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チクシュルーブ・クレーターは、メキシコのユカタン半島の地下に埋もれた衝突クレーターです。このクレーターは、内陸部の沿岸集落チクシュルーブ・プエブロにちなんで名付けられました。[ 5 ]約6600万年前に、直径約10キロメートル（6マイル）の小惑星が地球に衝突した際に形成されました。クレーターの直径は200キロメートル（120マイル）と推定され、より新しい堆積岩の下に約1キロメートル（0.6マイル）の深さまで埋まっています。[ 2 ] : 3これは、はるかに古いサドベリー衝突構造やフレデフォート衝突構造と並んで、地球上で最も大きな衝突構造の1つであり、[ 6 ]ピークリングが無傷で科学研究に直接アクセスできる唯一のものです。 [ 7 ]
このクレーターは、1970年代後半にユカタン半島で石油を探していた地球物理学者のアントニオ・カマルゴとグレン・ペンフィールドによって発見された。ペンフィールドは当初、この地質学的特徴がクレーターであるという証拠を得ることができず、調査を断念した。その後、1990年にアラン・R・ヒルデブランドと連絡を取ったことで、ペンフィールドは衝突地形であることを示唆するサンプルを入手した。クレーターが衝突起源である証拠としては、衝撃を受けた石英、重力異常、周辺地域のテクタイトなどが挙げられる。 [ 5 ]
衝突の時期は白亜紀-古第三紀境界（一般にK-Pg境界またはK-T境界として知られる）と一致する。衝突による破壊と気候の混乱が、白亜紀-古第三紀絶滅イベントの主な原因であり、地球上の植物種と動物種の75%（鳥類以外の恐竜を含む）が大量絶滅したことが広く受け入れられている。[ 7 ]
1970年代後半、地質学者のウォルター・アルバレスと、ノーベル賞受賞科学者である彼の父ルイス・ウォルター・アルバレスは、白亜紀-古第三紀絶滅は衝突事象によって引き起こされたという説を提唱した。 [ 8 ] [ 9 ]このような衝突の主な証拠は、イタリアのグッビオにある白亜紀-古第三紀境界（K-Pg境界）に存在する薄い粘土層に含まれていた。アルバレス親子と同僚は、この層に、地球上ではまれだが小惑星では一般的な化学元素であるイリジウムが異常に高い濃度で含まれていると報告した。 [ 8 ] [ 10 ]この層のイリジウム濃度は、背景レベルの160倍にも達した。[ 11 ]衝突体が蒸発し、衝突によって巻き上げられた他の物質とともに地球の表面に沈着した際に、イリジウムが大気中に拡散し、イリジウムが濃縮された粘土層が形成されたと仮説が立てられた。[ 12 ]当時、白亜紀-古第三紀絶滅と境界層の原因についてはコンセンサスが得られておらず、近隣の超新星爆発、気候変動、地磁気逆転などの理論があった。[ 11 ] : 1095アルバレスの衝突仮説は多くの古生物学者によって否定され、彼らはK-Pg境界付近で化石が見つからないこと（「3メートル問題」）は、化石種の絶滅がより緩やかであったことを示唆していると考えていた。[ 9 ] [ 13 ]
アルバレス夫妻は、カリフォルニア大学バークレー校のフランク・アサロとヘレン・ミシェルとともに、 1980年6月にサイエンス誌にイリジウム異常に関する論文を発表した。[ 11 ]ほぼ同時期に、ヤン・スミットとヤン・ヘルトゲンは、 1980年5月にネイチャー誌にスペインのカラバカからのイリジウムの発見を発表した。[ 14 ]これらの論文に続いて、世界中のK-Pg境界で同様のイリジウムの急増が報告され、K-Pg絶滅の原因に対する幅広い関心が引き起こされた。1980年代には、このテーマに関する論文が2,000本以上発表された。[ 13 ] : 82 [ 15 ]適切な年代とサイズの既知の衝突クレーターは存在しなかったため、適切な候補を探す必要が生じた。[ 9 ]研究の規模を認識したリー・ハントとリー・シルバーは、 1981年にユタ州スノーバードで学際的な会議を組織した。彼らが知らなかったのは、彼らが探していたクレーターの証拠が同じ週に発表され、科学界ではほとんど見過ごされることになるということだった。[ 13 ] : 83–84 [ 15 ]
