给大家分享一张月球的高清照片，大家第一眼便能看密密麻麻的陨石坑（图1）。如果说巨大的山脉和峡谷是星球的生长纹，大大小小小的火山口是星球的青春豆，那么陨石坑就是星球的伤疤，由外来的子弹（小行星）撞击形成的伤疤。今天就由我给大家介绍一下陨石坑及其记录的星球地壳演化史。

一、陨石坑的形态、形成和识别标志

    陨石坑也称撞击坑、陨击坑，形态上多呈圆形、或形成辐射状和环形构造的坑穴，少量呈椭圆形（图2）。

    陨石坑的形成，大致可以分为3个阶段：

    第一阶段：撞击阶段，这以阶段是陨石与地表撞击的瞬间，随着撞击会形成瞬时的超高压及高温，致使地表物质熔融同时伴生向下的冲击波和物质流，随着冲击波及物质流之后的是向后的膨胀波，使坑中心和坑壁物质爆裂形成角砾。

    第二阶段：撞击后阶段，这个阶段随着冲击波、物质流及膨胀波结束后，陨石坑底部回弹。

地三阶段：修正阶段，熔融物向中心回流，坑壁垮塌，溅射物回落，最终形成一个中心由撞击角砾覆盖的环形坑。

    二、陨石坑的识别

    太阳系个个岩质行星（卫星）表面的环形构造绝大部分都是陨石坑，但是部分地壳活动十分活跃的星球，如地球地表也分布有大量的环形构造，如火山口、核爆坑、穹隆构造、侵入岩体等，

    那么如何识别他们是不是陨石坑呢。或者是陨石坑有什么特点呢?

    陨石坑主要有以下几点：

    1、最重要的就是环形构造，根据现有陨石坑的统计及计算模拟，即使陨石以很低的角度撞击形成的撞击坑也是圆形的，只有在极低角度（＜15°）才会形成略呈椭圆状的坑。

    2、撞击变质，一般大型的陨石坑会有因超高压撞击形成的变质岩及变质矿物，如柯石英、撞击锥（冲击锥）、撞击熔融角砾岩等。

    3、陨石碎片及玻璃陨石（击变玻璃）也是识别陨石坑的重要标准，一般情况下陨石碎片大部分在撞击瞬间就重熔或者气化了，只会极少数保留，常见的是玻璃陨石，但玻璃陨石不是真正的陨石，他主要是撞击瞬间被熔融的地表物质溅射抛出的形成的玻璃撞碎块。

    三、陨石坑揭露的星球地壳结构

    陨石坑记录的星球地质历史要先从地壳结构说起：陨石坑特别是大型陨石有可能会击穿星球的地壳，为我们窥探星球地壳的结构、物质组成提供了一个窗口。

    例如月球的月海，陨石撞击后被大面积的玄武岩覆盖，并且有明显的重力异常，他揭示了月球地壳的结构与地球形式时期的地壳类似，是同源的产物。

    如灶神星这类未达到流体静力平衡的想土豆一样的小行星，他上面的一个陨石坑中发育了大量的流水冲刷痕迹，通过科学家模拟，这些痕迹是陨石撞击后融化了其地壳内含盐水冰形成的，表明诸如灶神星这类岩质小行星地壳内也是含水的（图3）。

    如谷神星上陨石坑里出现大量白色沉积物，那是水火山喷发后残留的矿物盐，表面谷神星地表之下可能存在液态水或液态海洋（图4）。

    四、陨石坑记录的星球地壳演化史

    按照太阳系演化模型，小行星撞击事件频次会随时间逐渐减低，以月球为例，依据的规模及地层叠置关系、退化程度建立了陨石坑撞击坑及岩浆盆地的演化顺序（图5），完成了月球动力学演化的“三宙六纪”模型的建立（图6）。

    冥月宙距今45.2~43.1亿年，包含1个纪（岩浆岩纪），月球的地质作用主要由内动力地质作用主导，这一时期的特点是月球内部的热能释放，导致广泛的岩浆活动，形成了月球早期的地壳和地幔。

    古月宙距今43.1~31.6亿年，这一时期的特点是内动力地质作用和外动力地质作用并重，根据陨石坑及地质活动特征古月宙划分为艾肯纪、酒海纪和雨海纪。

    新月宙为月球31.6亿年以来的地质时期，该时期是月球外动力地质作用为主的阶段，根据陨石坑及地质活动特征新月宙划分为爱拉托逊纪和哥白尼纪。

    五、后记

    通过今天的分享，大家是否有很多收获，是否对陨石坑记录的星球地质活动有所了解。在最后，我们通过一个小测验，来巩固一下对陨石坑的记忆吧。

    下面一张图，是太阳系中6个典型星球，大家可以根据陨石坑发育、叠置和退化情况，分析一下6个星球的地壳活动情况，见图7。

资料来源

中国国家航天局（www.cnsa.gov.cn）

美国宇航局（www.nasa.gov）

中国地质科学院地质研究所（www.igeo.cgs.gov.cn）

中国科学院地理科学与资源研究所（www.igsnrr.ac.cn）

来源: 河北省区域地质调查院地学科普教育基地