Вторник, 16.10.2018, 23:28
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: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0

Сегодня были:



Главная » Статьи » Метеоритные кратеры на Земле

Соболевский кратер

 Этот кратер расположен также в Приморье в восточных отрогах Сихотэ-Алиня, в районе мыса Олимпиада. Он был открыт в 1949 г. при геологической съемке В. А. Ярмолюком, возглавлявшим поиски Сихотэ-Алинских кратеров сразу после их образования. Во время тайфуна его отряд вынужден был устроить дневку в доме лесника Г. Е. Гостюхина. Расспрашивая о достопримечательностях района, В. А. Ярмолюк узнал, что поблизости есть пещера, в глубине которой находится лед, и есть непонятное, с точки зрения лесника, место - «котел» рядом с ручьем - тут недалеко, через перевал. В «котле» всегда сухо, и на озеро он не похож, и непонятно, какая сила его вырыла. Пока спутники сушились в теплом доме, В. А. Ярмолюк с лесником сходил через перевал, измерил ширину, глубину, сделал глазомерный план 50-метрового кратера, взял пробы грунта и отмыл шлих. Он сразу понял, что «котел» на Соболевке - метеоритный кратер. После полевых работ он сделал доклад о своей находке, но большинство слушателей - геологов и геоморфологов - не приняли его точку зрения. Поэтому этот кратер многие годы считался предполагаемой метеоритной структурой и был в таком качестве включен в первый советский каталог И. Т. Зоткина и В. И. Цветкова. 

 Автор настоящей книги в 1973 г. с немногочисленным отрядом геологов провели на кратере короткие рекогносцировочные работы, во время которых были вырыты мелкие шурфы и О. А. Казелайдом был снят теодолитный план кратера. Летом 1974 г. с отрядом, состоящим главным образом из тамбовских студентов-географов - будущих педагогов - и двоих геофизиков, я занялась более детальным изучением кратера. Мы застали на Соболевке того же деда Герасима и его жену, Христину Ивановну, с которыми беседовал В. А. Ярмолюк. Старики были рады такой многочисленной молодежной компании, во многом помогали и советом, и делом, и мы не жалели, что нам приходится каждый день отправляться к кратеру за 6 км через перевал (вблизи кратера нет места для лагеря). 

 Наш отряд, кроме горных работ - шурфов и канав, сделал сейсмические, электроразведочные и магнитометрические профили и провел опробование грунта кратера. Сейсмическое зондирование позволило «заглянуть» в глубину и отрисовать трещины, созданные метеоритным ударом (рис. 8). Картина, выявленная при этих работах, оказалась неожиданно очень похожей на нарушения, образуемые при экспериментальных взрывах и свойственные крупным метеоритным структурам. 

Рис. 8. Соболевский метеоритный кратер
На рисунке показаны внутренний кольцевой разлом и два внешних, с диаметрами примерно 0,5, 1,5 и 2D. Римскими цифрами обозначены лучевые профили, по которым проводились сейсмические работы и отбирались пробы грунта и на которых вырыты шурфы и канавы

 Кратер расположен на крутом правом склоне долины ручья, сложенном кварцевыми порфирами интрузивной залежи - мелкозернистыми крепкими и хрупкими породами. Чашеобразная воронка кратера несколько удлинена вдоль склона (D=552 и 54 м). Вал исчезает вверх по склону, а на востоке, со стороны ручья, он понижен. Глубина кратера в среднем 9 м. Дно и вал его покрыты 4 - 5-метровым плащом аллогенной брекчии. Под ней залегают кварцевые порфиры, разбитые широкими открытыми трещинами, по которым сверху насыпалась аллогенная брекчия. Такую картину мы увидели на западном склоне в шурфе на глубине около 5 м. 

 Нам всем очень хотелось найти кусочек метеорита. Ребята тщательно перебирали каждую лопатку грунта, но все усилия были напрасны. Зато при таком подробном просмотре выяснилось, что обломки не отсортированы по размеру (1 - 30 см) и состоят главным образом из кварцевых порфиров, которыми сложен склон долины, и редких окатанных речных галек, часто разломанных. Среди обломков, кроме угловато-неправильных, встречаются пирамидальные с острыми коническими вершинами. Свежие склоны обломков шероховаты, как и в брекчиях Сихотэ-Алинских кратеров. Встречаются продолговатые изогнутые осколки порфира, которые явно не могли сохраниться при транспортировке. 