1978年、地球物理学者のグレン・ペンフィールドとアントニオ・カマルゴは、メキシコ国営石油会社ペメックス（Pemex ）のために、ユカタン半島の北にあるメキシコ湾の空中磁気調査の一環として働いていた。[ 17 ]： 20-21ペンフィールドの仕事は、地球物理学的データを使用して石油掘削の可能性のある場所を探すことだった。[ 8 ]沖合の磁気データで、ペンフィールドは異常を記録し、その深さを推定して地図に記した。次に、1940年代の陸上の重力データを入手した。重力マップと磁気異常を比較したとき、ペンフィールドは、それ以外は非磁性で均一な周囲に直径180 km（110マイル）の浅い「ブルズアイ」が現れたと記述し、彼にとって衝突地形の明確な証拠となった。[ 8 ] [ 5 ] 10年前、同じ地図は請負業者のロバート・バルトッサーにクレーターの存在を示唆していたが、ペメックスの企業方針により、彼はその結論を公表することができなかった。[ 17 ]： 20
ペンフィールドは調査結果をペメックスに提出したが、ペメックスはクレーター説を却下し、代わりに火山活動によるものとした調査結果を採用した。[ 5 ]ペメックスは具体的なデータの公開を禁じたが、ペンフィールドとカマルゴが1981年の探査地球物理学会で結果を発表することは許可した。[ 15 ]その年の会議は参加者が少なく、衝突クレーターやK-Pg境界に関する多くの専門家がスノーバード会議に出席していたため、彼らの報告はほとんど注目を集めなかった。ペンフィールドと親交があり、重力データと磁気データを自身で見ていたヒューストン・クロニクルの記者カルロス・バイアーズは、ペンフィールドとカマルゴの主張に関する一面記事を書いたが[ 18 ]、このニュースは広く伝わらなかった。[ 17 ]： 23
ペンフィールドは地球物理学的データセットを多数持っていたものの、岩石コアや衝突のその他の物理的証拠は持っていなかった。[ 8 ]彼はペメックスがその地域で探査井を掘削したことを知っていた。1951年、ある井戸は、約1.3キロメートル（4,300フィート）下の厚い安山岩層と表現される層に掘削された。この層は地球の衝突による激しい熱と圧力によって形成された可能性があるが、掘削当時は溶岩ドームとして片付けられており、その地域の地質の特徴とは異なっていた。[ 8 ]ペンフィールドは、ジョンソン宇宙センターの月岩石キュレーターであるウィリアム・C・フィニーから、自分の仮説を裏付けるためにこれらのサンプルを見つけるよう勧められた。 [ 5 ]ペンフィールドは現場サンプルを確保しようとしたが、紛失または破壊されたと告げられた。裏付けとなる岩石を探すために掘削現場に戻る試みが実を結ばなかったため、ペンフィールドは調査を断念し、調査結果を発表してペメックスでの仕事に戻った。[ 8 ] 1980年のサイエンス誌の論文を見たペンフィールドは、ユカタン半島の構造についてウォルター・アルバレスに手紙を書いたが、返信はなかった。[ 15 ]
アルバレスと他の科学者たちはクレーターの探索を続けたが、衝突体が外洋に着地したことを示唆するK-Pg境界のガラス球状粒子の誤った分析に基づいて海洋を探索していた。 [ 13 ]ペンフィールドの発見を知らなかったアリゾナ大学の大学院生アラン・R・ヒルデブランドと指導教官ウィリアム・V・ボイントンは、テキサス州のブラゾス川付近でクレーターを探した。[ 13 ]彼らの証拠には、衝撃を受けた石英の粒とテクタイトと思われる小さな風化したガラスビーズを含む、イリジウムが余剰な緑褐色の粘土が含まれていた。[ 2 ]粗い岩石の破片が厚く混ざり合った堆積物も存在し、衝突イベントによってある場所から削り取られて別の場所に堆積したと考えられている。このような堆積物は多くの場所で見られるが、 K-Pg境界のカリブ海盆に集中しているようだった。ハイチのフロレンティン・モラス教授がハイチで古代火山の証拠と思われるものを発見したとき、ヒルデブランドはそれが近くの衝突の痕跡である可能性を示唆した。K-Pg境界から採取されたサンプルの検査により、小惑星の衝突や高出力核爆発の熱でのみ形成されるテクタイトガラスがさらに多く発見された。[ 8 ]
