Четверг, 26.04.2018, 22:12
Вы вошли как Гость | Группа "Гости" | RSS
Главная  |  Мой профиль |  Выход  Пользовательское соглашение | Правило публикации материалов  | 
Железо

 

Меню сайта

Реклама

Навигация
Технология металлов
и других конструкционных материалов
Черный хлеб металлургии
Защита нефтяных резервуаров от коррозии
Конструкция железнодорожного пути
и его содержание
Путь в космос
Метеоритные кратеры на Земле
В мире застывших звуков
Рентгенотехника
Наука и техника
Термодинамика
Ручная ковка
Юмор

Реклама

Форма входа

Статистика сайта
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Сегодня были:



Главная » Статьи » Метеоритные кратеры на Земле

Породы и минералы, разрушаемые и создаваемые при метеоритных ударах

 Метеоритный удар разрушает породы земной коры и создает новые породы и минералы, физико-химические параметры формирования которых принципиально отличаются от условий образования осадочных, магматических и метаморфических пород. Породы метеоритных кратеров образуют особую группу, или формацию, которая была названа В. Ф. Энгельгардтом импактной. 

 Породы метеоритных структур разделяются на ряд структурно-литологических комплексов: 1) цокольный - неперемещенные породы мишени, 2) коптогенный (импактный) - кратерные брекчии и переплавленные породы, 3) заполняющий - постударные осадочные отложения в кратерной воронке, 4) перекрывающий - более поздние регионально развитые породы, 5) инъекционный - внедрение магматических расплавов. 

Рис. 6. Мультиринговая структура астроблемы Лабынкыр (D = 60 км). 
1 - породы верхоянского комплекса (P2 - I2); 2 - эффузивные поля Охотско-Чукотского вулканогенного пояса с вулканами (К1-2); 3 - интрузивы (К); 4 - молодые речные отложения в грабенах (Q); 5 - разрывные нарушения; 6 - места обнаружения планарных элементов в породах верхоянского комплекса 

 Магматические проявления могут быть разделены на триггерный магматизм, т. е. внедрения, следующие непосредственно за ударом, для которых метеоритный удар служил как бы спусковым крючком, и те, которые позднее использовали систему импактных разломов в качестве подводящих каналов. Последние пока не имеют специального термина. В качестве примера структур с проявлением триггерных внедрений можно назвать, пожалуй, только древнейшую африканскую структуру Вабар и, предположительно, лополит Сёдбери. Примером более поздних внедрений является магматизм мультиринговой структуры Лабынкыр в Якутии (рис. 6). Она была отмечена И. Т. Зоткиным как предполагаемая метеоритная структура в 1958 г., а в 1978 г. было установлено, что эта структура обрамлена дуговыми грабенами, внутри которых расположен еще один кольцевой грабен. Кроме того, в структуре имеются радиальные грабены. 

 Метеоритная структура образовалась, по-видимому, в конце юры, и кратер имел диаметр 30 км. Позднее он был размыт и перекрыт лавами Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (теперь в центре структуры вскрыты лишь породы дна воронки). Еще позднее в позднемеловое время, т. е. через 20 - 30 млн. лет, на кольцевых разломах структуры Лабынкыр были образованы изолированные поля лав, цепочки гранитоидных и габброидных интрузивов (зн. 3 на рис. 6). Магматизм, использующий разломы метеоритных структур, но намного более поздний, чем метеоритный удар, вероятно, логично было бы назвать постумным. 

 Импактные породы разделяются на неперемещенные и перемещенные. Неперемещенные породы дна кратера, трещиноватые и иногда превращенные в горную муку, называются аутигенными брекчиями. Слоистые породы в них разбиты микросбросами; пачки пластов пород перекручены, разлинзованы и пересечены извилистыми зонками брекчирования (рис. 7), в которых цементом иногда служит стекловатая масса. Для аутигенных брекчий особенно характерны конусы разрушения и текстура «грис», а также открытые трещины, составляющие 10 - 20% объема породы. В крупных структурах последние иногда заполнены аллогенной брекчией, как бы внедрившейся сверху под давлением, с признаками флюидальности (течения) в цементирующей массе, превращенной часто в монтмориллонит. Такие трещины образуются в хрупких, большей частью кристаллических породах. В мягких песках и глинах, например, в Вяпряйской астроблеме (Литва) образовалась хаотическая смесь песчано-глинистого материала из разных пластов. При этом типично превращение глинистой массы в монтмориллонит с характерным шелковистым погасанием.

