通过分析戈尔戈尼拉岛上的原始希克苏鲁伯撞击球体，揭示玻璃质撞击球体的本质

《Journal of South American Earth Sciences》：Unveiling the Nature of Glassy Impact Spherules by Analyzing Pristine Chicxulub Spherules from Gorgonilla Island

地球撞击事件、K-Pg边界层、冲击球体分类、铂族元素富集、纳米准晶结构、微晶体与微球体术语修正、热力学过程、全球沉积物分布、显微电子探针分析、冲击玻璃成分异质性

　　这篇研究聚焦于白垩纪-古近纪边界（K-Pg边界，约66百万年前）附近的Chicxulub陨石撞击事件所形成的撞击球粒（impact spherules）的组成和结构。Chicxulub撞击是地球历史上最具破坏性的灾难性事件之一，它发生在现今墨西哥尤卡坦半岛附近，导致了大规模的生物灭绝。这次撞击释放出巨大的能量，使大量的岩石材料被蒸发、熔化和粉碎，形成了全球范围内的撞击喷发层。研究团队通过电子显微镜和元素分析技术，对Gorgonilla岛上的样本进行了深入分析，揭示了这些撞击球粒中蕴含的陨石成分，为理解撞击过程及其对地球环境的影响提供了新的视角。

研究发现，这些撞击球粒表现出明显的两种成分：一种是黄色的钙质玻璃，另一种是黑色的硅质玻璃。然而，通过纳米级的高分辨率分析，研究团队发现这些球粒中不仅含有来自撞击目标岩层的成分，还存在显著的陨石来源元素。例如，铂族元素（PGEs）如铂、钴、镍、铅，以及铜、锇和锌等元素在球粒内部的玻璃和气泡中被检测到。此外，研究还发现了针状和立方状的纳米结构，这些结构与上述元素共存，可能代表了Chicxulub撞击沉积物中首次发现的准晶体（quasicrystals）。准晶体是一种具有准周期性结构的固体，不同于常规晶体，它们的对称性在自然界中并不存在，也不符合传统的晶体学规则。

这一发现挑战了以往对微玻璃（microtektites）和微晶体（microkrystites）的分类定义。传统上，微玻璃被认为是大尺寸的熔融玻璃球粒，而微晶体则是较小的、部分结晶的球粒。然而，研究团队指出，这种分类方法可能存在误导，因为这些球粒的组成和形态并不完全符合现有的定义。因此，他们建议放弃“微玻璃”和“微晶体”这样的术语，统一使用“撞击球粒”这一通用名称，以反映这些球粒无论其组成、形态还是大小，都源于同一类撞击事件。

研究团队通过对Gorgonilla岛上的样本进行详细的分析，揭示了这些撞击球粒的组成与形成过程之间的直接联系。这些球粒的大小、形状和内部结构受到其化学组成的影响，而这些化学组成又与撞击时的物理条件密切相关。通过电子显微镜和元素分析技术，研究团队能够识别出这些球粒中的微量元素，并进一步分析其在撞击过程中的分布模式。这种研究方法不仅有助于更精确地确定撞击球粒的来源，还能够揭示撞击过程中复杂的热力学变化。

此外，研究团队还利用同位素分析和高分辨率元素分析技术，对Gorgonilla岛上的撞击球粒进行了深入研究。这些技术能够直接采样撞击喷发层的成分，从而提供关于撞击过程及其对地球环境影响的新见解。例如，通过分析这些球粒中的同位素组成，研究团队能够推断出撞击喷发层的温度变化和物质来源，这对于理解撞击事件的物理机制具有重要意义。

研究还指出，尽管已经有许多关于Chicxulub撞击形成的球粒的文献，但对其详细组成和分布模式仍缺乏全面的认识。这主要是由于这些球粒在形成后经历了广泛的玻璃蚀变（devitrification）和保存不良。然而，Gorgonilla岛上的样本却表现出极高的保存状态，为研究提供了宝贵的材料。这些样本不仅保留了撞击球粒的原始形态，还能够反映出撞击过程中发生的化学变化和物理过程。

通过这些研究，团队不仅揭示了撞击球粒的组成特征，还对撞击事件的形成机制进行了更深入的探讨。他们认为，这些球粒的形成与撞击时的高温、高压环境密切相关，而这些环境条件能够导致岩石材料的快速熔化和蒸发。这种过程不仅形成了撞击玻璃，还可能影响了地球大气层的组成，进而对全球生态系统产生了深远的影响。

研究团队还强调，这些发现不仅对理解Chicxulub撞击事件本身具有重要意义，还可能对其他类似的大型陨石撞击事件提供参考。例如，其他陨石撞击事件形成的球粒可能也具有类似的组成特征，这为研究地球历史上其他重大撞击事件提供了新的思路。此外，这些研究还可能对探索类似地质过程在其他行星上的表现具有启发作用。

总的来说，这项研究通过对Gorgonilla岛上的撞击球粒进行详细的分析，揭示了这些球粒中蕴含的陨石成分，为理解撞击事件的形成过程和其对地球环境的影响提供了新的证据。研究团队建议放弃“微玻璃”和“微晶体”这样的术语，统一使用“撞击球粒”这一通用名称，以更准确地描述这些球粒的性质。同时，他们还指出，这些发现有助于改进对撞击球粒的分类和解释，推动对超高速撞击过程的理解，并为未来的相关研究提供基础。