Астероиды и метиориты

При образовании больших кратеров тектиты разлетаются на сотни и тысячи километров, образуя вокруг кратеров тектитные поля. Особенно чётко очерчиваются границы тектитных полей там, где осадочный слой нарастает достаточно медленно. Так, например, от кратера Босумтви (радиус 5 км ), образовавшегося чуть более миллиона лет назад в Гане, на берегу Атлантики, простирается в океан тектитное поле в форме овала 2000 х 1000 км . Есть на земле тектитное поле, которое занимает весь Индийский океан! Однако следы его кратера (подводного?) пока не обнаружены

В настоящее время на Земле известно около 100 структур, которые можно с достаточной достоверностью считать астроблемами. В наиболее полном каталоге, включающем и достоверные, и предполагаемые метеоритные кратеры отражены данные на 230 астроблем

Признаки ударного метаморфизма.

Не смотря на малую изученность процесса ударного метаморфизма в целом, в настоящее время имеются твёрдо установленные специфические признаки, которые позволяют отличать продукты дробления и плавления, образующиеся при соударении метеоритов с земной поверхностью, от горных пород, вырывающихся при иных геологических процессах. Наиболее яркие из них:

образование конусов разрушения;

диаплектовые преобразования в минералах;

появление высокобарных фаз

Высокобарные фазы.

К высокобарным фазам выявленным в астроблемах, относятся полиморфные модификации кремнезёма (коэсит и стишовит)

Коэсит известен и в других типах пород и типоморфным для метеоритных структур являются не они сами, а определённые парагенезисы, в которых они наблюдаются. Стишовит, напротив, в земляной коре и верхней мантии образовываться не может и сам факт их находки указывает на ударный метаморфизм вмещающих их пород

Коэсит и стишовит принадлежат к моноклитной и тетрагональной сингониям и отличаются от тригонального кварца более высокой плотностью  

                             

Кварц: плотность = 2,63-2,67 г/см ³

SiO 2                     Коэсит: плотность= 2,85- 3,0   г/см ³                             

Стишовит: плотность= 4,28- 4,35 г/см ³  

 

В Республике Карелия, в её юго-западной части тоже есть астроблема - озеро Янисъярви  

 

Географическое положение озера Янисъярви .  

 

Озеро Большое Янисъярви расположено в юго-западной части Карелии. Географические координаты центра озера -61 ° 59 ' с.ш., 30 ° 57 ' в.д. Относится к бассейну Ладожского озера

Физико-географическая характеристика.

Площадь водной поверхности равна 174,9 км ² , общая площадь (с островами) составляет 176,4 км ² . Наибольшая длина- 18,2 км , наибольшая ширина -15 км . Число островов -43. Площадь островов -1,5 км ² . Береговая линия малоизвилиста, её длина по материку 98 км , с островами -123 км . Объём водной массы-2038 млн.м ³ . Высота над уровнем моря -66,4 м

Озеро имеет овальную форму несколько вытянутую с севера на юг. Острова расположены вдоль берегов, кроме трех обособленных, находящихся в центральной части Большого Янисъярви. Берега озера преимущественно каменистые, возвышенные, большей частью покрыты лесом, местами встречаются скалистые берега (т.н. «бараньи лбы»)

Водосборная площадь озера =3650 км ² . В Большое .Янисъярви поступают воды из расположенного севернее озера Малое Янисъярви через короткий и неширокий пролив Луопауссалми с глубинами не более 2 м . Кроме того, в озеро впадают не менее 20 речек и ручьёв, вытекающих из болот и озёр. Из южного конца озера вытекает порожистая река Янисъёки (Ляскелянъёки), впадающая в Ладожское озеро

Озёрная котловина Б. Янисъярви состоит из двух основных впадин, расположенных в северной и южной частях озера. Впадины разделяются довольно узкими подводным кряжем с находящимися на нём в центральной части водоёма островами: Исо-селькясаари, Пиени-Селькасаари, Хопеасаари. Глубины на кряже менее 10 метров . Впадины вытянуты с С-З на Ю-В. Наиболее глубокая -южная впадина имеет глубины до 50 и 57 метров . В северной впадине глубины достигают 37 м . Кроме того, в озере имеются отдельные понижения дна (до 13 м ), а также луды, особенно многочисленные в С-З части водоёма. Подводные склоны большей частью пологие

Дно озера в прибрежной части главным образом сложено каменистыми грунтами, ниже расположены каменисто-песчаные и песчаные отложения с включениями черной руды и рудными спайками (на каменисто-песчаных грунтах)

Прозрачность воды колеблется пределах от 2,4 до 3 метров (в августе). Цвет воды- тёмно-жёлтый со слабым красноватым оттенком

Гидрохимический режим озера, в частности по содержанию кислорода, является удовлетворительным. Активная реакция воды слабо кислая ( pH 6,7-6,5 )

Возраст Большого Янисъярви, как астроблемы, по K - Ar методу составляет 770 ± 10 млн.лет.