 Рис. 7. Аутигенная брекчия в керне скв. 270, пробуренной с судна «Гломар Челленджер» в море Росса
 Видны извилистые зонки дробления с инъекциями темного, частично стекловатого материала и обломками пород (а), микросбросы (б), калъцитовые жилы (в) а также мелкие блоки горных пород, смещенные по трещинам

 Особенно характерна текстура грис (или цементная текстура), представляющая собой брекчиевидную породу, в которой обломки плотной породы сцементированы мелкодробленой массой. Несмотря на ясно выраженную брекчиевую текстуру, такие породы с трудом разбиваются молотком. 

 Конусы разрушения - это конические поверхности отдельностей, на которые раскалываются породы при ударе молотком. От вершин конусов расходятся ветвящиеся бороздки. Поверхность бороздок у свежерасколотых конусов неровная, как бы мучнистая. Коническая поверхность может иметь вид острых фунтиков или быть почти плоской, и это зависит от свойств горных пород, прежде всего от размера зерен. Конусы разрушения направлены вершинами навстречу ударной волне. Поэтому в кратерах, где они находятся в коренном залегании, можно определять положение точки удара. Конусы разрушения образуются при ударных нагрузках 2 - 10 ГПа в местах встречи ударной волны с поверхностями раздела пластов, трещинами, контактами и т. п. 

 К перемещенным породам относятся аллогенные и «пестрые» брекчии, зювиты и тагамиты.

 Аллогенные, или литоидные, брекчии - это породы, испытавшие дробление, затем либо воздушный перенос, либо скольжение по дну и последующее отложение. При всем разнообразии аллогенные брекчии имеют ряд признаков, позволяющих отличать их от земных брекчий (их обломки сложены породами местного разреза). Кроме больших размеров обломков и отсутствия сортировки, для аллогенных брекчий характерна остроугольность всего мелкого обломочного материала, часты пирамидальные формы обломков и характерный рельеф сколов (см. описание кратера Шунак). В них встречаются обломки с острыми, крючковатыми выступами, которые не могли сохраниться ни при каком переносе. Некоторые обломки разбиты рваными трещинами, в которые как бы внедрилась матрица, цементирующая породу. Отмечаются также обломки горных пород, окруженные как бы «рубашками» импактного стекла. 

 Аллогенные брекчии делятся на ряд групп. 

 1. Клиппеновые брекчии и мегабрекчии встречаются в крупных структурах (диаметром более 20 км). Клиппеновые брекчии образуют прерывистые зоны у внутренних бортов кратерных воронок и сложены блоками пород от сотен метров до 1 - 3 км включительно, между которыми располагается мелкообломочный материал. Мегабрекчии обычно находятся внутри воронки, выстилая дно кратеров. Крупные глыбы в них имеют размер до десятков метров. 

 2. Глыбовые, щебенчатые, дресвяные брекчии распространены в верхних горизонтах импактных толщ и имеют размеры обломков от метров до миллиметров. 

 3. Псаммито-алевритовые (песчанистые) брекчии, или коптокластиты, - мелкообломочные породы, типа песчаников и песков, с отдельными обломками или глыбами пород. 

 Закратерные, или «пестрые брекчии» были открыты и подробно изучены вокруг кратера Рис (ФРГ). Основную массу их объема составляют местные, закратерные породы, которые срыты «бульдозерным эффектом» на глубину 50 м (при D кратера 25 км), а затем перемешаны и сдвинуты на 20 - 30 км от кратера. Обломки в «пестрых брекчиях» имеют размеры от сантиметра до полукилометра. Мелкие обломки часто развальцованы и удлинены. В некоторых обломках известняков грани сглажены или отполированы при движении брекчий, как считают, под давлением 200-400 МПа. На отполированных гранях отмечены грубые царапины и тонкие штрихи, похожие на подобную огранку и штриховку ледниковых валунов. 