1990年、カルロス・バイアーズはヒルデブランドに、ペンフィールドが以前に発見した可能性のある衝突クレーターについて伝えた。[ 19 ] : 50ヒルデブランドはペンフィールドに連絡を取り、二人はすぐにペメックスの井戸から2つの掘削サンプルを入手した。これらのサンプルは数十年間ニューオーリンズに保管されていた。 [ 5 ]ヒルデブランドのチームがサンプルを検査したところ、衝撃変成物質がはっきりと示された。[ 8 ]衛星画像を調査していたカリフォルニアの研究者チームは、ペンフィールドが以前に見たものと一致する、チクシュルーブ・プエブロの町を中心としたセノーテ（陥没穴）の輪を発見した。セノーテは、衝突クレーターの壁の周りの隕石によって弱くなった岩石層の沈下によって生じたと考えられている。 [ 20 ]最近の証拠によると、クレーターの幅は300 km (190 mi)で、観測された180 km (110 mi)の輪は、より大きなクレーターの内壁である。[ 21 ]ヒルデブランド、ペンフィールド、ボイントン、カマルゴらは、1991年にクレーターを特定した論文を発表した。[ 13 ] [ 2 ]クレーターは近くのチクシュルーブ・プエブロの町にちなんで名付けられた。ペンフィールドはまた、その名前の動機の一つは、長年その存在を否定してきた学者やNASAの否定論者に「発音を難しくさせるため」だったと回想している。[ 5 ]
2010年3月、多くの国から集まった41人の専門家が、さまざまな分野にわたる20年分のデータという入手可能な証拠を検討した。彼らは、チクシュルーブの衝突がK-Pg境界での大量絶滅を引き起こしたと結論付けた。[ 9 ] [ 7 ]プリンストン大学のゲルタ・ケラーをはじめとする異論者たちは、別の犯人として、現在のインド亜大陸にあるデカン・トラップの噴火を提案している。この激しい火山活動の時期は、チクシュルーブ衝突の前後に起こった。[ 9 ] [ 22 ]異論を唱える研究では、火山活動の最悪の時期は衝突前に起こり、デカン・トラップの役割は衝突後の生き残った種の進化を形作ったと主張している。[ 23 ] 2013年の研究では、チクシュルーブ衝突の衝突ガラス中の同位体とK-Pg境界の火山灰中の同位体を比較し、実験誤差の範囲内でほぼ完全に同じ年代であることが結論付けられました。[ 4 ]
2013年にサイエンス誌に掲載された研究では、ハイチのテクタイトのアルゴン-アルゴン年代測定や、モンタナ州北東部の衝突層の上に重なるベントナイト層のアルゴン-アルゴン年代測定など、複数の証拠に基づいて、衝突の年代を66,043,000 ± 11,000年前（系統誤差を考慮すると± 43,000年前）と推定した。[4] この年代は、モンタナ州北東部のヘルクリーク層とフォートユニオン層の上に重なる褐炭層で見つかったテフラのアルゴン-アルゴン年代測定に基づく2015年の研究によって裏付けられた。 [ 24 ]コロンビアのゴルゴニラ島の球状粒子のアルゴン-アルゴン年代測定に基づく2018年の研究では、66,051,000 ± 31,000年前というわずかに異なる結果が得られた。[ 25 ]衝突は、ノースダコタ州南西部のタニス遺跡にある噴出物を含む堆積層で発見されたチョウザメとヘラチョウザメの骨の年間同位体曲線に基づいて、北半球の春に発生したと解釈されている。この堆積層は衝突後数時間以内に形成されたと考えられている。[ 26 ]
