在最古老的沉积岩中发现过陨石吗?

Question

坠石有时出现在沉积岩中。这些外来的岩石和巨石恰好“掉落”到沉积物中，当沉积物被岩化时，它们就变成了化石。

^{（来源:Michael C. Rygel通过维基共享资源）}

但是陨石呢?你可以在地球上找到陨石，虽然像图片中这样的大块陨石可能非常罕见，但它们确实存在于某个地方。我们现在没有很多陨石，但在我看来，如果我们回到数十亿年前，在某个地方，某个时候，陨石被纳入岩石记录是有道理的。

我认为这也是不太可能的，因为大多数落入海洋的陨石随后会被俯冲，而陨石“坠石”则消失在地幔中。

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我发现了最近(2020年)的一篇论文，讨论了奥陶纪沉积物中20厘米大的陨石，它来自一颗更大的小行星的破裂:

奥陶系灰岩l -球粒陨石母体破碎的高精度U-Pb锆石年代学绝对定年

Answer 1

沉积地层中陨石的主要来源可能是作为更大撞击的碎片放置在海洋沉积环境中。显然，就像你说的，沉积物越古老，任何碎片的痕迹被改变甚至完全破坏的可能性就越大。

除了在瑞典发现的微陨石(根据DavePhD的链接文章)，这篇文章俄罗斯林纳河中奥陶世沉积物中微陨石化石的宇宙射线曝光年龄。(Meier et al. 2014)，在俄罗斯林纳河周围以及中国各地发现的中奥陶世(~ 4.7亿年前)沉积物中发现的球粒陨石微陨石尘埃观测报告。作者指出，微陨石样品的组成使它们在很大程度上抵抗风化和成岩作用。

文章的作者来自瑞典南部470 Myr旧沉积物的化石微陨石和陨石中的稀有气体，以及l -球粒陨石母体破裂事件的新证据(Heck et al. 2008)得出的结论是，在瑞典发现的奥陶纪时代的化石陨石中，被困在铬铁矿颗粒中的太阳气体是“显著的”(根据Meier et al. 2014，也在俄罗斯和中国)，不仅由于进入地球大气层而升温，而且在沉积物中停留了很长时间。

再往后，要找到原始的沉积层，更不用说在地层中找到完整的陨石了，变得越来越困难，所以地质中会以地球化学痕迹的形式出现。

这方面的几个例子包括:《自然》杂志的文章(仅限摘要-付费)，来自约3.8-Gyr变质沉积物的钨同位素证据，用于早期陨石轰击地球(Schoenberg et al. 2002)，认为在格陵兰岛和加拿大发现的太古代变质岩中含有钨异常，根据作者的说法，这种异常只能是变质沉积物中的陨石残留物。根据这篇文章，推测在南非变质沉积地层中的太古代小球体中可能含有球粒陨石起源的化学痕迹34亿年前陆地陨石撞击的地质和地球化学记录(Lowe et al. 1989)(仅抽象-付费墙)。

Answer 2

是的，在石灰石中发现过陨石。参见以下参考文献:

瑞典Kinnekulle地区富含陨石的海相石灰岩地层和下奥陶统陨石化石的地球化学：

在瑞典Kinnekulle的下奥陶统正陶灰岩中发现了13块陨石化石(⊘= 1.5-9 cm)。这些陨石是在30米厚的正玻璃灰岩剖面中间3.5米厚的采石层中回收的。

小行星破裂的微小痕迹：

瑞典南部的古代地质条件是保存大约5亿年前坠落地球的陨石的理想条件。研究人员Birger Schmitz(莱斯大学的客座教授，现在在瑞典隆德大学工作)和他在Göteborg的同事们分析了40多块罕见的陨石化石，以及从25万平方公里的4.8亿年前的石灰岩遗址中收集到的残余铬铁矿颗粒。

瑞典奥陶系石灰岩陨石化石的起源：

在瑞典南部Thorsberg采石场发现的中奥陶世(~470 Ma)石灰石被发现含有异常高浓度的陨石:在6000平方米的面积上发现了80多个直径从1到20厘米不等的碎片