 Поскольку «пестрые брекчии» сложены в основном осадочными породами, залегавшими вне кратера, признаки шок-метаморфизма в них найти очень трудно: породы из кратера слагают ничтожную часть их объема. Поэтому их диагностика в большей мере проводится по их геологическому положению. 

 3ювиты - это импактные брекчии с несортированными по размерам и неокатанными обломками, с содержанием более 10 - 15 % стекол плавления. По структуре они сходны с вулканическими туфами и, как они, разделяются по составу обломков и содержанию стекла на витро-, кристалло- и литокластические. Размер бомб и обломков стекла - от долей миллиметра до 20 - 30 см, содержание их в породе варьирует от 10 до 50 - 80 %. Кроме того, различаются зювиты со следами спекания и без них. При изучении кратера Рис они были названы высоко- и низкотемпературными. Высокотемпературные зювиты обычно преобладают в придонных частях разреза импактитов. Низкотемпературные - без следов спекания перекрывают аллогенные брекчии. Цементирующая масса зювитов аналогична цементу аллогенных брекчий, но иногда уплотнена и обогащена стеклом. 

 Зювитовый «песок» в крупных структурах слагает линзы и поля в верхах зювитовой толщи и имеет местами линзовидную слоистость. 

 В обнажении зювиты представляют собой бурые, зеленоватые, серые брекчии (похожие на туфы), в которых количественно преобладает цементирующая мелкообломочная масса, содержащая обломки горных пород, иногда в стекловатых рубашках, а также бомбы и лепешко-видные фледли - уплощенные стекловатые обломки со следами аэродинамической обработки. Иногда зювиты напоминают игнимбриты с характерными линзовидными обломками стекла, похожими на фьямме. Окраска обломков стекла в обнажениях - от фиолетовой до темно-серой. Измененные обломки стекла иногда имеют вид белых каолиновых обломков. 

 По размерам обломков зювиты разделяются на глыбовые (обломки крупнее 20 см), агломератовые (3 - 20 см), лапиллиевые (1 - 3 см), мелкообломочные (менее 0,25 см). 

 Тагамиты - это 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 м и более. Они сходны с земными магматическими проявлениями. Кроме того, имеются тела тагамитов, не встречающиеся в вулканических толщах: ветвящиеся или амеба-образные бескорневые тела в аллогенных брекчиях и зювитах, а также тонкие, иногда волосовидные прожилки стекла мощностью от сантиметров до десятых долей миллиметра. 

 В обнажениях тагамиты сходны с лавами или интрузивными породами, но отличаются от них неоднородностью, пятнистой окраской, присутствием в разной степени растворенных обломков пород. Под микроскопом видно, что тагамиты сложены стеклом, в разной степени раскристаллизованным, и обломками горных пород и минералов, имеющих признаки шок-метаморфизма и частично растворенных в стекле. 

 Петрографический облик и текстура тагамнтов зависят прежде всего от степени неоднородности стекла (часто смешаны стекла разного цвета), количества и степени растворения обломков, а также от степени раскристаллизации стекол. Химический состав тагамитов обычно резко отличается от лав, сходных с ними, содержанием кремнезема. 

 Поскольку в тагамитах плавятся такие тугоплавкие минералы, как циркон, ясно, что температура этих расплавов была не менее 1700 - 1800'С. При таких температурах силикатные расплавы отличаются малой вязкостью, большой текучестью, подобно базальтовым стеклам, и могут внедряться по самым тонким трещинам, иногда образуя штокверки тонких, волосовидных прожилков и раздробленных породах. Такие штокверки встречаются на значительной глубине под дном кратера. 