衝突当時、クレーターがあった場所は海洋炭酸塩台地であった。[ 27 ]衝突地点の水深は、クレーターの西端で100メートル（330フィート）から北東端で1,200メートル（3,900フィート）以上まで変化し、衝突中心部の水深は約650メートル（2,130フィート）と推定されている。[ 28 ]海底の岩石は、厚さ3キロメートル（1.9マイル）のジュラ紀～白亜紀の海洋堆積物の層から構成されていた。それらは主に炭酸塩岩で、ドロマイト（全層の35～40％）と石灰岩（25～30％）、蒸発岩（無水石膏25～30％）、少量の頁岩と砂岩（3～4％）からなり、その下には花崗岩を含む火成結晶質基盤からなる約35キロメートル（22マイル）の大陸地殻がある。[ 29 ]
衝突体の直径は約10 キロメートル (6マイル)であった[ 3 ] ― 海面に設置した場合、エベレスト山よりも高くなるほどの大きさであった。[ 13 ] : 9 2021 年の研究では、衝突体は北東から衝突し、速度は毎秒 20 キロメートル (12マイル/秒) 、水平面に対して 45 ～ 60 ° の角度で傾いていたと推定されている。 [ 30 ]
文献における放出エネルギーの推定値は、約10 23ジュール[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]から10 24 J [ 36 ] [ 20 ]、さらには10 25 J [ 37 ]までと幅広く、これは数千万から数十億メガトンのTNTに相当する。
このようなエネルギー量により、爆発の中心付近では時速 1,000 キロメートル (600マイル)を超える風が発生し、 [ 38 ]幅100 キロメートル (60マイル) 、深さ30 キロメートル (20マイル)の一時的な空洞が作られ、後に崩壊しました。これにより、主に海底にクレーターが形成され、現在では約1,000 メートル (3,000フィート)の堆積物で覆われています。[ 27 ] [ 39 ]衝突、クレーターを満たした後の水の膨張、および関連する地震活動により、高さ100 メートル (300フィート)を超える巨大津波が発生し、あるシミュレーションでは、衝突直後の波が最大1.5 キロメートル (0.9マイル)の高さに達した可能性があると示唆されています。[ 40 ] [ 41 ]波は海底を削り取り、現在のルイジアナの下に波紋を残した。平均波長は600メートル（2,000フィート）、平均波高は16メートル（52フィート）で、記録されている中で最大の波紋である。[ 42 ] [ 43 ]その後の地震と波によって移動した物質は、現在のテキサス州とフロリダ州に到達し、衝突地点から最大6,000キロメートル（3,700マイル）離れた場所の堆積物を乱した可能性がある。[ 44 ] [ 40 ] [ 45 ]この衝突は、モーメントマグニチュードが9～11 Mwと推定される地震を引き起こした。[ 32 ]
クレーターからは高温の塵、灰、蒸気の雲が広がり、爆発によって最大25兆トンもの掘削物が大気中に放出された。この物質の一部は軌道を脱出し、太陽系全体に拡散したが、一部は地球に落下し、再突入時に蒸発した。岩石は地球の表面を加熱し、山火事を引き起こし、地球の森林の約70%を焼き尽くしたと推定されている。数百キロメートル離れた場所にいる生物にも甚大な影響があり、現在のメキシコとアメリカ合衆国の大部分は壊滅的な被害を受けたであろう。[ 8 ] [ 13 ] : 10–13 [ 9 ]衝突地点から2,500 キロメートル (1,600マイル)離れたニュージャージー州で、厚さわずか10 センチメートル (4インチ)の土壌層から、多様な動物が瞬間的に絶滅したことを示す化石証拠が発見された。これは、近隣の土地の広範囲にわたって、死と破片の下への埋没が突然かつ急速に起こったことを示している。[ 39 ] 2019 年に発表されたノースダコタ州のヘルクリーク層の現地調査では、衝突事象と一致する地質学的および大気学的特徴と相まって、無数の種の同時大量絶滅が示された。[ 9 ]
