Типы кратеров и метеоритов

Главная > Естественные науки > Астрономия > Солнечная система > Метеориты > Типы кратеров и метеоритов

Исследования аэрофотоснимков и успехи изучения планет Солнечной системы межпланетными станциями показали, что метеорные бомбардировки, дающие эффект кратерообразования и приток химических элементов, были и на ранней стадии развития Земли (4 млрд. лет назад), и не прекращаются вплоть до современной эпохи. Астероиды, кометы, метеориты, падающие на нашу планету, достигают в диаметре десятков километров.

Разделы страницы о классификации импактов и импактных структур:

Сведения на данной странице взяты из сетевых ресурсов, в т.ч. из статьи Л. В. Константиновской "Исследование астроблем" (1998).


Болиды: типы, состав и происхождение

Метеорит - бродячий осколок планеты

Раньше метеоритом называли твёрдое падающее тело (обычно из пояса астероидов), которое, как правило, достигало Земли. Не исключено, что в атмосферу Земли вторгались и снежно-ледяные кометы (таковой считают Тунгусский метеорит), которые, как правило, сгорали или взрывались еще не долетев до поверхности. Но, поскольку, теоретически, ледяная комета может преодолеть атмосферу, а метеорит может и сгореть, то по полёту не всегда можно выносить верное суждение о природе падающего космического тела. Тем более, что есть вероятность существования каменных комет и ледяных астероидов. Поэтому, если природа такого пришельца не ясна, лучше называть его просто болидом (за исключением укоренившихся названий). Болидами на сайте будем называть и всю группу падающих на Землю тел, если речь идет об их общих особенностях.

Кроме того, в источниках бессистемно называют причину какой-либо астроблемы то астероидом, то метеоритом (иногда кометой). Поэтому стоит принять более точное определение для этих терминов. Будем стараться называть астероидом космический объект от 500 м до нескольких (или даже десятков) километров, а падающее тело до 500 м пусть называется метеоритом.

Типы и состав метеоритов

Метеориты распадаются на несколько типов:

  1. 92% — каменные. Их состав — силикаты железа и магния с примесями металлических железа и никеля.
  2. 2% составляют железо-каменные метеориты
  3. и 6% — почти чисто железо-никелевые.

В свою очередь каменные метеориты также делятся на ряд типов. Хондриты (85%) включают округлые силикатные частицы, размерами до нескольких миллиметров.

Органика и следы возможной жизни в метеоритах

При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются так называемые «организованные элементы» — микроскопические (5-50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т. д. Пока не доказано, что эти окаменелости являются останками внеземной жизни. Но, тем не менее, эти образования имеют такую высокую степень организации, которую принято связывать с жизнью, хотя, такие формы и не обнаружены на Земле. Особенностью «организованных элементов» является также их многочисленность: на 1 грамм вещества углистого метеорита приходится примерно 1800 «организованных элементов».

Происхождение и степень опасности метеоритов

В настоящее время в Солнечной системе насчитывается до 300 тысяч обнаруженных и зарегистрированных астероидов и комет диаметрами от 100 м до 1000 км, [периодически] сближающихся с Землей и имеющих вероятность столкновения в будущем. И в Солнечной системе на сегодня эксперты насчитывают свыше 1100 опасных объектов, способных взять курс в сторону Земли. Кроме того, есть еще и вероятность входа в Солнечную систему объектов из открытого космоса. А если под опасными объектами считать метеориты размеров около 100 метров в диаметре, то таких объектов, летящих в нашу сторону, уже целых 103.

Импактные и кольцевые структуры: виды, возраст и распространенность

Аризонский кратер - классическая импактная структура

В настоящее время на нашей планете достоверно установлено существование 136 кратеров импактного происхождения (астроблем) диаметрами от десятка метров до 340 км (астроблема Мороквенг, ЮАР, Африка). [По Хаину и Ломизе - 150 от 25 до 100 км и больше.] При этом с каждым годом их обнаруживают все больше.

