Выпадение крупных метеорных тел, помимо эффектных явлений в атмосфере, вызывает также мощные процессы при контакте метеорного тела с земной поверхностью. Метеорит массой в сотни тонн и более обладает иногда настолько большой кинетической энергией, что от нее и после пролета сквозь земную атмосферу остается значительная часть и вся масса метеорита ударяется о поверхность Земли с космической скоростью (конечно, сильно уменьшенной против заатмосферного значения). Если скорость удара превышает 4-3 км/с, то возникают явления взрыва, при котором часть вещества метеорита и земные породы разрушаются и разбрасываются. На месте падения образуется воронка, которая при больших размерах получает название метеоритного кратера.
Известно не меньше 35 метеоритов, масса которых превышает одну тонну. Самый большой из них - железный метеорит Гоба, найденный в 1920 г. в Юго-Западной Африке, при массе 60 т не образовал воронки, тем более не образовывали их и метеоритные дожди, когда метеорит массой в несколько сотен килограммов еще до падения на поверхность Земли рассыпался на тысячи или сотни отдельных кусков.
Все они после этого, очевидно, двигались со скоростью свободного падения и взрывов не происходило. Так было, например, при выпадении дождя железных метеоритов в Сихотэ-Алинских горах (Дальний Восток); 12 февраля 1947 г. основное метеорное тело - небольшой астероид с массой 70 т - еще в воздухе, на высоте меньше 6 км, распалось на сотни кусков самых разнообразных размеров, от миллиметров до метров, которые выпали на площади эллиптической формы 6 км2, образовав ямы и воронки без взрывов. Самые крупные обломки с массой до 1750 кг образовали воронки поперечником в 20- 27 м и глубиной до 5 м. При этом происходило раздробление скальных подпочвенных пород, в обломках которых и находили части метеорита (рис. 243).
Рис. 243. Одни из разбившихся кусков Сихотэ-Алннского метеорита (железного). Хорошо заметна его ориентированная форма, оплавленная поверхность, покрытия регмаглиптами, похожими на отпечатки пальцев на глине
Для образования метеоритного кратера необходимо падение значительно более массивного тела. Долгое время на Земле был известен только один такой кратер - Каньон Дьябло в штате Аризона (США), в пустыне. Этот кратер (см. рис. 222) имеет правильную круговую форму, диаметр его 1207 м, глубина 174 м и высота вала над окружающей местностью от 40 до 50 м. Динамические расчеты подсказывают, что образовавший его метеорит должен был иметь массу от 60 до 200 тыс. т и диаметр 25-40 м.
По-видимому, скорость этого метеорита при его соприкосновении с почвой была от 15 до 10 км/с, а энергия эквивалентна энергии взрыва 1,7-1,8 мегатонн тринитротолуола (1 тонна тринитротолуола дает 10 калорий или ). Внедряясь в почву, а затем и в скальные породы, метеорит продолжал двигаться со скоростью не меньше 5 км/с и вызвал мощную взрывную волну - само твердое тело метеорита становится подобным сильно сжатому газу.
Ударная волна создает огромные давления и нагрев, который приводит к испарению и самого метеорита и скальных пород, принявших удар. Вместе с тем массы вещества, в том числе и неиспарившиеся обломки метеорита, выбрасываются из области взрыва, образуя глубокую чашевидную впадину, окруженную валом. Ее радиус пропорционален корню кубичному из кинетической энергии падающего тела в момент соприкосновения с поверхностью:
Осколки никелистого железа в изобилии найдены вокруг и внутри аризонского кратера. Кроме того, там же на поверхности найдены зерна минерала стишовита , который получен в лаборатории при давлении 160 000 атм, и коэзит - другая форма кремниевых соединений, образующихся при высоких давлениях. В аризонском кратере такие давления возникли, очевидно, при ударе метеорита, так что в его метеоритном происхождении не остается никаких сомнений.
Каньон Дьябло расположен в аризонской пустыне, где сглаживающее действие воды исключено, так что кратер мог сохраниться в течение нескольких тысячелетий. Такой же кратер во влажной местности при наличии богатой растительности перестал бы быть заметным за более короткий срок. В таких местах можно обнаружить только кратеры недавнего происхождения, как, например, группа кратеров Каалиярв на острове Сааремаа в Эстонии (главный из них имеет диаметр 110 м и заполнен водой). Зато в пустынях Австралии, Аравии, Америки были найдены так же хорошо сохранившиеся кратеры, как и аризонский. Съемки с самолета позволили найти метеорные кратеры в скальных породах канадского щита, образовавшиеся после последнего великого оледенения (т. е. менее 10 000 лет назад). Передвижения ледяных масс в ледниковый период стерли бы такой кратер с поверхности Земли. Среди этих кратеров самый большой находится в провинции Квебек (Канада) на полуострове Унгава. Его диаметр равен 3340 м, а глубина 361 м. Наружный вал, состоящий из разрушенных гранитных пород, возвышается на 100 м над окружающей местностью. Внутренний склон его имеет наклон к горизонту 45°, а внешний - около 25°. Кроме того, он окружен малыми кратерами, так же как и он, заполненными водой. В Канаде же методами аэросъемки обнаружены более древние сильно деформированные кратеры, еще более крупных размеров, а в Индии недавно обнаружен метеоритный кратер, подобный аризонскому. Его диаметр 1830 м, а глубина 150 м. Возраст его оценивается в 50 000 лет.