衝突地点の水深が比較的浅かったため、蒸発した岩石には白亜紀層序の下部から硫黄を多く含む石膏が含まれており、これが大気中に放出された。 [ 39 ]この塵と硫酸塩の地球規模の拡散は、世界中の気候に突然かつ壊滅的な影響を与え、気温の大幅な低下を引き起こし、食物連鎖を破壊しただろう。研究者らは、この衝突は生命を絶滅させる環境災害を引き起こしただけでなく、生命の回復のためのオアシスとなった広大な地下熱水系も誘発したと述べている。 [ 46 ] [ 47 ] 2008年にクレーターの地震画像を使用して、科学者らは衝突体が以前考えられていたよりも深い水域に着地したと判断し、その結果、蒸発した無水石膏と反応する水蒸気が増えたため、大気中の硫酸塩エアロゾルが増加した可能性がある。これは気候を急速に冷却し、酸性雨を発生させることで、影響をさらに致命的なものにした可能性がある。[ 48 ]
塵や粒子の放出は、数年間、場合によっては最大10年間、地球の表面全体を覆い、生物にとって過酷な環境を作り出した可能性がある。炭酸塩岩の破壊によって発生した二酸化炭素は、突然の温室効果を引き起こしただろう。[ 2 ]： 5衝突地点にあった大規模な油田も燃焼し、大量のすすの雲が発生して、さらに日光を遮った可能性がある。[ 49 ] 10年以上もの間、大気中の塵やすすの粒子によって日光が地球の表面に届かなくなり、地表が劇的に冷却されただろう。植物による光合成も中断され、食物連鎖全体に影響を与えただろう。[ 50 ] [ 51 ] Lomaxら（2001）が開発したこの出来事のモデルでは、二酸化炭素濃度が高いため、長期的には純一次生産率が衝突前のレベルよりも高くなった可能性があると示唆している。[ 52 ]
この衝突による長期的な地域的影響は、ユカタン堆積盆地の形成であり、これは「最終的に、地表水が乏しい地域における人間の居住に適した条件を生み出した」[ 53 ] 。
クレーターの発見以来、沖合部分で2 つの地震反射データセットが取得されている。炭化水素探査のために元々取得された古い2D 地震データセットも使用されている。1996 年 10 月に、 BIRPSグループによって全長650 キロメートル (400マイル)の 3 つの長記録 2D ラインが取得された。最も長いラインであるChicx-Aは海岸線に平行に打ち上げられ、Chicx-BとChicx-Cはそれぞれ北西 - 南東と南南西 - 北北東に打ち上げられた。従来の地震反射イメージングに加えて、広角屈折イメージングを可能にするために陸上でデータが記録された。[ 54 ] [ 55 ]
2005年に別のプロファイルセットが取得され、2D深部探査地震データの総長は2,470キロメートル（1,530マイル）に達しました。この調査では、海底地震計と陸上観測所も使用して3D走時逆解析を行い、クレーターの速度構造の理解を深めました。データは、解釈された沖合ピークリング周辺に集中しており、掘削可能な場所の特定に役立てられました。同時に、7,638キロメートル（4,746マイル）のプロファイルに沿って重力データが取得されました。この取得は、米国国立科学財団（NSF）、自然環境研究評議会（NERC）の資金提供を受け、メキシコ国立自治大学（UNAM）とユカタン科学研究センター（CICY – Yucatán Center for Scientific Investigation）のロジスティクス支援を受けて行われました。[ 27 ] [ 56 ]