 Все обломки угловаты, поэтому здесь, как и в крупных кратерах, аллогенная брекчия при растирании между пальцами издает характерный скрип. В аллогенной брекчии, особенно в придонных частях, отсутствуют мелкие пылеватые фракции, как и в лунном реголите, где их отсутствие объясняется тем, что пыль уносится ударной волной. В верхах пласта аллогенных брекчий появляется желто-бурый суглинистый цемент, такой же, как и делювиальные суглинки на склоне долины. Лишь на стороне, обращенной к ручью, суглинки имеют яркий оранжево-красный цвет и несовершенную слоистость. 

 Постоянно искали мы конусы разрушения. Нами найден лишь один такой конус, но не потому что их там мало, а, скорее всего, потому что они, оказывается, хорошо видны только при косых лучах солнца - на восходе или на закате (о чем при работе на кратере я не знала), а нам от лагеря до кратера надо было добираться через перевал, приходили мы поздно и вообще могли их не увидеть, если бы я не задержалась однажды допоздна с описанием шурфа. В глубокой тенистой долине сумерки наступают намного раньше, чем на перевале, и мне удалось увидеть этот конус с довольно слабо выраженными бороздками.

 Целый ряд неожиданностей принесла нам обработка геофизических данных, прежде всего сейсмических. Сейсмическое зондирование состоит в том, что, взрывая заряды, регистрируют сейсмические волны, отраженные от глубинных геологических границ. Была имитирована микросейсмика - студенты били кувалдой по вбитому в грунт штырю, и эти слабые волны записывались сейсмоприбором. За месяц работы геофизиков было сделано 8 лучевых профилей через центр кратера (см. рис.8) и еще профили по краю кратера. В результате выяснилось, что воронка кратера в коренных породах ступенчата и представляет собой как бы две поставленные друг на друга пиалы. Под кратером образовано дисковидное тело раздробленных пород, причем края диска далеко выходят за пределы кратера - его диаметр вдоль склона около 160 м. Под кратером находится раздув зоны дробления, граница которого проходит под валом. Особенно раздроблены породы в пределах цокольного вала. Интересно, что нижняя граница зоны трещиноватости довольно четкая. 

 Уже после окончания отчета нами был получен американский журнал с сейсмическими профилями Аризонского кратера. Оказалось, что и там зона трещиноватости имеет ту же форму перевернутой шляпы, лишь только с меньшими «полями» (см. рис. 3), но кольцевые разломы в Аризонской структуре не обнаружены. 

 Кроме беспорядочной трещиноватости, на Соболевском кратере были обнаружены кольцевые трещины, а также одна радиальная. Очевидно, радиальных трещин больше, но при радиальной же системе профилей они не были пересечены. 

 Радиально-концентрические системы трещин выявлены в ряде экспериментальных взрывных кратеров и крупных метеоритных структур, Таким образом, трещины Соболевского метеоритного кратера - это уменьшенная модель разломов крупных метеоритных структур. С этих позиций материалы по его структуре позволяют рассматривать геометрию нарушений как модель взрывных метеоритных структур. 

Рис. 9. Стекловатые частички из грунта Соболевского метеоритного кратера - шарик, колбочка и червеобразная форма. Справа - слипшиеся травинки, превращенные в каменный уголь - фюзен

 Интересны были и результаты просмотра проб грунта из-под почвы в выбросах кратера. В нем были обнаружены черные блестящие магнитные шарики, в которых при спектральных анализах обнаружено повышенное содержание Ni. По-видимому, метеорит, создавший Соболевский кратер, был железным. Кроме того, были найдены очень редкие стеклянные шарики, колбочки, червяки, нити то бесцветные, то зеленоватые, то желто-бурые, размерами до 1 мм, которые, очевидно, являются застывшими каплями расплавленных пород мишени (рис. 9). Некоторые окатанные песчинки из грунта с одной стороны покрыты тонкой корочкой блестящего стекла. Такое одностороннее глазирование было неоднократно описано на частицах лунного реголита. В грунте Соболевского кратера были также найдены угловатые ржаво-бурые зерна размером до 0,6 мм, в которых установлено большое содержание никеля. Очевидно, они являются окисленным метеоритным железом. На них иногда также видны блестящие стеклянные корочки. Но самым неожиданным были черные обгорелые травинки из этих же проб, которые обычно пачкались сажей, как это бывает с травой из костра, а некоторые из них были твердые и хрупкие. Их посмотрел под микроскопом специалист-углепетрограф Ю. Р. Мазор. Оказалось, что эти травинки превращены в каменный уголь - фюзен. Была найдена также кедровая щепка, которая с одного конца превращена в мягкий древесный уголь, а на другом образовался фюзен. Таких превращений при обычных пожарах не бывает. Очевидно, углефикация растительного материала произошла в результате метеоритного взрыва. 

