“保護(hù)地球 精彩地質(zhì)”作品選登——攝影作品:小行星撞擊的痕跡[color=rgba(255, 255, 255, 0.5)]
730 閱讀[color=rgba(255, 255, 255, 0.5)]2017-09-14
作者:鐘希瑞 來源:山東省濰坊市峽山區(qū)王家莊街道王家莊初級中學(xué)
[size=1.05] 白堊紀(jì)隕石坑中央錐蓋公山的發(fā)現(xiàn)過程 (代前言)
[size=1.05] 1970年,在山東省濰坊市峽山區(qū)王家莊街道金線村,村民在村東南的蘆葦?shù)刂虚g挖灰泥肥田,村里的孩子很好奇。金線村原名“金泉”,村前小河的南崖多泉水,小河的北岸是壁立的黃土。仔細(xì)觀察,黃土中的“干溝石”是白堊紀(jì)經(jīng)過高溫、高壓的古生物殘骸的化石——姜石;蘆葦蕩中的灰泥是6500萬年前灰燼;而南岸的“皮狐子崖”,是巖漿受草木、黃土阻擋,形成了一個千瘡百孔的接合面。巖漿是蓋公山的隕石撞擊溢出的。在白堊紀(jì),小行星從南向北襲來,落地前爆炸產(chǎn)生的沖擊波將古生物殺死,落地后向西掀起的巖漿、黃土,掩埋了古生物的尸體,引燃了樹木。向北的沖擊力更大,向東、向南的力稍小,這樣就形成了一個西高,北高,東低,南低的隕石坑。
[size=1.05] 2000年,隕石坑西邊的采石場發(fā)現(xiàn)恐龍實(shí)體化石;2005年,我提出了蓋公山是隕石坑的說。近幾年來在隕石坑周邊又發(fā)現(xiàn)恐龍蛋化石、恐龍骨骼化石、恐龍的生痕化石。蓋公山隕石坑是一個比較復(fù)雜的隕石坑,所以山中開采鐵礦石后,有沖擊石英體、柯石英、隕坑玻璃和震裂屑錐出現(xiàn);而且在隕石入射角的近地處,古生物化石有燒烤的痕跡??傊?,蓋公山隕石坑周邊多古生物化石,隕石坑是在古生物化石的引導(dǎo)下被發(fā)現(xiàn)的,蓋公山隕石坑中央錐的證據(jù)是確鑿的。
[size=1.05] 2016年9月3日
[size=1.05]郯廬斷裂帶地壘、地塹的形成與白堊紀(jì)隕石坑中央錐的關(guān)系
[size=1.05]內(nèi)容提要:傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)認(rèn)為,郯廬斷裂帶是板塊運(yùn)動形成的;然而白堊紀(jì)古生物化石的環(huán)狀布,海相沉積及其變質(zhì)巖的弧狀排列,以及白堊紀(jì)隕石坑中央錐“蓋公山”的發(fā)現(xiàn),使小行星撞擊地面前燒結(jié)的點(diǎn)、線狀分布的山嶺——地壘,成為郯廬斷裂帶研究的新開端,即小行星的撞擊形成了郯廬斷裂帶。
[size=1.05]關(guān)鍵詞:地壘 地塹 隕石坑中央錐 郯廬斷裂帶 河卵石 磨拉石
[size=1.05]一、白堊紀(jì)小行星墜落過程中燒結(jié)、堆積形成的地壘與地塹
[size=1.05]在郯廬斷裂帶的分支沂沭斷裂上,地壘是白堊紀(jì)王氏組含礫砂巖,地塹是白堊紀(jì)火山碎屑沉積巖。地壘是由小行星運(yùn)行軌道上沿切線飛出的若干個體,在從南向北墜落的過程中燒結(jié)形成的。由于小行星墜落時與地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的相對運(yùn)動,使入射角附近淺灘里的土層與古生物碎屑及小行星能量轉(zhuǎn)化的二氧化硅與鐵質(zhì)氧化物(鐵紅)混合、浸染、燒結(jié)、受力堆積而出露于地壘的西側(cè);地壘的東側(cè)則被爆炸濺起的覆土掩埋。這樣就形成了地壘西側(cè)質(zhì)地堅(jiān)硬,滲水慢,且地表有較多泉水或水洼的現(xiàn)象;而地壘東側(cè)則土質(zhì)相對疏松,地下水相對較深。當(dāng)數(shù)顆小行星碎塊平行撞擊地面后,就產(chǎn)生了呈直線狀分布的平行的幾條山嶺,在經(jīng)過6500多萬年的水土流失后,便出現(xiàn)了兩條地塹夾紅色地壘的奇觀。