Все такие образования получили недавно общее название астроблемы, что переводится как «звездные раны». Их известно сейчас свыше 100. Применение современных методов геофизической разведки и аэрофотосъемки позволило обнаружить астроблемы несравненно более древние и грандиозные по размерам.
К астроблемам относится известная ранее Попнгайская впадина на севере Сибири диаметром 100 км. Реликтовым метеоритным кратером оказалась расположенная в центре Европы 27-километровая чаша Рис Кессель, образовавшаяся 15 млн лет назад. Угадывается огромная астроблема под льдами Антарктиды, несколько сотен километров в диаметре имеют кольцевые структуры на юге и севере Украины, внушает мысль о метеоритном происхождении совершенно круговая дуга восточного берега Гудзонова залива.
Существование на Земле астроблем как бы перебрасывает мост между лунным и земным ландшафтами.
История вопроса
Одним из первых учёных, связавших кратер с падением метеорита , был Дэниел Бэрринджер (1860-1929). Он изучал ударный кратер в Аризоне , ныне носящий его имя. Однако в то время эти идеи не получили широкого признания (как и тот факт, что Земля подвергается регулярной метеоритной бомбардировке).
В 1920-е годы американский геолог Уолтер Бачер, исследовавший ряд кратеров на территории США высказал мысль, что они вызваны некими взрывными событиями в рамках его теории «пульсации Земли».
Космические исследования показали, что ударные кратеры - самая распространённая геологическая структура в Солнечной системе . Это подтвердило тот факт, что и Земля подвергается регулярной метеоритной бомбардировке.
Файл:Astrobleme.Morphology.1.jpg
Рис. 1. Строение астроблемы.
Геологическое строение
Особенности строения кратеров определяются рядом факторов, среди которых основными являются энергия соударения (зависящая, в свою очередь от массы и скорости космического тела, плотности атмосферы), угол встречи с поверхностью и твёрдость веществ, образующих метеорит и поверхность.
При касательном ударе возникают бороздообразные кратеры небольшой глубины со слабым разрушением подстилающих пород, такие кратеры достаточно быстро разрушаются вследствие эрозии. Примером может служить кратерное поле Рио Кварта в Аргентине возраст которого составляет около 10 000 лет: самый крупный кратер поля имеет длину 4,5 км и ширину 1,1 км при глубине 7-8 м.
Рис. 2. Астроблема Мьолнир (Норвегия, диаметр 40 км), сейсмические данные
При направлении столкновения, близком к вертикальному возникают округлые кратеры, морфология которых зависит от их диаметра (см. Рис. 1). Небольшие кратеры (диаметром 3-4 км имеют простую чашеобразную форму, их воронка окружена валом, образованным задранными пластами подстилающих пород (Рис.1, 6) (цокольный вал), перекрытый выброшенными из кратера обломками (насыпной вал, аллогенная брекчия (Рис.1: 1)). Под дном кратера залегают аутигенные брекчии (Рис.1: 3)- породы, раздробленные и частично метаморфизированные (Рис.1: 4) при столкновении, под брекчией расположены трещиноватые горные породы (Рис. 1: 5,6). Отношение глубины к диаметру у таких кратеров близко к 1/3, что отличает их от кратерообразных структур вулканического происхождения, у которых отношение глубины к диаметру составляет ~0.4.
Рис. 3. Астроблема Ялали (Австралия, диаметр 12 км), данные магнитной съемки
При больших диаметрах возникает центральная горка над точкой удара (в месте максимального сжатия пород), при ещё больших диаметрах кратера (более 14-15 км) образуются кольцевые поднятия. Эти структуры связаны с волновыми эффектами (подобно капле, падающей на поверхность воды). С ростом диаметра кратеры быстро уплощаются: отношение глубина/диаметр падает до 0,05-0,02.
Размер кратера может зависеть от мягкости поверхностных пород (чем мягче, тем, как правило, меньше кратер).