Геология этого района хорошо изучена и описана во многих работах, однако, на наш взгляд недостаточно уделено внимания весьма необычным для региона породам, которые при геологосъёмочных работах картировались как породы вулканического образования, без детального изучения. Первая работа, в которой высказана новая точка зрения, принадлежит Пентти Эскола, который отметил, что «изверженные породы Янисъярви имеют состав глинистых осадков» ( Escola .1921) и особенности химического состава дацитов Янисъярви являются следствием “ассимиляции больших количеств вмещающих пород, средний состав которых почти точно соответствует составу излившихся пород”

Используя данные Эскола и сходство пород Янисъярви с импактитами астроблем Лаппаярви (Финляндия), Мин и Деллен (Швеция), М.Р.Денс предположил, что Янисъярви также является астроблемой ( Dence . 1971). Эта гипотеза была подтверждена В.Л.Массайтиса (1973) и В.П.Белова (1976,1977), показавшими, что структура Янисъярви имеет все характерные признаки сильно эродированного метеоритного кратера  

 

Горные породы на островах Янисъярви

(состав, структуры, минералы)  

 

Условия залегания импактитов

Импактиты обнажаются на мысу Леппяниеми (западная часть озера) и слагают три острова, расположенные в центральной части озера ( см. Приложение №2) . Импактиты представлены аллогенными брекчиями и тагамитами

Коренные выходы тагамитов слагают северо-восточную оконечность мыса Леппяниеми и погружаются под воду. Видимая мощность импактитов от уреза воды достигает 3-5м. Хорошо видна столбчатая отдельность, блоки которой имеют поперечное сечение 20- 30 см и вертикальное ( ± 5 ° ) падение. Порода содержит небольшое количество обломков вмещающих пород ( n %) и 1-2% миндалин. Котакт тагамитов с вмещающими астроблему сланцами заболочен

Береговая линия о. Хопеасаари представляет собой практически сплошное коренное обнажение, благодаря чему четко устанавливается, что в южной части острова развиты аллогенные брекчии, а остальная его территория сложена тагамитами

На юго-восточном берегу острова, на прибрежной отмели, наблюдается налегание тагамитов на брекчии. Контакт неровный, но спокойный, почти горизонтальный

На острове Пиени-Селькясаари выходы импактитов изучены по берегу, а также на мелководье к востоку от острова. Брекчии занимают юго-западную и юго-восточную части берега. Контакт между тагамитами и брекчиями наблюдался на южной оконечности острова, где он наклонён под брекчии. Это видно и по ориентировки текстур течения в тагамитах (параллельно контакту), и по столбчатой отдельности в них, которая наклонена под углом 70 ° -80 ° . Тагамиты содержат большое количество обломков пород мишени, причём по мере приближения к контакту с аллогенными брекчиями их количество растёт. В приконтактовой зоне тагамиты настолько насыщены обломками, что теряют столбчатую отдельность, которая становится изометричной. Такие породы ниже называются брекчиевидными тагамитами. Судя по характеру контакта, можно сделать вывод, что тагамиты прорывают брекчии и залегают на них в виде пластового тела

На острове Исо-Селькясаари большая часть обнажений вдоль берега сложена аллогенными брекчиями. В коренных выходах на западном берегу, имеющих высоту до 3 м , хорошо видна грубая пластая отдельность, погружающаяся на северо-восток под углами 20 ° -25 ° (в северо-западной части озера) и на северо-северо-запад под углами 4 ° -15 ° ( в юго-западной части). Тагамиты слагают северную и центральную части озера, залегая, вероятно, в виде мощного (не менее 15- 20 м ) уплощённого тела

При определении условия залегания тагамитов необходимо учитывать ориентировку текстур течения и обломков. Она характеризуется большими колебаниями в пределах отдельных выходов, но обладает двумя примечательными особенностями. Во-первых, множественные замеры ориентировки позволяют выявить преобладающие в каждом случае направления, при нанесении на карту (см. Приложение №2) обнаруживающие закономерные изменения- они параллельны контактам тагомитов, с аллогенными брекчиями (восточный берег о.Пиени-Селькясаари,   с.,зап. берега о.Исо-Селькясаари)

Во-вторых, как правило, текстуры течения имеют крутые или близвертикальные падения, что позволяет   говорить о прорывании тагамитами брекчий. Весьма вероятно также что все четыре участка развития тагамитов являются самостоятельными телами, не связанных между собой на современном эрозионном уровне. Форма этих тел, насколько можно судить об этом по текстуре течения столбчатой отдельности и гипсометрическому положению обнажений, уплощённая (пластообразная) с крутыми или наклонными подводящими каналами, или апофизами. Мощность этих тел не менее 15- 20 см  

  

 Признаки, указывающие на взрывное происхождение озера Янисъярви .  