 Как видно из описания, породы метеоритных кратеров имеют черты сходства с рядом земных образований. Аллогенные брекчии, зювиты, «пестрые брекчии» похожи на осадочные брекчии, туфобрекчии, вулканогенно-осадочные породы, олистостромы, отложения грязевых потоков, ледниковые моренные отложения. Но осадочные брекчии имеют обычно слоистость, и обломки в них в какой-то мере окатаны. В аллогенных брекчиях сохраняются острые и крючковатые кончики обломков. Состав обломков кратерных брекчий отражает стратиграфический разрез района: и в обломках, и в цементе представлен один спектр пород. Стекловатые рубашки на обломках и следы плавления их не встречаются ни в каких других породах. 

 Аутигенные брекчии больше всего напоминают тектонические брекчии, от которых они отличаются отсутствием развальцевания и зеркал скольжения, присутствием открытых трещин, текстуры «грис», конусов разрушения, неориентированных извилистых зон дробления и признаками шок-метаморфизма минералов. 

 Для вулканогенно-осадочных пород, кроме окатанности, характерна примесь вулканического материала. Туфовые брекчии сложены в основном вулканогенным материалом, а обломки импактного стекла в зювитах кардинальным образом отличаются от обломков лав в туфах. Олистостромы, моренные суглинки, отложения грязевых потоков обычно цементируются песчано-глинистым материалом, тогда как аллогенные брекчии часто обнаруживают дефицит мелких фракций и большую пористость. Еще более близки к олистостромам и ледниковым отложениям закратерные «пестрые брекчии», которые можно отличить по их геологической ситуации - положению вокруг кратера, хаотической складчатости в обломках пластичных пород и присутствию в них шок-метаморфизованных пород. 

 Тагамиты по внешнему виду принимались за лавы или интрузивные породы. От лав они в большинстве случаев отличаются неоднородностью строения, пятнистой окраской и присутствием частично переплавленных обломков пород. Под микроскопом земные лавы характеризуются сериальной кристаллизацией - в них присутствуют крупные кристаллы вкрапленников и соответствующие минералы тонкозернистой основной массы. В тагамитах нет идиоморфных вкрапленников, а есть лишь обломки кристаллических зерен и обычно видны в разной степени переплавленные обломки пород. 

 Главное отличие импактных пород от земных - это наличие признаков шок-метаморфизма, который обусловлен давлениями и температурами, невозможными для земных процессов, что однозначно доказывает воздействие метеоритного удара. Признаки шок-метаморфизма получены экспериментально при лабораторных взрывах и ударах с точно известными пиковыми давлениями и путем изучения зональности шок-метаморфизма в местах ядерных взрывов, где точно известны давления и температуры на разных расстояниях от точки взрыва. 

 При прохождении фронта ударной волны плотность и объем минералов изменяются сначала плавно, а затем скачками. Последние обусловлены образованием более плотных разновидностей минералов. Возникновение новых разновидностей связано с пределом давления, при котором одноосное упругое сжатие в минералах переходит во всестороннее гидростатическое. Для кварца, калиевого полевого шпата, граната, энстатита, жадеита и оливина этот предел в экспериментах наступает при 4 - 8 ГПа. Образование более плотных модификаций большинства минералов начинается при давлении 12 - 20 ГПа и заканчивается при 35 - 40 ГПа. 

 Наиболее удобным минералом для наблюдения эффектов ударного метаморфизма является кварц, поскольку он не имеет спайности и в нем особенно хорошо видны ударные трещины. Кроме того, кварц практически не подвергается вторичным изменениям. При малых ударных нагрузках в кварце появляется паркетовидное угасание и дробление по неправильным трещинам, а затем - ударный кливаж, похожий на спайность по двум направлениям. При давлении примерно до 10 ГПа возникают планарные трещины - тонкие параллельные трещины с расстояниями между ними около 20 мкм, обычно открытые и не всегда ровные. При давлении 10 - 15 ГПа эти трещины развиваются в системы закрытых планарных элементов. Они похожи на спайность, но развиваются в разных направлениях и значительно более сближены, чем спайность. В одном зерне кварца может быть до 7 - 9 систем планарных элементов, часто засоренных пылевидными включениями, которые иногда определяются рентгеновскими методами, как коэсит. При увеличении ударных нагрузок от 10 - 15 до 250 ГПа угол между полюсами систем планарных элементов и оптическими осями кварца последовательно возрастает. Системы планарных элементов, имеющие углы 0, 22 - 24 и 30 - 32° с перпендикуляром к оптической оси кварца, обозначаются буквами с, w и л. Эти системы с увеличением давления последовательно сменяют друг друга. При этом каждая следующая система появляется тогда, когда предыдущая еще является господствующей. 