Большинство известных ударных кратеров на Земле находятся в Северной Америке. Это потому, что континент содержит большие участки древних пород — достаточно старых, чтобы сохранить долгую историю столкновений с космическими телами, а также потому, что континент был достаточно хорошо изучен геологами.

Виды и признаки астроблем

Круговые морфоструктуры метеоритного происхождения иногда подразделяют на ударные кратеры диаметром менее 100 м и взрывные кратеры диаметром свыше 100 м. При этом:

  1. Ударные кратеры образуются при падении небольших метеоритов, которые дробятся при столкновении с Землей. Также происходит частичный выброс материала мишени.
  2. Взрывные кратеры образуются при ударе космического тела после его вхождения в породы мишени. При этом до 70% энергии переходит в тепло, и тело почти полностью испаряется.

Существует три группы признаков метеоритных кратеров и астроблем:

  1. Морфоструктурные: вал в виде кольцевой возвышенности вокруг воронки преимущественно молодых кратеров, центральное поднятие (центральная горка или купол), отчетливая кольцевая структура с радиальными разломами;
  2. Минералого–петрографические: наличие брекчированных пород. Реже встречаются импактиты, являющиеся продуктом кристаллизации расплава, возникшего в результате космогенного взрыва. Среди импактитов выделяются туфоподобные разновидности (зювиты, зювитовые брекчии) и тагамиты. Признаки ударного метаморфизма установлены во многих минералах – кварце, полевых шпатах, слюдах, амфиболах, пироксенах и т.д. Происходит обнажение наиболее древних глубинных пород;
  3. Геофизические: аномалии физических полей, возникающие в зоне воздействия космогенного взрыва, по объему превышающие размеры воронки кратера. Эти аномалии исследуются гравиметрическими, сейсмическими, электро- и магнитометрическими методами. Так центральным зонам кратеров и астроблем соответствуют относительные гравитационные минимумы, иногда осложненные локальными максимумами. В магнитном поле космогенные структуры проявляются благодаря концентрическому расположению аномалий, фиксирующему радиально-кольцевую сетку разломов. Центры структур отмечаются отрицательным или положительным магнитным полем.

Возраст и география астроблем

Большинство импактных структур имеют фанерозойский возраст и только 7 крупных астроблем [5%] являются более древними образованиями. Распределены все найденные в настоящее время 136 кратеров по земному шару очень неравномерно. Это связано с плохой изученностью всех районов Земли (особенно тайги и джунглей).

Наиболее изучены 46 кратеров в США и Канаде. 37 кратеров находятся в бывшем СССР, из них третий по величине (Попигайский). Пока еще очень плохо обследовались Африканский, Азиатский и Южно–Американский континенты. Для 60 астроблем установлено время их образования.

Распределение астроблем по возрасту показывает характерную картину:

По мнению Фельдмана, такое неравномерное распределение астроблем по времени связано с двумя причинами:

  1. лучше сохраняются более крупные структуры,
  2. с увеличением возраста нарастает количество перекрытых структур, которые поэтому остаются неизвестными.

Для 25 астроблем наиболее точно определен возраст (Афанасьев, Фельдман). Грив и Денс показали, что для Северной Америки и Европы плотность распределения крупных фанерозойских кратеров очень близкая. Так для кратеров диаметром около 20 км скорость образования в фанерозое составляла около (0,36 + 0,1) х 10-14 в год на 1 км2 – для Северной Америки; около (0,33 + 0,2) х 10-14 в год на 1 км2 – для Европы. Средние размеры всех астероидов, падавших на Землю равны: диаметр – 5,7 км, масса – 4х1017 г, энергия – 2х1033 Дж. Кратер, который образуется от падения такого астероида среднего размера, имеет диаметр около 30 км. Исследования показали, что начала геологических веков совпадают с астроблемами [!]. Возможно, началом 16 послеюрских веков также соответствуют астроблемы, возраст которых еще точно не определен или еще не установлен.

