在国际海洋发现计划和国际大陆科学钻探计划(IODP–ICDP)第364次科考期间,我们对位于尤卡坦半岛北部和墨西哥湾南部的66 Ma,180 km的奇克苏鲁伯撞击构造进行了峰环采样,采样点在M0077(21.45°N,89.95°W)。次生粘土矿物在上峰环岩性中普遍存在,是遍布于冲击熔体和含熔体角砾岩序列中的蚀变玻璃的产物。在这里,我们首次对上峰环岩性中<0.2μm粒级的粘土矿物学(微探针、pXRD、350-2500 nm的光谱反射率)和同位素地球化学(δ2H和δ18O)进行了详细研究,三八面体镁铁蒙脱石(皂石变种)在2A、2C、3和4单元或亚单元中最常见,而2B亚单元部分则含有更富含铝的八面体蒙脱石。以二八面体蒙脱石为主的中低层段的高孔隙度区域具有较高的δ18O(+14.2至+18.6‰),而以三八面体蒙脱石为主的层段具有较低的δ18O(+10.4至+14.1‰)。与氧同位素相比,蒙脱石δ2H的范围(−105到−87‰)在比例上变化较小,与蒙脱石矿物学无关。当结合起来时,近晶粘土矿物的氧和氢同位素组成表明,低温(~20-50°C)形成于以大气水为主的流体。该温度范围的下限低于当前的环境条件,这可能表明蒙脱石形成于大部分上覆沉积岩沉积之前(~56Ma?)。计算的温度一般低于与撞击热液蚀变相关的温度。与这些粘土矿物的低温形成有关的以大气降水为主的流体的δ18O和δ2H的计算值低于尤卡坦地区现代大气降水的已知值。对于这些古流体的来源,最简单的解释是以大气降水为主的墨西哥湾沿岸卤水。一个更遥远的可能性是,由造山运动驱动,地下水通过承压含水层从高原向东部长距离输送,承压含水层部分由断裂的中生代岩石形成,这些岩石在撞击构造下方横向延伸。