 При давлениях 12 - 45 ГПа атомы в решетке кварца сближаются, и он переходит в другую кристаллическую фазу - стишовит. Это минерал тетрагональной сингонии, плотность его 4,35 г/см³, показатели преломления 1,845 - 1,799, а двупреломление 0,045 - 0,027. В волне разрежения образуется другая модификация кварца - коэсит с плотностью 2,92 - 3,01 г/см³, показателями преломления 1,60 - 1,599 и двупреломлением 0,003 - 0,005. Сингония его моноклинная. При давлениях выше 200 ГПа (2 Мб) японские экспериментаторы получили кварцевые стекла с плотностью 5,9 г/см³ и показателем преломления, близким к алмазу - 1,95. 

 Кроме метеоритных структур, коэсит встречен в виде включений в алмазах и обломках мантийных пород, т. е. является глубинным, может быть мантийным минералом. В приповерхностных условиях коэсит не образуется и обнаружен лишь в кавернах, образованных при ядерных взрывах. 

 Стишовит и коэсит сохраняются даже в очень древних породах, но поиски их в кратерах очень трудны, поскольку стишовит полностью распадается в несколько дней при температуре 250 - 300'С, а коэсит устойчив только до 1100'С. Поэтому высокие остаточные температуры почти полностью уничтожают их. Таким образом, стишовит в кольцевых структурах не может быть мантийным минералом, так как температуры в мантии и по пути к земной поверхности намного превышают предельную температуру его устойчивости. Следовательно, присутствие стишовита однозначно доказывает метеоритное происхождение структуры. 

 Вместе с образованием планарных деформаций атомы в решетке кварца покидают свои места. Зерна кварца постепенно становятся некристаллическими, превращаясь в так называемые диаплектовые стекла. Степень изотропизации зерна определяется по изменению его показателя преломления. При ударных давлениях 50 - 80 ГПа образуется стекло плавления кварца - лешательерит. При температуре более 1700'С заметны следы кипения кварцевого стекла. 

 Планарные элементы установлены не только в кварце, но и в полевых шпатах, биотите, амфиболах. В полевых шпатах образуется ударный кливаж. Кроме того, в них развиваются полосы смятия, особенно хорошо видные в плагиоклазах по зигзагообразным изгибам двойниковых полос. Планарные элементы в полевых шпатах развиты значительно меньше, чем у кварца. При прохождении ударной волны полевые шпаты переходят в более плотные модификации, а в волне разгрузки последние превращаются в диаплектовые стекла. При высоких давлениях, когда начинается испарение, калиевый полевой шпат как бы вскипает - в шлифах описывается пузыристый полевой шпат. 

 Для биотита характерно появление полос смятия (их называют «кинк бэндс») - клиновидных полос, расположенных под углом к спайности кристалла. При погасании чешуйки слюды эти узкие изогнутые клинья остаются светлыми. При высоких давлениях биотит светлеет, теряет плеохроизм. Изредка в нем видны планарные элементы. При плавлении по периферии биотита образуются черные каймы, похожие на опацитовые каемки в лавах. 

 Гранат при шок-метаморфизме приобретает беспорядочную трещиноватость, развивающуюся пятнисто, на отдельных участках зерна изредка наблюдаются грубый кливаж и планарные элементы. После плавления гранат переходит в землистую грязно-бурую массу.

 Пироксены и амфиболы, как правило, не изменяются, лишь при высоких ступенях метаморфизма они приобретают планарные элементы и при плавлении превращаются в бурое стекло. 

 Необходимо отметить, что для пород из метеоритных структур очень характерно наличие в одном шлифе зерен минералов, то сильно измененных, то практически свежих, без признаков шок-метаморфизма. 

 Многочисленные признаки шоковых давлений различной силы сведены в таблицу Д. Штоффлером, изучавшим кратер Рис (см. табл.). 