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[size=1.05](地壘北端——甘泉嶺的紅板巖之上是白堊紀(jì)王氏組含礫砂巖)
[size=1.05]小行星墜地前的最后一次爆炸,會形成一個圓圈,水土流失以后就形成一個山丘。在山東省濰坊市安丘市的蓮花山就有一個小行星墜地前爆炸形成的圓圈。
[size=1.05]蓮花山的東側(cè)是小行星的烈焰燒結(jié)的泥質(zhì)千枚巖,而西側(cè)為爆炸形成的堆積,并且以黃土為主。
[size=1.05]從蓮花山的北側(cè)看,山丘高度大約有10米;從蓮花山的南側(cè)看,一條小河把蓮花山圍繞著,由于水土的流失,山丘相對高了許多。
[size=1.05]其實(shí),蓮花山的周邊曾經(jīng)有一個黃土形成的圓圈,圈子里有水,也有荷花,所以古人稱其“蓮花山”。只是后來水位下降或“圈子 ”被流水沖破,才只剩下一條圍繞“蓮花山”的小河。
[size=1.05]由于蓮花山是小行星爆炸燒結(jié)的,必然有恐龍等古生物殘?bào)w被掩埋;所以蓮花山的周邊有恐龍實(shí)體化石與恐龍蛋化石賦存。
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[size=1.05](蓮花山衛(wèi)星截圖)
[size=1.05]二、呈圓弧狀分布的白堊紀(jì)古生物化石
[size=1.05]山東省濰坊市峽山水庫周邊的地質(zhì)特點(diǎn)是隕鐵礦石(鐵質(zhì)浸染區(qū))和古生物化石共存,具有很高的科研和旅游價值。
[size=1.05]1、這些呈點(diǎn)狀散布在十幾平方公里的鐵礦石,可能是6500萬年前的數(shù)顆小行星在空中爆炸后撞向地面形成的。
[size=1.05]2、由于地球自轉(zhuǎn)的原因,在這些體積大小不同的隕落點(diǎn)的西側(cè),明顯對應(yīng)著或遠(yuǎn)或近的、因沖擊波而形成的山巒——?dú)堄嗟碾E石圈。其他方向殘余的的沖擊弧如果在河水流過的水面上也能觀察出來。
[size=1.05]3、幾乎每個撞擊點(diǎn)附近,都對應(yīng)紅層剖面和白堊紀(jì)恐龍化石。有恐龍足跡化石,有恐龍蛋石,還有恐龍骨骼化石。
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[size=1.05](白堊紀(jì)隕石坑的恐龍足跡化石,前面的四個趾印在麥秸下面。)
[size=1.05]4、在山東省濰坊市峽山區(qū)峽山水庫西岸的黃公山上,有海相沉積的石灰?guī)r。石灰?guī)r中有兩條鴨嘴龍的實(shí)體化石。這可以從恐龍的牙齒化石上看出來,因?yàn)橹挥续喿忑埖难例X是這樣復(fù)式排列的;從恐龍的足跡化石和胃石以及下腹部的石膽來看,也說明這是兩條植食恐龍。最為重要的是鴨嘴龍的前肢是一條完整的翅膀;雖然高溫、高壓使羽毛、皮膚損壞,但是骨骼、肌肉形成的化石歷歷在目。這就說明鴨嘴龍是拍著翅膀行走的??傊?,這里的古生物實(shí)體化石及隕石坑中央錐與鄰近的諸城恐龍骨骼化石是有聯(lián)系的,我們可以想象隕石墜落形成的巨大沖擊波是怎樣毀滅恐龍家園的。
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[size=1.05](白堊紀(jì)隕石坑的鴨嘴龍翅膀化石)
