白垩纪陨石坑中央锥盖公山的发现过程 （代前言）

  1970年，在山东省潍坊市峡山区王家庄街道金线村，村民在村东南的芦苇地中间挖灰泥肥田，村里的孩子很好奇。金线村原名“金泉”，村前小河的南崖多泉水，小河的北岸是壁立的黄土。仔细观察，黄土中的“干沟石”是白垩纪经过高温、高压的古生物残骸的化石——姜石；芦苇荡中的灰泥是6500万年前灰烬；而南岸的“皮狐子崖”，是岩浆受草木、黄土阻挡，形成了一个千疮百孔的接合面。岩浆是盖公山的陨石撞击溢出的。在白垩纪，小行星从南向北袭来，落地前爆炸产生的冲击波将古生物杀死，落地后向西掀起的岩浆、黄土，掩埋了古生物的尸体，引燃了树木。向北的冲击力更大，向东、向南的力稍小，这样就形成了一个西高，北高，东低，南低的陨石坑。

  2000年，陨石坑西边的采石场发现恐龙实体化石；2005年，我提出了盖公山是陨石坑的假说。近几年来在陨石坑周边又发现恐龙蛋化石、恐龙骨骼化石、恐龙的生痕化石。盖公山陨石坑是一个比较复杂的陨石坑，所以山中开采铁矿石后，有冲击石英体、柯石英、陨坑玻璃和震裂屑锥出现；而且在陨石入射角的近地处，古生物化石有烧烤的痕迹。总之，盖公山陨石坑周边多古生物化石，陨石坑是在古生物化石的引导下被发现的，盖公山陨石坑中央锥的证据是确凿的。   

   2016年9月3日                   

  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

内容提要：传统的地质学认为，郯庐断裂带是板块运动形成的；然而白垩纪古生物化石的环状布，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。

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、堆积形成的地垒与地堑

    在郯庐断裂带的分支沂沭断裂上，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。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产生的相对运动，使入射角附近浅滩里的土层与古生物碎屑及小行星能量转化的二氧化硅与铁质氧化物（铁红）混合、浸染、烧结、受力堆积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，便出现了两条地堑夹红色地垒的奇观。

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（地垒北端——甘泉岭的红板岩之上是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。在山东省潍坊市安丘市的莲花山就有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。

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（莲花山卫星截图）

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(铁质浸染区)和古生物化石共存，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。

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，有恐龙蛋石，还有恐龙骨骼化石。

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（白垩纪陨石坑的恐龙足迹化石，前面的四个趾印在麦秸下面。）

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，也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邻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。

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（白垩纪陨石坑的鸭嘴龙翅膀化石）

三 、陨石坑中央锥撞击的时间、方向与古生物化石的形成。（图中陨石是二次陨落物）

    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；而且有云母伴生。

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（盖公山陨石坑中央锥陨石之间的冲击石英）

 

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。

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（震裂屑锥与熔融的二氧化硅）

 

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。

 

 

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（陨石之间的柯石英）

 

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。

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（盖公山陨石坑中央锥里的恐龙实体化石）

5、在峡山水库西岸呈点状分布多个陨铁矿或铁质浸染区，且在这些陨落点西北方向、正北方向及正西方向都分别对应石英质千枚岩与古生物化石，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，有的就地掩埋形成化石；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。

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（鱼头——白垩纪陨石坑的干酪根化石）

    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，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。

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（白垩纪陨石坑中央锥入射角下，二氧化硅胶体成因的恐龙头化石——黄龙玉）

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——“渠丘地貌”。（安丘古时称渠丘）

 

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，是小行星环撞击的能量转化为二氧化硅，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。

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（小行星撞击形成的黄土）

 

   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；因为硅氧四面体被海水冲走了。

 

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触及硅铝层；所以在地质学上的意义不大，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“击变石英面状页理”

  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坠落形成的中央锥与所烧结山岭的连线，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，形成层层“面状页理”，“面状页理”与中央锥的连线，可以看做是陨石坑的横轴。

  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。

  峡山水库西岸潍泉村的“击变石英面状页理”是陨石坑的重要证据之一。

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（小行星撞击形成的击变石英面状页理）

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”。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。

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（位于陨石坑中央锥西北方向的峡山）

3、古生物卵形成的磨拉石

   在山东省潍坊市安丘的青云山以东，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。

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（磨拉石——恐龙蛋化石）

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。

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（盖公山中央锥坠落陨石之间溅起的二氧化硅）

   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，形成了膨润土、黄土、黄沙等矿物；红层是小行星坠落时的铁质氧化后浸染形成的。

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）；洋中脊是小行星从360度范围内挤压地球的结果，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顺推形成的。

4、郯庐断裂带发生的地震，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，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。

6、在一个开放的系统里，物质是能量的载体，电与磁（能量）是物质的表现形式。小行星撞击形成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/c²并且是e=mc²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；海相沉积就形成了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、小行星撞击形成的金属态氢离子聚合成为各种单质与化合物；其中，烃是小行星撞击形成的高温、高压下产生的碳氢化合物。（氢离子形成碳，瞬间形成的煤炭遭受小行星撞击成为石油。）