Ступени шок-метаморфизма, по Д. Штоффлеру и В. И. Фельдману

Ступень Давление Р, ГПа Остаточная температура Т, °С Характер изменений в породах и минералах
 I  До 6  До 80  Трещиноватость пород и минералов, спайность у кварца
 II  6 - 12  100 - 150  Кварц - планарные трещины по (0001), (1011), редко - по (1013)
 III  12 - 22  До 180  Кварц - планарные элементы всех направлений. Плагиоклаз - редкие планарные элементы, главным образом по (001). Начало изотропизации кварца и полевых шпатов
 IV  22 - 29  До 220  Кварц - планарные элементы всех направлений. Плагиоклаз - многочисленные планарные элементы. Значительная степень изотропизации светлых минералов. При 25 - 26 ГПа полная изотропизация калиевого полевого шпата
 V  29 - 35  До 260  Сильная изотропизация плагиоклаза, в меньшей мере - кварца. Широкое развитие пластических деформаций
 VI  35 - 50  До 1200  Диаплектовые стекла по кварцу и полевым шпатам. Биотит и амфибол при Р = 40 ГПа полностью разлагаются
 VII  50  2500  Полное плавление. При Р выше 100 ГПа происходит частичное испарение в волне разгрузки

Примечание. Р и Т - приближенные из-за различия времени действия давления в разных кратерах

 Позднее эта таблица была несколько изменена В. И. Фельдманом. При всей приблизительности этих данных они могут служить ориентиром для определения пиковых давлений в метеоритных кратерах. Вместе с тем в ней не учитывается длительность действия давления. В небольших кратерах - это доли секунды, в крупных - на порядок или два порядка больше. Поэтому в крупных кратерах при том же пиковом давлении, но дольше действовавшем, преобразования пород и минералов будут более сильными, особенно если учесть высокие остаточные температуры. 

 Подобные данные приводятся и другими исследователями, но все они имеют то же значение оценочных цифр. 

 Температуры в газовом облаке в момент взрыва могут быть как минимум близки к 2000'С. По изучению плавления минералов получаются следующие цифры (в 'С): кварц плавится при 1700, рутил - при 1860; циркон разлагается примерно при 1900. Тектитоподобные стекла кратера Жаманшин, по определениям П. В. Флоренского, закалились при температуре не менее 2000'С. По расчетам В. Ф. Энгельгардта, температура в точке удара в кратере Рис (D = 25 км) должна была быть порядка 20000'С. Давление в газовом облаке после взрыва по замерам в пузырьках газов импактных стекол в кратере Рис составляет самое малое 1 МПа, в Карском - минимум 3 - 4 МПа. 

 Газы кратерного облака, по Ю. А. Долгову и др., в кратерах Рис и Карской отличаются от земной атмосферы. Это практически бескислородная смесь газов с преобладанием N2 или СО2 и содержанием до 1/3 объема углеводородов и чистого водорода, что близко к газам комет. Но в брызгах стекла, выброшенных из кратера Жаманшин (D = 5 км), содержание кислорода почти такое же, как в воздухе, - 12 - 18 %. Возможно, что это связано с относительно малым масштабом взрыва. 

 Состав ударных расплавов совершенно нетипичен для земных лав, так как зависит не только от состава переплавленных пород, но и от количества испаренных элементов. В кислых гранитоидных породах порядок испарения (до убывания) следующий: Na>Si>Al (K, Fe, Mg, Ca, Ti). 

 В основных, базальтовых породах он иной - K>Na>Fe>Si>Mg>Ca>Al>Ti. В принципе при испарении пород земной коры при взрыве метеоритов степень потери расплавом различных химических элементов зависит от состава пород, концентрации элемента в расплаве, температуры и давления. Поэтому состав продуктов импактного плавления не аналогичен составу плавящихся пород. Обычно в импактных стеклах отмечается обогащение К2О, реже - Na2O. 