[size=1.05]三 、隕石坑中央錐撞擊的時間、方向與古生物化石的形成。(圖中隕石是二次隕落物)
[size=1.05]在山東省濰坊市峽山水庫西岸的蓋公山上,有數(shù)個隕石的撞擊點(diǎn)。鐵礦石開采后,坑壁上有v型的撞擊痕跡和柯石英,坑底有隕坑玻璃。顯然,蓋公山是一個比較復(fù)雜的隕石坑中央錐。
[size=1.05]1、在隕石坑中央錐上射部位的撞擊體尖部內(nèi),有石英的變形體——擊變石英;而且有云母伴生。
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[size=1.05](蓋公山隕石坑中央錐隕石之間的沖擊石英)
[size=1.05]2、在與撞擊隕石體緊鄰的巖石上,有隕石墜落沖擊形成的震裂屑錐。
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[size=1.05](震裂屑錐與熔融的二氧化硅)
[size=1.05]3、 撞擊體的邊緣有雙層熔融構(gòu)造的紅色二氧化硅巖石;撞擊隕石體底部巖縫有潔白的串珠狀柯石英巖粒;撞擊體底部有許多石英巖塊——隕坑玻璃;這是柯石英與隕坑玻璃相伴而生。
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[size=1.05](隕石之間的柯石英)
[size=1.05]4、蓋公山周邊有呈環(huán)狀排列的山體或沙洲,且埋有土黃色的恐龍實(shí)體化石,說明撞擊發(fā)生在6500萬年以前的白堊紀(jì)。
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[size=1.05](蓋公山隕石坑中央錐里的恐龍實(shí)體化石)
[size=1.05]5、在峽山水庫西岸呈點(diǎn)狀分布多個隕鐵礦或鐵質(zhì)浸染區(qū),且在這些隕落點(diǎn)西北方向、正北方向及正西方向都分別對應(yīng)石英質(zhì)千枚巖與古生物化石,說明隕石撞擊的方向與地球自轉(zhuǎn)的方向上的合力指向西北方。
[size=1.05]6、小行星的撞擊使許多白堊紀(jì)古生物殘?bào)w被搬運(yùn)、掩埋,形成干酪根,降解為石油或天然氣;然而,恐龍蛋在向陽處,有的就地掩埋形成化石;其它淺灘、水草附近的古生物卵則被巨大的熱量定型,在隨向南的沖擊波堆積的同時被切割、變形,直至掩埋??梢?,外來星體的撞擊導(dǎo)致了6500萬年以前的恐龍等大量古生物死亡或滅絕。
[size=1.05]四、河卵石是古生物卵形成的干酪根的化石
[size=1.05]河水搬運(yùn)的河卵石是因?yàn)楦衫腋€沒有完全石化,比重小于水,所以河卵石被流水漂走了。
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[size=1.05](魚頭——白堊紀(jì)隕石坑的干酪根化石)
[size=1.05]白堊紀(jì)隕石坑外環(huán)干酪根化石的形成過程大致是這樣的:在6500萬年前的白堊紀(jì),古生物的繁衍場地上空,外來星體爆炸。巨大的火球使局部的土壤硬化、變質(zhì),淺灘里、水草邊的古生物的卵和幼體也被高溫、高壓定型。緊接著外來星體殘骸的撞擊使淺灘水面上已定型的古生物卵再次破損,而且沖擊波使這些古生物卵的堆積呈弧狀。堆積的蛋體被掩埋后,在熱液中逐漸冷卻而不能降解,于是形成化石;也有一部分開始石化后,又被河水搬運(yùn)到下游,層層疊加,直到完全形成化石;這樣有的河道的河卵石就會厚達(dá)數(shù)十米。如果沿河卵石“搬運(yùn)”的原路返回,它的起點(diǎn)一定在現(xiàn)在有河卵石的山頂上。同理,某些呈弧狀排列的古生物化石,可以幫助我們找到外來天體的撞擊點(diǎn)——白堊紀(jì)隕石坑。