На телах, не обладающих плотной атмосферой, вокруг кратеров могут сохраняться длинные «лучи» (образовавшиеся в результате выброса вещества в момент удара).
Согласно международной классификации импактитов (International Union of Geological Sciences, 1994 г.), импактиты, локализованные в кратере и его окрестностях делятся на три группы (по составу, строению и степени ударного метаморфизма):
- импактированные породы - горные породы мишени, слабо преобразованные ударной волной и сохранившие благодаря этому свои характерные признаки;
- расплавные породы - продукты застывания импактного расплава;
- импактные брекчии - обломочные породы, сформированные без участия импактного расплава или с очень небольшим его количеством.
Импактные события в истории Земли
По оценкам, 1-3 раза в миллион лет на Землю падает метеорит, порождающий кратер шириной не менее 20 км. Это говорит о том, что обнаружено меньше кратеров (в том числе «молодых»), чем их должно быть.
Список наиболее известных земных кратеров :
- Chesapeake Bay impact crater (Восток США)
- Haughton impact crater (Канада)
- Lonar crater (Индия)
- Mahuika crater (Новая Зеландия)
- Manson crater (США)
- Mistastin crater (Канада)
- Nördlinger Ries (Германия)
- Panther Mountain New York, (США)
- Rochechouart crater (Франция)
- Sudbury Basin (Канада)
- Silverpit crater (Великобритания , в Северном море)
- Rio Cuarto craters (Аргентина)
- The Siljan Ring (Швеция)
- Vredefort crater (Vredefort, ЮАР)
- Weaubleau-Osceola impact structure (Центр США)
Эрозия кратеров
Кратеры постепенно разрушаются в результате эрозии и геологических процессов, изменяющих поверхность. Наиболее интенсивно эрозия происходит на планетах с плотной атмосферой. Хорошо сохранившийся аризонский кратер Бэрринджера имеет возраст не более 50 тыс. лет.
В то же время, имеются тела с очень низкой кратерированностью и при этом почти лишённые атмосферы. Например, на Ио поверхность постоянно изменяется из-за извержений вулканов, а на Европе - в результате переформировывания ледяного панциря под воздействием внутреннего океана. Кроме того, на ледяных телах рельеф кратеров сглаживается в результате оплывания льда (в течение геологически значимых промежутков времени), поскольку лёд пластичнее горных пород. Пример древнего кратера со стёршимся рельефом - Вальхалла на Каллисто . На Каллисто обнаружен ещё один необычный вид эрозии - разрушение предположительно в результате сублимации льда под воздействием солнечной радиации.
Возраст известных земных ударных кратеров лежит в пределах от 1000 лет до почти 2 млрд лет. Кратеров старше 200 млн лет на Земле сохранилось крайне мало. Ещё менее «живучими» являются кратеры, расположенные на морском дне.
Примечания
Литература
- В. И. Фельдман. Астроблемы - звёздные раны Земли, Соросовский образовательный журнал, № 9, 1999
- Кольцевые структуры лика планеты. - М.: Знание, К 62 1989. - 48 с - (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Науки о Земле»; № 5)
Ссылки
- Classification and nomenclature of impactites . International Union of Geological Sciences (IUGS), Subcommission of the Systematics of Metamorphic Rocks (SCMR), Study group K (Chairman: D. Stцffler)
- Detailed aeromagnetic survey over the Yallalie astrobleme, Western Australia by Phil Hawke & M. C. Dentith, Centre for Global Metallogeny, The Univercity of Western Australia
Земные кратеры Google Maps KMZ (файл меток KMZ для Google Earth)
| Луна | ||
|---|---|---|
| Физические особенности |
Внутренняя структура Гравитация Топография Магнитное поле Атмосфера |  |
| Орбита | Орбита Фазы Новолуние Полнолуние Солнечное затмение Лунное затмение Прилив | |
| Лунная поверхность |
Селенография Видимая сторона Обратная сторона Моря Ударный кратер | |
Предшественниками геологов были рудознатцы - искатели природных кладов, и задачей геологов была и остается оценка практической ценности новых типов геологических объектов.
Есть ли действительно кольцевой рельеф на Земле и какова практическая польза от поисков и изучения кольцевых структур?
Недавно американские геологи провели такой эксперимент. Был сделан большой, пятиметровый объемный макет рельефа Северной Америки. Этот макет осветили сбоку и тогда стал виден ряд кольцевых горных цепей и возвышенностей, незаметных ранее при земном картировании отдельных частей той же территории. Стало ясно, что кольцевой рельеф на Земле мы видеть пока просто не умеем.