ペメックスがユカタン半島で掘削した炭化水素探査ボーリング孔から断続的に採取されたコアサンプルは、いくつかの有用なデータを提供してきた。UNAMは1995年に8つの完全コアボーリング孔を掘削し、そのうち3つは主クレーター縁の外側の噴出物堆積物に到達するほど深く掘削された（UNAM-5、6、7）。2001年から2002年にかけて、国際大陸科学掘削計画の一環として、ヤスコポイル農園の近くにヤスコポイル-1（またはより一般的にはヤクス-1）として知られる科学ボーリング孔が地表下1,511メートル（4,957フィート）まで掘削された。ボーリング孔は連続的にコア採取され、 100メートル（330フィート）の衝突岩層を通過した。連邦電力委員会（Comisión Federal de Electricidad ）とメキシコ国立自治大学（UNAM）によって、3本の完全なコア採取ボーリング孔も掘削された。そのうちの1本（BEV-4）は、噴出物堆積物に到達するのに十分な深さであった。[ 57 ]
2016年、英国と米国の合同チームは、国際海洋掘削計画第364次探査の一環として、M0077Aと呼ばれる掘削孔を掘削し、クレーター中央部のピークリングから初の海底コアサンプルを採取した。掘削孔は海底下1,335メートル（4,380フィート）に達した。 [ 58 ]
チクシュルーブ・クレーターの形状と構造（地形学）は、主に地球物理学的データから知られています。明確な同心円状の多重リング構造を持っています。最も外側のリングは、地震反射データを使用して特定されました。クレーターの中心から最大130キロメートル（81マイル）離れており、クレーターの中心に向かって沈下する正断層のリングで、大きな地殻変動の外縁を示しています。これにより、地球上で3番目に大きな衝突構造の1つとなっています。[ 59 ] [ 60 ]中心に向かって移動すると、次のリングはメイン・クレーター・リムで、「インナー・リム」とも呼ばれ、陸上のセノーテのリングと大きな円形のブーゲー重力勾配異常と相関しています。[ 28 ] [ 61 ]このリングの半径は70～85キロメートル（43～53マイル）の間で変化します。[ 27 ]次の内側のリング構造はピーク・リングです。内縁とピークリングの間の領域は「テラスゾーン」と呼ばれ、クレーターの中心に向かって傾斜する正断層によって定義される一連の断層ブロック（「スランプブロック」と呼ばれることもある）によって特徴付けられます。ピークリングは直径約80 kmで、高さは変化し、西と北西ではクレーターの底から400～600メートル（1,300～2,000フィート） 、北、北東、東では200～300メートル（660～980フィート）です。 [ 27 ]クレーターの中央部は、マントルが隆起したゾーンの上に位置しており、モホロビチッチ不連続面は地域の値と比較して約1～2キロメートル（0.6～1.2マイル）浅くなっています。[ 27 ] [ 60 ]
環状構造は南、西、北西で最もよく発達しており、構造の北と北東に向かうにつれて不明瞭になる。これは衝突時の水深の変動の結果であると解釈されており、水深が100メートル（300フィート）よりかなり深い領域では、不明瞭な環状構造が生じる。 [ 28 ]
衝突前、ユカタン地域（「標的岩」と呼ばれることもある）の地質は、主に白亜紀の石灰岩の層からなり、その上には年代不明の赤色層が重なり、その上には主に花崗岩質の基盤岩との不整合面が存在する。基盤岩はマヤブロックの一部を形成しており、ユカタン地域におけるその構成と年代に関する情報は、チクシュルーブ・クレーター周辺の掘削結果と、より遠方のK-Pg境界地点で噴出物の一部として発見された基盤岩物質の分析からのみ得られている。マヤブロックは、ゴンドワナ大陸の縁辺部に存在する地殻ブロック群の1つである。ジルコン年代は、下層にグレインビル造山運動期の地殻が存在し、パンアフリカ造山運動で形成されたと解釈される大量の後期エディアカラ紀の弧関連火成岩が存在することと一致する。ピークリング掘削孔M0077Aでは、後期古生代の花崗岩類（特徴的な「ピンク花崗岩」）が発見され、推定年代は3億2600万± 500万年前（石炭紀）である。これらはアダカイト質の組成を持ち、ローレンシア大陸とゴンドワナ大陸の衝突によってパンゲア超大陸が形成されたマラソン・ワシタ造山運動中のスラブ分離の影響を表していると解釈されている。[ 62 ]