[size=1.05]總之,峽山水庫周邊隕石撞擊形成的鐵礦較多,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,且渠丘縱橫,古生物化石分布點(diǎn)多量大,蘊(yùn)涵著許多古生物的秘密。
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[size=1.05](白堊紀(jì)隕石坑中央錐入射角下,二氧化硅膠體成因的恐龍頭化石——黃龍玉)
[size=1.05]五、地壘、地塹與隕石坑中央錐都是小行星撞擊的結(jié)果
[size=1.05]山東省濰河與汶河交匯處的上游,古生物化石分布呈環(huán)狀,所在的山丘多恐龍實(shí)體化石,這是隕石坑的外環(huán);外環(huán)的中間是白堊紀(jì)隕石坑中央錐;中央錐的正南是小行星在入射角上空爆炸時燒結(jié)形成的山嶺。樣“濰坊走廊”的丘嶺可以分為三類:
[size=1.05]1、以蓋公山、牛七埠為代表的隕石坑中央錐。
[size=1.05]2、以圍繞蓋公山中央錐的“金線埠、黃公山”及圍繞牛七埠中央錐的“靈山”為代表的撞擊形成的環(huán)弧狀分布的山嶺。
[size=1.05]3、以“甘泉嶺”為代表的小行星入射爆炸、燒結(jié)形成的紅色直線狀山嶺。
[size=1.05] “老鼠嶺”是當(dāng)?shù)乩习傩諏σ陨先惿綆X的統(tǒng)稱,而地壘與地塹正是白堊紀(jì)小行星撞擊前燒結(jié)形成的特殊地貌——“渠丘地貌”。(安丘古時稱渠丘)
[size=1.05]六、沙漠、黃土是怎么形成的?
[size=1.05]白堊紀(jì)的地球形成了較硬的地殼,是小行星環(huán)撞擊的能量轉(zhuǎn)化為二氧化硅,形成沙漠,進(jìn)而造成沙漠氣候。
[size=1.05]認(rèn)為風(fēng)化作用形成沙漠,進(jìn)而形成沙漠氣候,是只看到事物的表象,沒有看到小行星撞擊的本質(zhì)。
[size=1.05]在東半球,小行星撞擊力與地球自轉(zhuǎn)的反作用力形成指向西北的合力,是小行星的撞擊形成沖擊沙、礫石、硅氧四面體,進(jìn)而形成沙漠、戈壁、黃土。所以黃土高原下是地質(zhì)不同的原始地貌;沙漠邊緣是古生物掩埋后形成的石油、煤炭;沙漠外環(huán)是拋射較遠(yuǎn)的礫石與沙粒。
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[size=1.05](小行星撞擊形成的黃土)
[size=1.05]此后的6500多萬年,沙漠氣候從小行星撞擊的反方向加強(qiáng)了礫石、沙漠、黃土高原的分布層次,我們謂之“風(fēng)化”。
[size=1.05]當(dāng)然,海洋與西半球的沙漠就沒有這么多黃土、戈壁相伴了;因?yàn)楣柩跛拿骟w被海水沖走了。
[size=1.05]七、“濰坊走廊”隕石坑的撞擊標(biāo)識
[size=1.05]岫巖隕石坑的撞擊方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致,才形成了比較完整的撞擊坑,這樣隕石與地球相切的運(yùn)動就不會觸及硅鋁層;所以在地質(zhì)學(xué)上的意義不大,只有小行星撞擊方向與地球自轉(zhuǎn)方向交角接近90度時,形成的隕石坑與礦物才有比較大的研究價值。山東省濰坊市的峽山水庫就是一個比較有特色的白堊紀(jì)隕石坑。