В качестве опытного полигона на макете был взят штат Аризона. Оказалось, что кольцевые структуры занимают 9 % его площади и к ним приурочены 24 рудные точки и месторождения гидротермальных руд из 24 известных здесь, т. е. 100 %. Подобная работа была проведена и в Советском Союзе. В. Р. Алексеев и др. при дешифрировании космических снимков юга Сибири подсчитали, что к кольцевым структурам, занимающим около 40 % площади, приурочено 72% рудных точек и месторождений. Таким образом, кольцевые структуры являются определенным металлогеническим критерием для поисков эндогенных рудных месторождений.
Собственно метеоритные структуры, начиная с самых малых, рядом признаков связаны с полезными ископаемыми. В Соболевском кратере установлена углефикация растительных остатков. Ударные волны более крупных структур должны ускорять на много порядков созревание нефти и углефикацию растительных остатков. Во многих древних кратерах при заполнении их осадками образуются горючие сланцы и сапропелевые угли. В , кроме сапропелевых горючих сланцев, обнаружен клиноптиломит, образовавшийся при отложении осадков в кратерном озере. Этот минерал из группы цеолитов жадно поглощает воду, некоторые редкие и цветные металлы, а при нагревании выделяет их. Он используется в нефтеперерабатывающей и химической промышленности, а также в металлургии. В США из куполовидных структур центральных поднятий, образуемых под метеоритными кратерами (структуры Рэд-Уинг, Сьерра-Невада и др.), добывается нефть.
Рудные элементы, рассеянные в породах, могут быть мобилизованы при циркуляции горячих водных растворов, а затем переотложены. Сульфидная минерализация отмечена в кратерах Шунак, Декатурвилль и Кярдла.
При разведочных работах на одном из месторождений в Казахстане оказалось, что оруденелые трещиноватые породы в плане имеют форму круга, ограниченного кольцевым разломом. Под микроскопом установлено, что породы в кольце несут признаки шок-метаморфизма, т. е. подверглись метеоритному удару. По своей форме такое кольцо с раздробленными породами - один из характерных признаков структурных нарушений под метеоритными кратерами. Здесь раздробленные при метеоритном ударе породы вмещают руду, отложенную гидротермальными растворами, т.е. играют рудовмещающую роль. Планарные элементы обнаружены в Казахстане на месторождениях Алмалы, Актогай, Борлы и др.
Одна из самых древних астроблем - Сёдбери представляет собой смятый при складчатости метеоритный кратер, превращенный в синклиналь размером 65 Х 20 км. Дно кратера выстилается чашеобразной интрузией - лополитом мантийных габброидных пород, вмещающих одно из крупнейших в мире медно-никелевых месторождений.
Из приведенных выше примеров""понятно, что изучение кольцевых структур, в том числе метеоритных, является не только научной проблемой, но и практически важной задачей современной геологии и планетологии.
В августе 1984 г. на 27 Международном геологическом конгрессе в Москве Б. С. Зейлик в докладе обратил внимание аудитории на то, что, например, месторождение меди Коунрад территориально приурочено к изометричной зоне трещиноватости, часть которой совпадает с интрузией гранита-порфира. Это пространственное совпадение принималось ранее как доказательство связи оруденения с интрузивными гранитами-порфирами. Однако точно такая же интрузия к югу от месторождения совершенно безрудна. Вместе с тем в породах интрузии на месторождении и вблизи от него наблюдаются признаки шок-метаморфизма, прежде всего планарные элементы в кварце. По его мнению, концентрация руд может быть связана с мобилизацией рудных элементов после метеоритного удара.
Заключение
Соударение небесных тел и образование метеоритных кратеров на них - постоянный процесс во Вселенной. Изученные планеты Солнечной системы и их спутники покрыты кратерами. Единство математического закона распределения кратеров по размерам на безатмосферных телах выдерживается от диаметров в тысячные доли миллиметра до тысяч километров, что, очевидно, свидетельствует о едином процессе, ответственном за их образование. По-видимому, в подавляющем большинстве эти кратеры должны быть метеоритными.
Земля, будучи одним из тел Солнечной системы, не может являться исключением. Следовательно, на ее поверхности метеоритные структуры также должны быть многочисленны.
Малые метеориты сгорают в земной атмосфере, небольшие - образуют при падениях малые кратеры. Крупные тела при соударениях привносят в земную кору огромные, даже в глобальных масштабах, заряды энергии, создают глубокие структурные нарушения, могут раскалывать земную кору и давать импульсы, направляющие движения литосферных плит. Эти движения, образование разломов, тектонических депрессий, тектонических швов и т.д. объясняют пока разнообразными эндогенными процессами. Однако, как видно из вышеизложенного материала, настала пора при тектонических построениях учитывать и деформации перемещения масс земной коры, вызванные падениями астероидов.