 Прямым индикатором импактного происхождения кратерообразной структуры являются находки метеоритного вещества. В малых (ударных) кратерах находят осколки метеорита в грунте кратера и мелкие, в доли миллиметра, шарики окисленного метеоритного железа - метеорную пыль. На истинном дне Аризонского кратера (D=1,2 км) в кусках импактных стекол найдены такие же шарики, а мелкие осколки метеоритного железа обнаружены в выбросах примерно в 1 км от кратера. В крупных кратерах (D=100 км) в стеклах зювитов находят шарики никелистого троилита FenSn+1 с включениями типичного для метеоритов тэнита и самородный никель, которые, видимо, являются метеоритным веществом. Но такая находка при огромных объемах переплавленных пород - редкая, почти невероятная удача. Более плодотворным оказался метод поисков примеси метеоритного вещества путем опробования импактитов и высокоточных анализов нейтронно-активационным методом переплавленных пород мишени на Ni, Co, Os, Ir, Re, Ge, Pd, Au, Ag. Надо подчеркнуть, что все эти элементы содержатся в породах и метеоритах в очень малых количествах - 10-4 - 10-6 %. Однако разница содержания их в земном и метеоритном веществе составляет 2 - 4 порядка, поэтому даже небольшие добавки метеоритного вещества к горным породам устанавливаются анализами. Это особенно важно при изучении метеоритных структур. 

 При таких работах анализируются и сравниваются основные разности пород цоколя кратера (мишени) и различных импактных пород. Импактные породы внутри кратера обогащены метеоритным веществом крайне неравномерно, а в закратерных выбросах содержания метеоритного вещества невелики, но более устойчивы. Примесь метеоритного вещества прежде всего определяется по увеличению содержания Ni. Отношение Ni:Co в земных породах (кроме ультраосновных) 2 - 4, в метеоритах - 13 - 18. Сделав анализы пород цоколя, можно исключить земные Ni и Co и рассчитать количество метеоритного Ni. 

 Для крупных кратеров отношение Ni/Co в гнейсах 7 - 2 (среднее 3), в зювитах 7 - 5 (среднее 4), в тагамитах 17 - 5 (среднее 8).

 Подобным же образом поступают с редкими сидерофильными элементами. Поскольку классификация метеоритов внутри крупных групп основана на соотношениях этих элементов, их отношения в импактных породах помогают определить класс и даже тип метеорита, хотя здесь есть определенные сложности, так как эти соотношения может исказить, например, выветривание. По отношениям Ir/Os, Pd/Os, Ni/Os, Pd/Ir в импактных расплавах в астроблеме Рошешуар (Франция) выявлено, что создавший кратер метеорит относится к железным. Результаты анализов из работы М. Янссенс и др. показывают, что средние содержания никеля (в %) в породах цоколя этой астроблемы 10-2 - 10-1, в аллогенных брекчиях 1, в тагамитах - около 10, в зювитах - более 1, т. е. на 2 - 3 порядка больше, чем в земных породах дна. Содержание иридия в зювитах на 2 - 3 порядка, а в тагамитах - на 3 - 4 порядка больше по сравнению с исходными земными породами. 

 Таким образом, в ряде крупных импактных структур обнаружено метеоритное вещество, и нельзя больше относить их к каким-либо типам земных структур. Очевидно, при детальном изучении можно будет обнаружить примесь метеоритного вещества и в других структурах. Однако опробование и анализы - очень громоздкая и дорогостоящая работа. Поэтому для однозначного определения метеоритной природы кратерообразных и кольцевых структур могут надежно служить признаки шок-метаморфизма в породах. 

 По опубликованным данным, большинство изученных кратеров (Аризона, Аоуэллоул, Вабар, Рошешур, Болтышский, Босумтви, Лоппаярви, Ильинецкий, Соболевский и др.) образовалось в результате падения железных или железокаменных метеоритов. Кратеры, образованные в результате падения каменных метеоритов, встречаются реже. К ним относятся кратеры Восточный Клирвотер, Брент, Карский и, возможно, Рис.




Статьи по теме:
Категория: Метеоритные кратеры на Земле | Добавил: Talabas07 (09.01.2015)
Просмотров: 2449 | Теги: метеорит | Рейтинг: 0.0/0


Ags-metalgroup © 2018