[size=1.05]1、小行星撞擊形成的“擊變石英面狀頁理”
[size=1.05]峽山水庫是山東省最大的水庫,是由大半個白堊紀(jì)隕石坑修補(bǔ)而成。水庫的東岸是小行星墜落形成的中央錐與所燒結(jié)山嶺的連線,這是隕石坑的縱軸;西岸是小行星撞擊形成的山巒,山巒涌起時擋住了小行星撞擊形成的二氧化硅巖漿沖擊波,形成層層“面狀頁理”,“面狀頁理”與中央錐的連線,可以看做是隕石坑的橫軸。
[size=1.05]濰河的水從南面流入水庫,隕石坑的北面是小行星撞擊形成的連綿起伏的山巒——峽山與鞋山,這是一條天然的堤壩,山澗里有水庫的閘門。
[size=1.05]峽山水庫西岸濰泉村的“擊變石英面狀頁理”是隕石坑的重要證據(jù)之一。
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[size=1.05](小行星撞擊形成的擊變石英面狀頁理)
[size=1.05]2、峽山的形成過程
[size=1.05]峽山,狀如臥虎,又叫“臥虎山”。
[size=1.05]峽山山體巖石中的石英礦物粒度明顯不同。表現(xiàn)為較大的石英顆粒均勻分布在細(xì)小的紅砂巖顆粒之中。石英是變斑晶,紅砂巖是基質(zhì),是為“石英斑晶巖”。石英斑晶巖的出現(xiàn),標(biāo)志著穩(wěn)定的大地基底構(gòu)造環(huán)境。在淺海環(huán)境中,由于小行星的撞擊,基準(zhǔn)面被夷平、燒結(jié)形成紅板巖;撞擊濺起的石英與白堊紀(jì)紅層充分混合堆積,在堆積前半部的屏障作用下,堆積的后半部受小行星撞擊形成的高溫、高壓熱流作用,燒結(jié)形成“臥虎狀”的山體。因?yàn)樾⌒行亲矒袅εc地球自轉(zhuǎn)的反作用力形成指向西北的合力,所以峽山的外貌呈指向東南的流線狀。
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[size=1.05](位于隕石坑中央錐西北方向的峽山)
[size=1.05]3、古生物卵形成的磨拉石
[size=1.05]在山東省濰坊市安丘的青云山以東,有大量的白堊紀(jì)恐龍蛋化石,當(dāng)?shù)氐娜苏J(rèn)為是普通的巖石結(jié)核,取來粉碎后做建筑材料。
[size=1.05]這些恐龍蛋化石從青云山以東的夾埠一直向東北延伸到大埠后村前的山上。東北的末端埋藏量最大。(西段塊狀巖石結(jié)核較多)
[size=1.05]顯然,南面而來的隕石在落地前的空中爆炸使地面形成溝壑,落地后的沖擊波把落地點(diǎn)南面部分受力較小的恐龍蛋迅速推向更向南的溝壑,緊接著又有東面而來的沖擊波使向東北延伸的恐龍蛋堆積。
[size=1.05]于是就形成了這難得的自然遺產(chǎn)——磨拉石。
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[size=1.05](磨拉石——恐龍蛋化石)
[size=1.05]4、“濰坊走廊”的白堊紀(jì)隕石坑群
[size=1.05] 在山東省“濰坊走廊”的蓋公山白堊紀(jì)隕石坑中央錐里,有兩塊隕石沖擊體擠壓后凝固的石英巖體,與地面垂直,這是隕石坑最為明顯的標(biāo)志。
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[size=1.05](蓋公山中央錐墜落隕石之間濺起的二氧化硅)
[size=1.05] 其實(shí),蓋公山隕石坑是峽山水庫隕石坑的一個內(nèi)切圓,峽山水庫是于1960年由大半個白堊紀(jì)隕石坑修補(bǔ)而成的。
