库》给的年龄范围更广，为小于10万年。

撞击体来自于东北方向，在北部盆地撞击到地面，散裂的碎片沿着飞行方向继续前进撞击地面形成了Twins撞击坑和Drop撞击坑。该撞击体被认为是一个碳质球粒陨石（carbonaceous chondritic）小行星。撞击很可能释放出了巨大的有毒的CO烟雾，在高浓度的、有毒的氮氧化物下，将该地区的野生生物都相继死亡。看起来这次撞击导致了严重的大气效应，对全球气候可能也有短期的影响。

08

圣玛尔塔陨石坑

（Santa Marta crater）

圣玛尔塔陨石坑（Santa Marta crater，地理坐标：10°10′S，45°15′W）是一个新确认的陨石坑，位于巴西东北部的皮奥伊州（Piauí State）。它的直径是10km，年龄估计在1亿年-6600万年前（晚白垩纪）。它的撞击起源最早是2000年由S.Master和J.Heymann主要基于卫星遥感资料提出来的。但它的撞击起源是在十多年后直到发现了冲击变质作用的确切证据，包括角砾岩和震裂锥等才得以确认。

09

塞拉迪坎加利亚陨石坑

（Serra da Cangalha）

塞拉迪坎加利亚陨石坑（Serra da Cangalha，地理坐标：8°5′S，46°52′W）是位于巴西北部/东北部托坎廷斯州（State of Tocantins）境内的一个陨石坑，在马拉尼昂州（Maranhão State）边界附近。陨石坑的直径在12-13km，是巴西境内已知的第二大陨石坑。它的年龄估计是约2.2亿年（三叠纪）。

陨石坑的最外围是一个圆内崖，直径大约12km，位于大部分没受扰动的白垩纪和上志留纪沉积物之上，西部、北部和南部被排水峡谷所破坏。在坑内有一系列的同心环峡谷和一个中心盆地，所有的都大约在同一个高度，被环墙所隔开。飞机雷达地形测绘任务（Shuttle Radar Topography Mission）的图像显示，最外面是一个模糊的直径约为11km的环；第二个环是平缓的丘陵，直径约5-6km；最内的一个环是陡峭的小山，直径约3km，高度是420m，向北西方向开口；中心盆地直径约2.2km。

塞拉迪坎加利亚陨石坑

这个坑的撞击起源是通过出现的冲击角砾岩、石英岩震裂锥和冲击石英得到证实的。坠落的陨石据信是以一个低的锐角（25-30度）撞击到干旱的地面上。放射状断层出现在坑内，有些从中心延伸到16km远。2005年A.A.Adepelumi等人对这个构造进行的磁学调查揭示陨石坑内的变形一直延伸到约2km深度。R.S.Dietz和B.M.French在1973年第一个确认了这个构造是陨石坑，1980年Beatty报道了震裂锥的研究；冲击角砾岩、冲击熔融和冲击石英是1986年McHone在他的学位论文中进行阐述的。

10

瓦尔热昂穹隆

（Vargeão Dome）

陨石撞击在侏罗纪/白垩纪Serra Geral组玄武岩上。撞击坑显示出几个同心环和放射状断层，以及一个受到侵蚀的中央凸出部分。后者是由冲击角砾岩和砂岩组成的，已经比周围平均深度移位抬高了大约700m。在核心与边缘之间至少确认出了四次撞击后的熔岩流。撞击起源的证据来自于震裂锥和冲击石英颗粒的出现。

1978年巴西地质学家A.Paiva Filho, C.A.V. Andrade和L.F. Scheibe在雷达图像中确认出一个异常的环状构造，他们将之称为Vargeão Dome。在20世纪80年代早期，E.Barbour Jr. 和 W.A.G. Correa在进行该地区油气资源调查时详细地研究了这个构造，提出可能是火山或者构造起源。1982年, Á.P. Crósta和A.Paiva Filho确认它是一个陨石坑。1987年，M. V.Coutinho确认了冲击石英，1993年J.Hachiro 等人报道了熔长石玻璃（maskelyniteglass）的出现。

陨石坑周围和内部自从19世纪末期就开始大量开发农业了。瓦尔热昂市政厅（Vargeão's city hall）也位于陨石坑内，靠近南部边缘。不管怎样，陨石坑仍然得到了很好的保护，当地人民也知道了这个构造的撞击起源，以至于这个城市的官方昵称是“陨石市”（Meteor City）。

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维斯塔阿莱格里陨石坑

（Vista Alegre crater）

维斯塔阿莱格里陨石坑（Vista Alegre crater，地理坐标：25°57′S，52°41′W）位于巴西巴拉那州（Paraná State）科罗内尔维维达（Coronel Vivida）。在地表上它呈现为一个环形，是一个在丘陵地形中相对平坦的平地。这个陨石坑的直径是9.5km，估计的年龄是小于6500万年（古新世或者更年轻）。但是最近的研究给出了一个1.15亿年的年龄，接近于瓦尔热昂穹隆陨石坑（Vargeão Dome）的年龄。考虑到这两个陨石坑的位置、年龄和地层的相似性，有人认为它们是连续两次撞击的结果。

未确认的撞击坑

除了前面介绍的南美洲11个已经被确认并被收录于《地球撞击数据库》中的陨石坑以外，南美洲还有4个从官方意义上来说还属于“未确认”的“疑似”陨石撞击坑。在此一并列出，仅供了解。