 Пробы грунта брались из-под почвы, чтобы избежать загрязнений промышленной пылью. Всего было взято около 180 проб и подвергнуто спектральному анализу. По расчетам на компьютере было установлено, что элементы объединяются в определенные группы - Pb с Zn, Cu с Mo и Bi и все они встречаются в основном у ручья, на пойме. Mn, Cr, Ba встречены в самом кратере и тоже по корреляционным связям образуют родственную группу. Лишь Ni не имеет значимой связи ни с одним элементом, как и следовало ожидать, если он имеет космическое происхождение. 

 Очень сложно оказалось отбирать из грунта магнитные шарики из-за их большой скользкости. В пробе из центра кратера из 270 г породы было подсчитано 22 магнитных шарика, что составляет 820 штук на пробу в 10 кг (с учетом потерь их значительно больше). Фоновые пробы, отобранные в Сибири К. П. Флоренским, содержат в среднем 5 - 10 шариков на 10 кг. Очевидно, большая концентрация их в соболевских пробах связана с оплавлением железного метеорита при полете в атмосфере. 

 Первооткрыватель кратера В. А. Ярмолюк предполагал, что его возраст примерно 200 лет. Наши наблюдения позволяют обосновать эту цифру. О молодом геологическом возрасте кратера можно судить по его положению на пойме ручья. На дне кратера стоят обгорелые кедры, возраст которых, по годовым кольцам. около 150 лет, а со времени пожара в нем выросли 50-летние деревья. 

 Есть и другая серия данных. В погребенной почве среди аллогенной брекчии вала гумус целиком разложен, и теперь мощность ее 0,2 м. Вновь образованная почва над брекчией имеет полный профиль и мощность 0,7 - 0,8 м. О скорости разложения гумуса дают понятие материалы В. Л. Янина по раскопкам в Новгороде Великом, где почвы вскрыты до 11 в. с точной исторической датировкой. По этим данным, во влажном умеренном климате за столетие может разложиться полуметровый слой гумуса. Образование почвы полного профиля, по подсчетам почвоведов, происходит за 150 - 200 лет. Следовательно, кратеру примерно 150 - 200 лет. 

 Попытаемся подсчитать размер и массу метеорита Соболевского кратера по формуле E = mV²/2. При скоростях падения 5 и 10 км/с масса метеорита равна 46 или 3,47 т соответственно. Масса 1 м³ железа 7,86 т. Следовательно, объем метеорита при падении был около 6 или 0,5 м³. 

 Посмотрим, какие общие выводы позволяет сделать изучение малых кратеров. Даже в малых ударных Сихотэ-Алинских кратерах диаметром в несколько метров отраженная волна образовывала сводообразную структуру цокольного вала. Соболевский кратер (53 м) является уже настоящей взрывной структурой. Его кольцевые и радиальные трещины являются уменьшенной моделью нарушений крупных взрывных структур. 

 Плавление пород мишени в ударных кратерах проявляется в микроскопических масштабах, а в Соболевском найдены капли стекла до 1 мм. В некоторых более крупных структурах ранга малых кратеров (Вабар, Аравия - 100 м, Хенбери в Австралии - 175 м) обнаружены куски стекол плавления - силикоглассов, выброшенных из кратеров. Это свидетельствует, что температура вблизи точки удара достигала по крайней мере 1200 - 1500'С, когда плавятся силикаты. Превращение травинок и древесины в каменный уголь и кокс указывает на то, что вблизи точки взрыва были не только высокие температуры, но и восстановительная среда. Вместе с тем на валу Соболевского кратера на востоке глины в брекчии имеют ярко-красный цвет от окисленного железа, что указывает на окислительные условия. Суглинистый цемент на валу американского метеоритного кратера Одесса также имеет оранжево-красный цвет. 

 О том, что шок-метаморфизм происходит в восстановительной среде, известно давно. И в Соболевском кратере углефикация растительных остатков свидетельствует также о восстановительной среде. Гематитизация произошла лишь на стороне, обращенной к ручью. Здесь же в аллогенной брекчии видна слоистость. Объяснить это можно так. Выбросы из кратера подпрудили ручей, и вода могла создать окислительную обстановку в горячем после взрыва суглинистом цементе. Возможно, что и в кратере Одесса окисление железа было связано с присутствием воды.




Статьи по теме:
Категория: Метеоритные кратеры на Земле | Добавил: Talabas07 (10.01.2015)
Просмотров: 2234 | Теги: малый кратер | Рейтинг: 0.0/0


Ags-metalgroup © 2018