Из 25 перечисленных астроблем только одна (Монтанэ) расположена на шельфе и ни одной – на дне Мирового океана, в то время как океанический тип земной коры (дно океанов) занимает 58,8 % поверхности Земли. Конечно, метеориты падают и в Мировой океан, вызывая нарушения экосистем и биосферы, но обнаружить их в океане крайне затруднительно. Что касается домеловых астроблем, то здесь еще непочатый край работы: с точностью +3 млн. лет установлены лишь 4 астроблемы. Выпадение их на Землю совпадает с началом геологических веков.

Особенности и происхождение кольцевых структур на планетах

Кратеры могут быть и неударного происхождения - например, вулканические или газовые (которые в последние годы обнаружены на Ямале - даже диаметром 100 м). Кроме того, из-за своих огромных размеров или эрозии часть таких воронок долгое время не была известна. Аэрокосмическое фотографирование выявило на земной поверхности много т.н. кольцевых структур, которые не были видны наблюдателю с Земли. До сих пор спорят об их происхождении - космическое оно или геологическое. А если геологическое - может ли у них быть общее происхождение с линеаментами? И чем они отличаются от нуклеаров?

Округлые куполовидные структуры в областях Уачита и Колорадо привлекли в 1933 г. внимание американского геолога У. Бухера. Они представляют собой купола диаметром 10—12 километров с дуговыми и радиальными разрывами. Он назвал эти структуры криптовулканическими. В 40-е годы появились сообщения об округлых образованиях в структуре щитов, сложенных древними метаморфическими и интрузивными породами. Первым эти структуры начал изучать на Балтийском щите финский геолог П. Эскола (1949), работы которого вызвали большой интерес. В дальнейшем такие структуры были описаны практически на всех щитах. В эти же годы китайский геолог Ли Сыгуан проводил исследования так называемых вихревых структур. По его мнению, подобные структуры возникают за счет поворота отдельных блоков. При этом они приобретают кольцевую форму. Так было положено начало еще одному из направлений в изучении кольцевых структур, которые позднее получили название ротационных. В 1960-е годы американский геолог Э Уиссер отметил в горных областях запада США отчетливо выраженные в рельефе крупные куполовидные структуры. Их поперечник составляет многие десятки километров. Купола подчеркнуты радиальным характером гидросети. Часто в центре куполов располагаются гранитные массивы или вулканические кальдеры. В связи с этим в пределах куполов концентрируются рудные месторождения. Таким образом, к середине 20-го века были установлены различные типы концентрических образований и отмечена их роль в размещении месторождений полезных ископаемых. Однако настоящий скачок в изучении кольцевых образований на Земле и других планетных телах Солнечной системы произошел в связи с началом космической эры.

С внедрением космических снимков в практику геологических исследований интерес к кольцевым и линейным структурам (которые сразу бросались в глаза фотографировавшим космонавтам) возрос многократно. Кольцевые структуры на космических снимках выглядят круглыми или овальными, полностью или фрагментарно замкнутыми фотоаномалиями. В результате, на смену загадкам пришли твердо установленные факты, которые, во-первых, доказали реальность существования в природе кольцевых структур, а во-вторых, показали их разнообразный генезис.

Кольцевые структуры обнаружены и на космических телах Солнечной системы. Классическим примером является концентрическая кольцевая структура Вальхалла диаметром 2800 км [!] на спутнике Юпитера Каллисто - явно ударного происхождения. На Каллисто обнаружены 7 подобных структур (с концентрическими кругами), в том числе образование Асгард диаметром 1600 км и ряд других меньшего размера. Имеется несколько гипотез образования Вальхаллы; наиболее распространённая состоит в том, что ледяная поверхность Каллисто достаточно пластична, и концентрические кольца образовались как «круги от брошенного камня на воде».

Кольцевые структуры размером от 150 до 600 км были обнаружены АМС «Венера-15» и «Венера-16» на Венере ("венцы"). Но, как выяснилось, они очень непохожи на кольцевые структуры Луны, Меркурия и Марса, т.к. имеют не импакный генезис, а являются результатом активности недр планеты.


Главная > > Солнечная система :

Метеориты: Порталы об импактах | Типы болидов и кратеров | Астроблемы

На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 19.10.2017
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня