ЭКЗОГЕННЫЕ И ИМПАКТНЫЕ КОЛЬЦЕВЫЕ СТРУКТУРЫ

ЭКЗОГЕННЫЕ КОЛЬЦЕВЫЕ СТРУКТУРЫ образуются в результате воздействия внешних факторов — выветривания, выщелачивания и т. п. К ним относятся карстовые воронки и прочие подобные мини-объекты.

КОСМИЧЕСКИЕ (ИМПАКТНЫЕ) КОЛЬЦЕВЫЕ СТРУКТУРЫ занимают особое место, так как возникли в результате падения крупных небесных тел и представляют полный аналог на других планетах.

Для Луны, Меркурия и Марса метеоритная бомбардировка очевидна. Кратеры здесь — наиболее распространенная форма рельефа. Они составляют непрерывный по размерам ряд от микроструктур до гигантских бассейнов, имеющих тысячи километров в поперечнике. На безатмосферных небесных телах (Меркурий, Луна, Фобос, Деймос и др.) метеоритные кратеры сохранились в прекрасном состоянии. В отличие от разрушенных и погребенных земных астроблем на космических изображениях поверхности планет земной группы и их спутников отчетливо видны все детали строения метеоритных кратеров. Чем древнее поверхность, тем больше количество соударений с метеоритными телами она должна испытать. Используя плотность кратери-рования на некоторых планетах земной группы, удалось выделить структуры разного относительного возраста.Получив значения плотности кратерирования Луны и других планет, в частности Марса, и значения абсолютного возраста пород Луны, можно, используя сравнительно-планетологический метод, установить абсолютный возраст поверхности Марса.

В догеологическое время до 3 900 Ма метеоритная бомбардировка Земли была важнейшим этапом ее развития, но следы этой бомбардировки стерты последующими геологическими событиями. Догеологический этап можно приближенно восстановить путем сравнительной планетологии.

В. Е. Хаин считает, что на этом этапе ведущим процессом было бомбардирование и излияние базальтовых магм в пределах кратеров из очагов в неглубокой астеносфере.

Согласно М. С. Маркову и В. С. Федоровскому, исходя из плотности метеоритного потока, единого для системы Земля — Луна, в первые 600 Му существования планеты на ее поверхности должно было образоваться примерно 25 ударных бассейнов с диаметром около 1000 км и 2500—3000 бассейнов с диаметром 100 км.В ударных бассейнах происходило резкое утонение коры, а в тех случаях, когда ее мощность не превышала 15—20 километров, кора могла быть полностью уничтожена, ибо, как известно, глубина крупных кратеров в момент их образования достигает 1/4—1/5 их диаметра.

Метеоритная бомбардировка должна была сопровождаться массовым магматизмом. С одной стороны, это были продукты плавления, возникавшие в результате падения метеоритов, так как около 1/3 энергии их ударов уходит на плавление вещества коры и мантии. С другой — из-за повышенной трещиноватости коры и подъема мантийных диапиров происходило заполнение впадин, связанных с метеоритной бомбардировкой, продуктами так называемого инициированного вулканизма.

Процесс метеоритной бомбардировки вызвал ощутимые последствия для геодинамики ранней Земли, так как нарушал жесткость земной коры и создавал повышенную трещиноватость; вызывал появление тепловых аномалий и нарушал системы конвективных ячеек, если такие существовали на ранней Земле; вызывал появление малоглубинных очагов плавления и заполнение впадин продуктами инициированного вулканизма; стимулировал перемешивание вещества коры и мантии в том случае, если последняя на ранних этапах развития Земли залегла неглубоко и появление своеобразных смешанных пород типа лунного реголита.

Изученные на Земле астроблемы морфологически похожи на кратеры Луны, Марса, Меркурия. Они имеют округлую в плане форму, диаметр не более 100 километров определяется по характерному насыпному валу, выступающему вокруг воронки, по наличию центрального поднятия — центральной горки, отчетливо радиально-кольцевому расположению трещин, присутствию раздробленных пород, следов сотрясений и другим признакам, но самый надежный критерий их выделения — обнаружение остатков метеоритного вещества и специфических изменений, происшедших в породах в результате воздействия взрывной волны и высокой температуры при взрыве. Было рассчитано, что при столкновении с горными породами метеоритов, движущихся со скоростью более 3—4 километров в секунду, начальное давление должно равняться 10 степень 9 паскалей при температуре 10 000о С. Рассчитано теоретическое время воздействия ударной волны на породу — миллионные доли секунды. За эти мгновения давление резко возрастает, выделяется энергия, равная 10 степень 22 джоулей (кратер 50 км), происходит плавление и частичное испарение вещества. Удор приводит к новообразованиям — кратерным структурам, состоящим из днища, кольцевого вала и центрального поднятия.