Я надеюсь, что геологи и геоморфологи, прочитав эту книгу, будут более внимательно анализировать материал по кольцевым структурам, не забывая рассматривать их по признакам метеоритного происхождения и тем геолого-тектоническим последствиям, которые могут давать такие удары.
В связи со сравнительно слабой изученностью метеоритных структур некоторые из высказанных выше выводов предположительны и получены в результате интерполяции или математического моделирования, т. е. представляют собой «информацию к размышлению», подлежащую проверке и уточнению, что также является одной из задач дальнейших профессиональных геологических работ. Что касается любителей природы - они могут оказать науке неоценимую помощь, если сообщат об известных им округлых кратерообразных котловинах, окруженных валами, в Москву, в Музей землеведения Московского государственного университета.
Кратер Кебира
Кебира - ударный кратер в Сахаре. Он был обнаружен с помощью спутниковых изображений совсем недавно. Имеет диаметр 31 км, его возраст еще не был определен. Считается, что он является источником так называемого стекла пустыни, или «ливийского стекла».
Чесапикский кратер
Чесапикский ударный кратер в Вирджинии, США, образовался в результате падения метеорита на восточное побережье Североамериканского континента 35 миллионов лет назад, в конце эоценовой эпохи. Это наиболее хорошо сохранившийся морской ударный кратер, и сейчас самый крупный ударный кратер на территории США. Появление кратера повлияло на формирование очертаний Чесапикского залива.
Этот кратер составляет 85 км в ширину.
Кратер Акраман
Акраман - ударный кратер в Южной Австралии, сформировавшийся в результате падения метеорита диаметром 4 км около 590 млн. лет назад.
Удар создал кратер около 90 км в диаметре. Последующие геологические процессы деформировали кратер. Взрыв привел к распространению обломков на расстояние до 450 км. Последующие геологические процессы деформировали кратер, и в нем образовалось озеро Акраман.
Кратер Садбери
Ударный кратер, который сформировался в результате падения кометы диаметром 10 км. 1,85 млрд. лет назад.
Удар создал кратер около 248 км в диаметре. Последующие геологические процессы деформировали кратер ион приобрел овальную форму. Это второй по величине метеоритный кратер на Земле. Находится в Онтарио, Канада. По периметру кратера найдены крупные залежи никелевой и медной руды
Метеоритный кратер Вредефорт
Кратер Вредефорт - ударный кратер, расположенный в 120 километрах от Йоханнесбурга, ЮАР. Диаметр кратера
составляет 250-300 километров, что делает его крупнейшим на планете (не считая неизученного вероятного кратера Земли Уилкса диаметром 500 километров в Антарктиде). Назван в честь расположенного поблизости города Вредефорт. В 2005 году был зачислен в перечень объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Астероид столкнувшейся с Землёй, и образовавший кратер Вредефорт, являлся одним из самых больших когда-либо соприкасавшихся с планетой, по современным оценкам диаметр его окружности был около 10 километров.
кратер «Волчья яма»
Метеорит весом около 50 000 тонн упал примерно 300 000 лет назад в Западной Австралии, на территории Большой Песчаной пустыни. В результате падения образовался крупный кратер Wolfe Creek («Волчья яма») диаметром 875 метров и глубиной 60 метров. В РАН хранятся множество обломков метеорита, общим весом 400 кг.
«Wolf Creek» - также оригинальное название австралийского фильма ужасов «Волчья яма» (Wolf Creek), действие которого происходит в районе кратера.
Метеоритный кратер "Озеро Маникуаган"
Кратер Маникугуан, в котором теперь расположено озеро Маникугуан, образовался в результате столкновения с небесным телом, диаметр которого составлял 5 километров, около 215 миллионов лет назад. Даже с учетом эрозийных процессов, он считается одним из крупнейших и лучше всего сохранившихся кратеров на Земле. Диаметр кратера - 100километров. Кольцеобразное озеро расположено в центральной части провинции Квебек, Канада.
В центре озера находится остров Рене-Левассёр, на котором расположена гора Вавилон (952 м). Озеро вместе с островом хорошо видны из космоса, из-за чего также имеют название «глаз Квебека».
Кратер Мороквенг
Кратер Мороквенг сформировался в результате падения в Южной Африке метеорита диаметром 5 км около 145 млн лет назад. Расположенный недалеко от пустыни Калахари, этот кратер содержал окаменелые обломки метеорита, который его создал.
Обнаружен в 1994 году.
Кратер Кара
Всесильный Космос не обделил своим вниманием и СНГ. На высоте 3 900 метров над уровнем моря, в горах Памира в Таджикистане, недалеко от границы с Китаем располагается озеро. Это озеро образовалось в астероидном кратере диаметром 45 километров. Падение произошло приблизительно 5 миллионов лет назад.