[size=1.05]另外,峽山水庫隕石坑西面還有幾個隕石坑形成的外切圓,散布在峽山水庫西岸。其中,趙戈黃鐵礦隕石坑是與峽山水庫隕石坑相切的一個比較大的隕石坑。然而,趙戈黃鐵礦隕石坑西側(cè),還有一個較大的牛七埠隕石坑與其相切。這樣,趙戈黃鐵礦隕石坑作為三個連環(huán)狀的較大隕石坑中間的一個,隕石坑周邊堆積的白堊紀(jì)古生物化石就格外多。正是這些白堊紀(jì)隕石坑,形成了“濰坊走廊”的隕石坑群。
[size=1.05] 八、結(jié)論:
[size=1.05]1、 河卵石是古生物卵的化石;磨拉石主要是恐龍蛋化石堆積形成的;鈣質(zhì)結(jié)核是古生物幼崽、胚胎形成的化石。
[size=1.05]2、由于小行星的撞擊,形成了膨潤土、黃土、黃沙等礦物;紅層是小行星墜落時的鐵質(zhì)氧化后浸染形成的。
[size=1.05]3、郯廬斷裂帶(環(huán)太平洋斷裂帶)是小行星撞擊逆掩形成的;板塊的邊緣是小行星撞擊的沖擊波形成的(太平洋東岸小行星撞擊方向與地球自轉(zhuǎn)方向幾乎相同);洋中脊是小行星從360度范圍內(nèi)擠壓地球的結(jié)果,消減帶是不存在的;安山巖與安山巖線是小行星撞擊溢出的巖漿與二氧化硅順推形成的。
[size=1.05]4、郯廬斷裂帶發(fā)生的地震,其本質(zhì)是地下巖漿異常流動造成了隕石坑中央錐的破裂。當(dāng)墜落小行星的質(zhì)量較大時,中央錐與地球的自轉(zhuǎn)力相交并深入上地幔,阻擋了巖漿的流動,形成回旋,導(dǎo)致磁力異常,就容易使中央錐底層聚集氫的同位素,形成核聚變,產(chǎn)生地震。
[size=1.05]5、小行星撞擊形成的納米級二氧化硅煙霧是恐龍死亡的原因之一,所以白堊紀(jì)的兩棲動物容易活下來。
[size=1.05]6、在一個開放的系統(tǒng)里,物質(zhì)是能量的載體,電與磁(能量)是物質(zhì)的表現(xiàn)形式。小行星撞擊形成的金屬態(tài)氫離子流高溫、高壓下形成熱核反應(yīng)并生成新物質(zhì),生成物質(zhì)質(zhì)量與高溫、高壓下的氫離子能量大小及光速有關(guān)。即m=e/cc并且是e=mcc的逆運(yùn)算。
[size=1.05]7、白堊紀(jì)小行星撞擊地球,燒結(jié)、爆炸、撞擊形成的地貌 ,是砂巖、石灰?guī)r、安山巖、玄武巖、花崗巖組成的。巖漿巖在隕石坑中央錐附近形成,而且不容易變形,大多不會因?yàn)轱L(fēng)化形成比較特殊地貌。砂巖、海相沉積在小行星墜地過程中燒結(jié)、堆積形成的山嶺、隕石圈 ,結(jié)構(gòu)本來就比較松散,而且小行星的沖擊波當(dāng)時就把隕石圈“鉆”了洞或開了“口” 。這樣在6500萬年后,經(jīng)過水土的流失與風(fēng)化,砂巖就形成丹霞地貌與張家界地貌;海相沉積就形成了喀斯特地貌與岱崮地貌 ;砂巖和海相沉積的結(jié)合體就形成嶂石巖地貌。
[size=1.05] 8、糜棱巖是小行星撞擊地球前的瞬間,泥土或石英與小行星物質(zhì)熔融后沿小行星撞擊在地表形成的合力射出發(fā)生塑性變形。
[size=1.05] 9、太湖石是白堊紀(jì)大型古生物的實(shí)體化石;石臼是恐龍實(shí)體形成化石前骨骼被燒蝕,形成化石后骨骼碎屑被流水漂走形成的孔洞。太湖石、石臼都是隕石撞擊的高溫、高壓下形成的。
[size=1.05] 10、小行星撞擊形成的金屬態(tài)氫離子聚合成為各種單質(zhì)與化合物;其中,烴是小行星撞擊形成的高溫、高壓下產(chǎn)生的碳?xì)浠衔铩#潆x子形成碳,瞬間形成的煤炭遭受小行星撞擊成為石油。)
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