厚さが変化する赤色層は、最大115 メートル (377フィート)まで、花崗岩の基盤の上に重なっており、特にこの地域の南部で顕著です。これらの大陸性砕屑岩は、三畳紀からジュラ紀のものと推定されていますが、下部白亜紀まで広がっている可能性もあります。下部白亜紀層の下部は、ドロマイトと無水石膏の互層からなり、上部は石灰岩で、一部にドロマイトと無水石膏が含まれています。下部白亜紀層の厚さは、ボーリング孔で750 メートル (2,460フィート)から1,675 メートル (5,495フィート)まで変化します。上部白亜紀層は、主にプラットフォーム石灰岩で、泥灰岩と無水石膏の互層があります。厚さは600 メートルから 1,200 メートル (2,000 フィートから 3,900フィート)まで変化します。ユカタン半島地域には、南北方向にほぼ延び、北に向かって広がる白亜紀の盆地が存在した証拠があり、ユカタン海溝と呼ばれており、観測された厚さの変化を説明している。[ 63 ]
最もよく見られる衝突岩はスエバイトで、チクシュルーブ・クレーター周辺に掘られた多くのボーリング孔で発見されている。スエバイトのほとんどは、衝突後すぐに海水がクレーターに再流入したことで再堆積した。これにより、クレーターの内側から外縁まで広がるスエバイトの層が形成された。[ 64 ]
衝突溶融岩はクレーターの中央部を埋め尽くしていると考えられており、最大厚さは3キロメートル（1.9マイル）である。研究された溶融岩のサンプルは、全体的な組成が基盤岩の組成と類似しており、白亜紀の炭酸塩岩に由来すると推定される炭酸塩源との混合の兆候がいくつか見られる。M0077A掘削孔で採取された溶融岩の分析によると、溶融岩には2種類あり、全体的な化学組成とまれな石灰岩の砕屑物の存在から明らかなように炭酸塩成分を持つ上部衝突溶融岩（UIM）と、炭酸塩成分を全く持たない下部衝突溶融岩含有ユニット（LIMB）がある。2つの衝突溶融岩の違いは、掘削孔内のLIMBで表される初期衝突溶融岩の上部が、地殻の浅い部分からの物質と混合し、クレーターに落下するか、またはUIMを形成する隆起によって運ばれてきた結果であると解釈されている。[ 65 ]
ピークリングのボーリング孔で発見されたアルカリ長石を多く含む花崗岩質岩石である「ピンク花崗岩」は、クレーターの形成とそれに続くピークリングの発達に伴う極度の歪みを記録した多くの変形特徴を示している。 [ 46 ] [ 66 ]この花崗岩質岩石は、典型的な花崗岩質の基盤岩と比較して、異常に低い密度とP波速度を持っている。M0077Aのコアの研究では、発達の明らかな順序で、粒界に沿っておよび粒界を貫通する広範な破砕、高密度のせん断断層、カタクラサイトとウルトラカタクラサイトのバンド、およびいくつかの延性せん断構造が明らかになった。この変形シーケンスは、音響流動化を伴う初期のクレーター形成に続いて、衝突溶融物を含む断層帯を持つカタクラサイトの発達を伴うせん断断層形成の結果であると解釈されている。 [ 67 ]
海底下のピークリング掘削では、地球の地殻の約1.4 × 10 5 km 3を変質させ、数十万年にわたって続いた巨大な熱水系の証拠も発見されました。これらの熱水系は、地球の表面全体がチクシュルーブ衝突体よりもはるかに大きな衝突体によって影響を受けた冥王代の生命の衝突起源仮説を裏付ける可能性があります[ 68 ] 。 [ 69 ]
衝突の直接的な影響が収まった後、チクシュルーブ地域では、衝突以前の浅水プラットフォーム炭酸塩堆積環境へと堆積作用が戻った。この地層は暁新世まで遡り、泥灰岩と石灰岩からなり、厚さは約1,000m （3,000フィート）に達する。[ 2 ]： 3クレーター内部のK-Pg境界は、周辺地域よりもかなり深い。[ 2 ]： 4