Кратер Кара в мире седьмой по величине.
Кратер Чиксулуб
Кратер Чиксулуб, возраст которого исчисляется примерно в 65 миллионов лет, находится в Мексике, на полуострове Юкатан. Многие ученые считают, что метеорит, который оставил этот кратер, был причиной или способствовал вымиранию динозавров. Его диаметр оценивают в диапазоне от 170 до 300 километров.
Кратер Попигай
Кратер Попигай, который находится в Сибири, Россия, образовался в результате столкновения с метеоритом 35,7 миллионов лет назад.
Котловина кратера была открыта в 1946 году Д. В. Кожевиным в бассейне реки Попигай
в Красноярском крае. Диаметр кратера - 100 км. Астероид нанес удар в гигантский угольный пласт.
В районе кратера находится крупнейшее месторождение импактных алмазов, по своим запасам оно в 3 раза больше чем все вместе взятые месторождения мира.
Месторождение было засекречено, а его изучение заморозили в связи с тем, что в то время в стране строились заводы по производству синтетических алмазов. Летом 2013 года планируется новая экспедиция.
Аризонский кратер Бэрринджер
Наиболее известный кратер в мире – это кратер Бэрринджер в Аризоне (США). В 1960-х годах астронавты НАСА проходили в нем тренировки перед отправкой на Луну. Он возник примерно 50 000 лет назад после падения пятидесятиметрового железного метеорита весом в 300 000 т. Его диаметр - 1.2 км, а наибольшая глубина - свыше 170 м. Уже почти сто лет кратером владеет семья Бэрринджеров и успешно торгует им – берет плату за вход.
Кратер Аорунга
Аорунга - эродированный метеоритный ударный кратер, находящийся в государстве Чад, в Африке. Имеет размер 12,6 км в диаметре; возраст - не менее чем 345 млн. лет.
Кратер Хенбери
Кратер Хенбери в 175 км от Алис-Спрингс в Австралии образовался 4,7 тысяч лет назад лет тому назад в результате падения крупного астероида или кометы. Космический посланец врезался в недра земли на глубину в несколько километров и затем сгорел. Образовался кратер диаметром 22 км.
Австралийские аборигены никогда не пили воду, скапливавшуюся после редких дождей в странных углублениях в земле, имевшей красноватый цвет. Они опасались огненного дьявола, что может забрать их жизни. Вполне возможно, что далекие предки коренных жителей Австралии могли быть свидетелями падения небесного тела.
Кратер Аркену
Аркену - Два кратера в пустыне Сахара, в юго-восточной Части Ливии. Диаметры - 10,3 и 6,8 км.
Оба объекта классифицируются КАК кратеры двойного ударного воздействия. При этом они имеют концентрические кольцевые горные структуры, в отличие от большинства других наземных кратеров, сильно разрушенных эрозией.
Кратер Шумейкера
Диаметр кратера в Западной Австралии составляет около 30 километров. Он содержит сезонные озера, которые производят солевые отложения в результате испарения. Падение метеорита произошло примерно 1,7 млрд. лет тому назад и кратер считается самым старым из всех известных австралийских кратеров. Темное, в форме полумесяца внутреннее кольцо окружает ядро, состоящее из поднятой гранитной породы.
кратер Логанча
Палеогеновый 14-ти километровый кратер Логанча в Восточной Сибири выработан в нижнетриасовых вулканических породах – базальтовых лавах и туфах. Структура сильно эродирована и импактные толщи размыты. Глубина кратера около 500 метров и диаметр 20 км, поэтому кратер прекрасно просматривается на космоснимках.
Метеоритный кратер Карский
Усть-Карский кратер - ударный кратер, который сформировался в результате падения метеорита около 70 млн. лет назад.
Находится в России в Ненецком автономном округе в 15 км к востоку от речки Кара. В рельефе он представляет собой вытянутую и открытую к морю впадину. Карский кратер заполнен образовавшимися при взрыве обломками пород, частично переплавленными и застывшими в виде стекловидной массы.
После падения метеорита, образовался кратер диаметром около 65 км.
Кратер Суавъярви (Россия, Республика Карелия)
Большинство озер в Карелии имеют ледниковое происхождение - но не озеро Суавъярви, расположенное в 56 км к северо-западу от Медвежьегорска. Внешне такое же, как и все, но, в отличие от всех остальных, находится в самом центре древнейшего ударного кратера на нашей планете. Его возраст составляет 2,4 млрд лет! А вот открыт он был относительно недавно, в 1980-ых, когда советским геологам удалось обнаружить здесь импактные алмазы - очень редкие и твердые, которые могут резать даже обычные алмазы, добытые в кимберлитовых трубках. Именно благодаря их наличию существование древнейшего кратера на Земле является бесспорным фактом.
