黄河边儿的回答
陨石坑在这里，位置在墨西哥的尤卡坦半岛，这个陨石坑叫Chicxulub crater（希克苏鲁伯陨石坑）。估计的直径大概200公里，地质测年的形成时间是6600万年。（不是墨西哥湾哈，只是图中红尖头为中心的200公里直径的范围）
证据的话，地球物理和地球化学都提供了不少。
这个地方的勘探工作可以追溯到1951年，那个时候墨西哥石油公司在这里打了几个钻井，虽然没有发现石油，但是在1.3公里，挖到了很厚的安山岩层。
安山岩这种岩石呢，是一种中性火成岩，介于玄武岩和流纹岩之间，它通常形成火山活动区域，比如岛弧和大陆边缘，但是墨西哥尤卡坦半岛这个地方很少有火山，怎么会有这么厚的安山岩呢？
当时，地球物理学家也没有太关注这个问题，毕竟当时研究的重点在石油勘探上，所以这个安山岩的发现就暂时搁置了。
后来，到了1970年代，地球物理学家在航空重力勘探的结果上，发现了该地区存在大面积的低值重力异常，如下图[1]。下左图是重力异常值，下右图是重力异常的空间二阶导数，更能凸显异常边界。可以看到，明显的一个圆形构造，如右图红圈处，右图右上角的红圈是附近另一个同期形成的陨石坑。
但是，这毕竟只是形态上类似陨石坑，并不能证实就是陨石坑，所以，当时缺乏进一步的证据，当时的地球物理学家也就没能说服其他科学家接受这个陨石坑的假说。
好了，时间到了1980年代，地球化学家给出了有力的助攻，他们在世界多地（包括意大利，丹麦，新西兰）发现了地层中含有高丰度铱元素的薄粘土层[2]，这一发现迅速引起了广泛关注，为什么呢？因为铱元素在地壳中太太太稀少了，但是居然在地壳中存在如此高希克苏鲁伯浓的一个薄层。有多高浓度呢？比背景水平高出160倍！注意下图的薄层铱的丰度达到了41.6ppb，背景值在0.26ppb。
虽然地壳中铱含量少，但是在陨石中含量高啊，基于此，推测地球可能经历了一次大规模的陨石撞击，进一步通过对这个薄层的测年，表明这个陨石撞击的事件在白垩纪末期。
好了，那现在就看卡坦半岛的重力异常区域是不是陨石坑了，时间上是不是能吻合了，关注的重点就在这里白垩纪-古近纪之间的地层。
到了1990年代，地球物理学家在卡坦半岛的钻探取样中，在白垩纪-古近纪之间发现了冲击石英。冲击石英只有在极高压和高温下才能形成。地球上只有三个地方可以找到冲击石英：陨石撞击坑、核试验场所和实验室。
同时，在白垩纪-古近纪之间的地层中，还发现了大量玻陨石，如下图，这些玻璃状物质是由于陨石撞击时产生的高温熔融岩石冷却后形成的。
这样的证据，最终确认了希克苏鲁伯陨石坑的存在。
确定了之后，大量研究跟进，也有了更详细的地震反射数据和重力测量，进而产出了陨石坑的详细结构图，估计希克苏鲁伯陨石坑直径约为200公里，深度约为20公里。下图是一个陨石坑的示意图。
更详细的航空重力测量的结果如下图，白线是海岸线，同样，为了凸显边界，这里是重力异常的空间导数，这里绿色和黄色的波浪揭示了陨石坑的范围。
看到评论区 @以也 ，补充下这个回答，为什么这样一个相对地球尺寸不大的陨石坑，可以导致全球的非鸟类恐龙灭绝。
这个陨石坑的直径有200公里，直观对比的话，在尤卡坦半岛撞出了大小超过了一个夏威夷岛大小的坑。
首先，这个撞击会直接抹杀大概1500公里范围内的绝大多生命。然后就是北美洲和南美洲的海啸。
有的研究估计了撞击后，其他溅出物质的降落地点，如下图黄色地点。这样的二次撞击，会在多地引发大火。也就是，美洲大陆上，如果没有被海啸吞噬，那么就是在着火。
这样的撞击会在地球另一面产生多次波，也就是，地震波会反弹，像钟声一样响彻整个地球表面，所以就会有全球各地的频繁的火山和地震活动。
之后，撞击产生的大量碎石会在欧亚大陆降落，点燃这里的植被。所以，这时候全球基本都在燃烧，大量的尘埃和碳排放，导致几年之内地球的黑暗，所以，植被慢慢死去，进而导致非鸟类恐龙的灭绝。
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