ユカタン半島では、クレーターの内縁にセノーテの集まりが見られます。[ 70 ]これらは、優先地下水流域の地表における表現であり、南部の涵養域からカルスト帯水層系を通して海岸まで水を移動させています。[ 2 ] : 4 [ 71 ]セノーテの位置から、カルスト帯水層は明らかに下層のクレーター縁と関連しており、[ 72 ]おそらくは差動圧縮によって引き起こされるより高いレベルの破砕によるものです。[ 73 ]
チクシュルーブ衝突体は彗星ではなく、炭素質コンドライトに似た組成を持つC型小惑星であったという点で広く合意が得られている。[ 3 ] [ 74 ]このタイプの小惑星はもともと太陽系の外縁部、木星の軌道の外側で形成された。[ 74 ] 1998年、北太平洋の深海堆積物コアから、直径約2.5ミリメートル（1/8インチ）の隕石が発見された。この隕石は、白亜紀-古第三紀境界（当時は中央太平洋に位置していた）にまたがる堆積物層序から採取されたもので、堆積物コア内のK-Pg境界イリジウム異常の基底部で発見された。これはチクシュルーブ衝突体の破片であると示唆された。分析の結果、炭素質コンドライトのCV、CO、CRグループの基準に最もよく適合することが示唆された。[ 75 ]衝突層で見つかったルテニウム同位体比は、衝突体が炭素質コンドライト組成であることを裏付けている。[ 74 ] 2021年の論文では、海洋衝突層で見つかったクロム同位体54Crの過剰や白金族金属の比率などの地球化学的証拠に基づいて、衝突体がCMまたはCR炭素質コンドライトの特徴に合致すると示唆した。 [ 3 ] 2026年の論文では、存在するニッケル同位体によって衝突体がCOグループに限定されると報告した。[ 76 ]
2007年のネイチャー誌のレポートでは、チクシュルーブ小惑星の特定の天文学的起源が提案された。[ 50 ]著者であるウィリアム・F・ボットケ、デイビッド・ヴォクロフリッキー、デイビッド・ネスヴォルニーは、1億6000万年前に小惑星帯で直径170kmの母天体と直径60kmの別の天体が衝突した結果、バプティスティーナ族の小惑星が形成されたと主張した。この族の中で現存する最大のものは298バプティスティーナである。彼らは、チクシュルーブ小惑星もこのグループの一員であると提案した。[ 77 ]その後の証拠はこの理論を否定した。2009年の分光分析により、298バプティスティーナは、チクシュルーブ衝突体の炭素質コンドライト組成と推定されるものよりも、 S型小惑星に典型的な組成を持つことが明らかになった。[ 78 ] 2011年、広視野赤外線探査機のデータにより、バプティスティナ族を形成した衝突の時期が約8000万年前に修正され、共鳴と衝突の過程にはわずか1500万年しか残されていないことが明らかになった。この過程には数千万年かかる。[ 79 ] 2010年、別の仮説では、新たに発見された小惑星354P/LINEAR （フローラ族の一員）がK-Pg衝突体の残骸である可能性が示唆された。[ 80 ] 2021年、数値シミュレーション研究では、衝突体は小惑星帯の外側主領域に由来する可能性が高いと主張された。[ 81 ]
一部の学者は、衝突体は小惑星ではなく彗星だったと主張している。1984年の2つの論文では、オールトの雲から来た彗星であると提案され、1992年には、彗星の潮汐破壊によって衝突率が上昇する可能性があると提案された。[ 3 ] 2021年、Avi Loebと同僚はScientific Reportsで、衝突体は破壊された彗星の破片であると示唆した。[ 82 ] Astronomy & Geophysicsでの反論では、Loebらは、地球上に堆積したイリジウムの量（2.0 × 10⁸ ～2.8 × 10⁸ kg（4.4 × 10⁸ ～6.2 × 10⁸ lb））がクレーターの大きさから推測される彗星にしては大きすぎることを無視しており、彗星の衝突率を過大評価していると反論した。彼らは、入手可能なすべての証拠が小惑星衝突体を強く支持しており、事実上彗星を排除していると結論付けた。[ 3 ]衝突層のルテニウム同位体比も、衝突体が彗星ではなく小惑星であることを強く支持している。[ 74 ]