Следы крупных кратеров на поверхности Земли.
Как-то неравномерно они распределены, я бы сказал, выборочно...
Крупные тела, размером более 100 м, легко пронзают атмосферу и достигают поверхности нашей планеты. При скорости в несколько десятков километров в секунду энергия, выделяющаяся при столкновении, значительно превосходит энергию взрыва равного по массе заряда тротила и сравнима скорее с ядерными боеприпасами. При таких столкновениях (ученые называют их импактными событиями) образуется ударный кратер, или астроблема.
Боевые шрамы
В настоящее время на Земле найдено более полутора сотен крупных астроблем. Однако практически до середины XX века столь очевидная причина появления кратеров, как удары метеоритов, считалась весьма сомнительной гипотезой. Сознательно искать крупные кратеры метеоритного происхождения стали начиная с 1970-х годов, их продолжают находить и сейчас — один-три ежегодно. Более того, такие кратеры образуются и в наше время, хотя вероятность их появления зависит от размера (обратно пропорциональна квадрату диаметра кратера). Астероиды диаметром около километра, образующие при ударе 15-километровые кратеры, падают довольно часто (по геологическим меркам) — примерно раз в четверть миллиона лет. А вот действительно серьезные импактные события, способные образовать кратер диаметром 200−300 км, происходят гораздо реже — примерно раз в 150 млн лет.
Самый большой — кратер Вредефорт (ЮАР). d = 300 км, возраст — 2023 ± 4 млн лет. Крупнейший в мире ударный кратер Вредефорт расположен в ЮАР, в 120 км от Йоханнесбурга. Его диаметр достигает 300 км, и потому наблюдать кратер можно только на спутниковых снимках (в отличие от небольших кратеров, которые можно «охватить» взглядом). Вредефорт возник в результате столкновения Земли с метеоритом диаметром примерно 10 километров, а произошло это 2023 ± 4 млн лет назад — таким образом, это второй по возрасту известный кратер. Интересно, что на звание «самого большого» претендует целый ряд неподтверждённых «конкурентов». В частности, это кратер Земли Уилкса — 500-километровое геологическое образование в Антарктиде, а также 600-км кратер Шива у побережья Индии. В последние годы учёные склоняются к тому, что это ударные кратеры, хотя прямых доказательств (например, геологических) нет. Ещё один «претендент» — это Мексиканский залив. Существует спекулятивная версия, что это гигантский кратер диаметром 2500 км.
Популярная геохимия
Как отличить ударный кратер от других особенностей рельефа? «Самый главный признак метеоритного происхождения — это то, что кратер наложен на геологический рельеф случайным образом, — объясняет «ПМ» заведующий лабораторией метеоритики Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН Михаил Назаров. — Вулканическому происхождению кратера должны соответствовать определенные геологические структуры, а если их нет, а кратер имеется — это уже серьезный повод рассмотреть вариант ударного происхождения».
Самый обжитый — кратер Рис (Германия). d = 24 км, возраст — 14,5 млн лет. Нёрдлингенским Рисом называют регион в Западной Баварии, образованный падением метеорита более 14 миллионов лет назад. Удивительно, но кратер отлично сохранился и наблюдается из космоса — при этом хорошо видно, что чуть в стороне от его центра в ударном углублении стоит… город. Это Нёрдлинген, исторический городок, окружённый крепостной стеной в форме идеальной окружности — это как раз связано с формой ударного кратера. Нёрдлинген интересно изучать на спутниковых фотографиях. Кстати, по «обжитости» с Нёрдлингеном может поспорить Калуга, также расположенная в ударном кратере, образованном 380 миллионов лет назад. Его центр расположен под мостом через Оку в центре города.
Еще одним подтверждением метеоритного происхождения может быть наличие в кратере собственно фрагментов метеорита (ударника). Этот признак работает для небольших кратеров (диаметром сотни метров — километры), образованных при ударах железоникелевых метеоритов (небольшие каменные метеориты обычно рассыпаются при прохождении атмосферы). Ударники, образующие крупные (десятки километров и более) кратеры, как правило, полностью испаряются при ударе, так что найти их фрагменты проблематично. Но следы тем не менее остаются: скажем, химический анализ может обнаружить в породах на дне кратера повышенное содержание металлов платиновой группы. Сами породы тоже изменяются под действием высоких температур и прохождения ударной волны взрыва: минералы плавятся, вступают в химические реакции, перестраивают кристаллическую решетку — в общем, происходит явление, которое называется ударным метаморфизмом. Наличие образующихся в результате горных пород — импактитов- также служит свидетельством ударного происхождения кратера. Типичные импактиты — это диаплектовые стекла, образующиеся при высоких давлениях из кварца и полевого шпата. Бывает и экзотика — например, в Попигайском кратере не так давно обнаружили алмазы, которые образовались из содержащегося в породах графита при высоком давлении, созданном ударной волной.