Все импактные образования отличаются от земных пород наличием шок-метаморфизма, который может возникнуть только при мгновенном и резком изменении температуры и давления, обусловленных взрывом. Такими новообразованными породами считаются эювиты и тагамиты.
Зювиты — импактные брекчии с несортированными по размерам и неокатанными обломками, с содержанием более 10—15% стекол плавления. По структуре они сходны с вулканическими туфами. По размеру обломков зювиты разделяют на глыбовые (крупнее 20 сантиметров), агломератовые (3—20 сантиметров), лапиллиевые (1—3 сантиметра), мелкообломоч-ные (менее 0,25 сантиметра).
Тагамиты — остывшие ударные расплавы; по существу, это импактные лавы. Они образуют дайки, пластообразные тела, неправильно изгибающиеся, складчато-линзообразные, трубообразные и неправильной формы в аллогенных брекчиях и зювитах. Мощности их в крупных структурах от долей сантиметра до 100 метров. В обнажениях тагамиты сходны с лавами или интрузивными породами, но отличаются от них неоднородностью растворенных обломков пород.

Воздействие шок-метаморфизма приводит к глубинным изменениям минерального состава пород до образования минералов стишовит и коэсит, а в кварце, полевых шпатах, биотите, амфиболитах появляются планарные трещины — тонкие параллельные нарушения с расстояниями между ними около 20 микрометров.

По размерам астроблемы классифицируются как мини- (от нескольких метров до 10 км), мезо- ( 10—50 км), макро- (50—100 км) и мега- ( свыше 100 км).

Миниастроблемы - наиболее представительная группа импактных структур (Соболевская в Приморьи, Каалиярви в Эстонии, Оесса в Техасе) . Для всех малых астроблем характерно простое строение днища кратера.

Мезоастроблемы по своему виду похожи на вулканические кальдеры, но отличаются от них присутствием пород со следами шок-метаморфизма (Болтышский кратер на Украине, Нордлингер-Рис в ФРГ, Стин-Ривер в Канаде).

Нордлингер-Рис — наиболее изученная мезоастроблема в окрестностях Мюнхена, имеет диаметр 24 километра и глубину воронки свыше 700 м.

Днище простое, не осложнено центральной горкой, плоское. О метеоритной природе кратера свидетельствуют находки коэсита и стишовита.

Под астроблемой в гравитационном поле определена круглая отрицательная аномалия, а в магнитном поле фиксируются аномалии, связанные с присутствием мощных горизонтов зювитов.

Макроастроблемы встречаются в земных условиях крайне редко (Карский кратер севернее Полярного Урала в предгорьях хребта Пай-Хой).

Мегаастроблемы могут быть обнаружены не только с помощью космических снимков (Ишимская и Прибалхашско-Илийская диаметром около 700 км, Токрауская — 250 км, Каибско-Чуйская, Джезказганская и др.).

С образованием астроблем связывается гипотеза гибели динозавров, исчезнувших 65 Ма. Астероидная теория Луиса Анвареса поддерживается многими исследователями.

Начало разработки астероидной гипотезы следует отнести к обнаружению в Испании голландскими геохимиками Я. Смитом и И. Хертогеном в пограничных слоях мелового и палеогенового возраста повышенного содержания иридия и осмия. Аномальное количество этих элементов платиновой группы, во много десятков раз превышающее их обычное содержание, было обнаружено в Италии, на дне Балтийского моря и Атлантического океана и все и иридиевые аномалии оказались приуроченными к геологическим слоям, образовавшимся 65 Ма.

Причина этой аномалии - каменные метеориты (углистые хондриты). Для вымирания динозавров и образования иридиевой аномалии достаточно, по мнению В. А. Бронштэна, астероида поперечником 10—15 км. Падая на Землю со скоростью 20 км в сек., такой астероид способен образовать астроблему диаметром в 150 км. Материал, выброшенный из такого кратера, выносится в атмосферу и пыль надолго окутывает Землю сплошным облаком, преграждая доступ солнечным лучам. Пылевое облако вызывает резкое похолодание (если приток солнечной энергии сократится на треть, температура понизится на 30°). Падение такого небесного тела вызовет нарушение слоя озона и также приведет к образованию окислов азота, повышенная концентрация которых смертоносна.
Образованию крупного месторождения меди и никеля Садбери в Канаде связывают с падением крупного метеорита. Его размеры около 59 километров. Зона ударных деформаций — 74 км.

Внедрение никеленосных норитов произошло вскоре после кратерообразования, причем интрузия как бы “использовала” поверхность дна кратера в качестве ослабленной зоны.

Относительно большая роль микрогранитов в составе интрузии объясняется определенной ролью кислого импактного расплава, который смешался с поднявшейся из глубины по системе трещин основной магмой. Это явление обусловило ликвацию сульфидов. Образование никеленосной интрузии следует относить к инъекционному комплексу.

Время заложения астро-блемы Садбери - ранний протерозой (1840 Ма).


ТЕХНОГЕННЫЕ КОЛЬЦЕВЫЕ СТРУКТУРЫ обязанные своим происхождением ядерным взрывам, просадкам под городами и т. д.

КОЛЬЦЕВЫЕ СТРУКТУРЫ НЕУСТАНОВЛЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ обнаруживаются в тех случаях, когда для их геологической интерпретации недостает данных.



















Программы Яндекса для компьютера. Скачать

Астроблемы/Kратер гидравлического взрыва