Самый наглядный — кратер Бэрринджера (США). d = 1,2 км, возраст — 50000 лет. Кратер Бэрринджера неподалёку от города Уинслоу (Аризона) — видимо, самый эффектный кратер, поскольку он образовался в пустынной местности и практически не был искажён рельефом, растительностью, водой, геологическими процессами. Диаметр кратера невелик (1,2 км), да и само образование относительно молодое, всего 50 тысяч лет — поэтому сохранность его великолепна. Кратер назван в честь Дэниэла Бэрринджера, геолога, который в 1902 году впервые высказал мысль о том, что это именно ударный кратер, и последующие 27 лет своей жизни занимался бурением и поисками самого метеорита. Он ничего не нашёл, разорился и умер в бедности, зато земля с кратером осталась за его семьёй, которая и сегодня получает прибыль от многочисленных туристов.
Самый древний — кратер Суавъярви (Россия). d = 16 км, возраст — 2,4 миллиарда лет. Древнейший в мире кратер Суавъярви находится в Карелии, неподалёку от Медвежьегорска. Диаметр кратера — 16 км, но обнаружение его даже на спутниковых картах крайне затруднено из-за геологических деформаций. Шутка ли — метеорит, создавший Суавъярви, обрушился на Землю 2,4 миллиарда лет тому назад! Впрочем, некоторые не согласны с версией о Суавъярви. Существует мнение, что найденные там импактные породы образовались в результате череды мелких столкновений значительно позже. Кроме того, на «древность» претендует австралийский кратер Йаррабубба, который мог образоваться 2,65 млрд лет тому назад. А мог и позже.
Самый красивый — кратер Каали (Эстония). d = 110 м, возраст — 4000 лет. Красота — понятие относительное, но одним из самых привлекательных для туристов и романтических кратеров является эстонский Каали на острове Сааремаа. Как и большинство ударных кратеров средних и малых размеров, Каали представляет собой озеро, а благодаря относительной молодости (всего 4000 лет) оно сохранило идеально правильную округлую форму. Озеро окружено 16-метровым, опять же правильной формы земляным валом, неподалёку расположено несколько кратеров поменьше, «выбитых» сателлитными осколками основного метеорита (его масса составляла от 20 до 80 тонн).
Ландшафтный дизайн
При столкновении крупного метеорита с Землей в окружающих место взрыва породах неизбежно остаются следы ударных нагрузок — конусы сотрясения, следы плавления, трещины. Взрыв обычно образует брекчии (осколки породы) — аутигенные (просто раздробленные) или аллогенные (раздробленные, перемещенные и перемешанные), — которые тоже служат одним из признаков импактного происхождения. Правда, признаком не слишком точным, поскольку брекчии могут иметь различное происхождение. Скажем, брекчии Карской структуры долгое время считали отложениями ледников, хотя потом от этой идеи пришлось отказаться — для ледниковых они имели слишком острые углы.
Еще одним внешним признаком метеоритного кратера являются выдавленные взрывом пласты подстилающих пород (цокольный вал) или выброшенные раздробленные породы (насыпной вал). Причем в последнем случае порядок залегания пород не соответствует «натуральному». При падении крупных метеоритов в центре кратера за счет гидродинамических процессов образуется горка или даже кольцевое поднятие — примерно так же, как на воде, если кто-то бросит туда камень.
Пески времени
Далеко не все метеоритные кратеры находятся на поверхности Земли. Эрозия делает свое разрушительное дело, и кратеры заносит песком и почвой. «Иногда их находят в процессе бурения, как это произошло с захороненным Калужским кратером — 15-км структурой возрастом примерно 380 млн лет, — говорит Михаил Назаров.- А иногда даже из их отсутствия можно сделать интересные выводы. Если с поверхностью ничего не происходит, то число импактных структур там должно примерно соответствовать оценкам средней плотности кратеров. А если мы видим отклонения от среднего значения, это свидетельствует, что местность подвергалась каким-либо геологическим процессам. Причем это верно не только для Земли, но и для других тел Солнечной системы. Например, лунные моря несут на себе значительно меньше следов кратеров, чем остальные области Луны. Это может свидетельствовать об омоложении поверхности — скажем, с помощью вулканизма».