  

 

Несомненно, самый первый признак- это обнаруженные в северо-западной, западной и северной частях озера простирания радиальной и концентрической систем трещиноватости в кольцевой зоне ( см. Приложение №3 ). И эти системы трещиноватости направлены вглубь озера. Нигде, кроме вышеперечисленных мест, трещиноватости больше не обнаружены

Второй признак-это наличие высокобарных минералов в астроблеме. Это минералы коэсит и стишовит. Эти минералы образуются при очень больших температурах и давлениях

Коэсит образуется при t ° = 870 ° С и при давлениях около 22000 атм ( см. Приложение 4).

Стишовит образуется при t ° = 1200 ° -1400 ° С и при давлениях в 160000 атм !!! А такие температуры и такое давление могли образоваться и при ударе инопланетного тела о поверхность Земли

Кроме того, зарубежный геолог Чао, проведя исследования Аризонского метеоритного кратера, тоже обнаружил в этой структуре коэсит и стишовит! Это является доказательством того, что озеро Янисъярви является астроблемой

Также о том, что наше озеро Янисъярви является астроблемой можно судить по геохимической характеристике импактитов Янисъярви  

 

Геохимическая характеристика импактитов Янисъярви  

 

При геохимической   характеристики импактитов Янисъярви приходится учитывать:

Сложный характер мишени

Очень древний возраст структуры

Поскольку на площади кратера развиты породы двух свит (палкъярви и наатселькя) то было специально произведено сравнение их составов, которое показало, что они совершенно идентичны: для 12 компонентов из 14 статистически значимые отличия отсутствуют. Лишь глинозёма несколько больше в породах свиты палкъярви. Кроме того, здесь же несколько меньше потери при прокаливании, т.е. суммарное содержание легко удалимых летучих компонентов

При анализе полученных результатов следует отметить, что для 15 компонентов из 25 перечисленных стандартное отклонение в тагамитах заметно (иногда на порядок) уменьшается по сравнению с породами мишени. Это указывает на высокую степень ударного расплава. Для ряда компонентов (марганца, калия, лития, рубидия, кобальта, свинца, меди, тория) наблюдаются повышение стандартного отклонения, что для разных элементов следует, вероятно, связывать с разными причинами

Большинство компонентов не обнаруживают отличий, их количество в породах мишени и тагамитах одинаково. Изменение содержаний наблюдается лишь для четырёх элементов: калий и марганец накапливаются в тагамитах, тогда как для магния и алюминия фиксируется дефицит. Равенство содержания никеля (в отличие от Карского и Эльгыгытгынского кратеров) побуждает предполагать хондритовый тип ударника, образовавшего астроблему Янисъярви

Вывод: Данные, рассмотренные автором данной работы, а также другими исследователями по астроблеме Янисъярви могут быть резюмированы следующим образом:

Геологические и геофизические особенности структуры характерны для ископаемых метеоритных кратеров

Весьма типична кольцевая зона дробления и трещиноватости вдоль края берега

Кратер имеет простое строение: центральная горка и кольцевое поднятие отсутствуют

Среди имактитов описаны аллогенные брекчии и тагомиты

Охарактеризованы конусы разрушения, диаплектовые минералы и высокобарные фазы

Коэсит и стишовит установлены для Янисъярви впервые

Полученные данные не оставляют сомнений в том, что Янисъярви является ископаемым метеоритным кратером- самым древним на территории России, известным в настоящее время  

 

Астроблема Янсисъярви - это геологический памятник государственного значения !  

 

Актуальность этой проблемы велика и имеет практическое значение не только для изучения, но и применения в практических (прогностических) расчетах предстоящих катастроф и выводов об их последствиях

Не трудно представить, какие разрушения произойдут, если с Землёй столкнётся астероид, размером, например, с Цереру ( d =1050 km )!

Ударная волна обогнёт Землю несколько раз, уничтожив почти всё живое

Если такой астероид как Церера упадет в океан, например, в Тихий, то что произойдет? В этом случае его кинетическая энергия будет затрачена главным образом на нагрев и испарение воды и на подъём её в атмосферу

Примеров уверенного отождествления кольцевых структур на океанском дне с метеоритными пока нет

А иные последствия? Падение в океан крупного астероида поднимет разрушительную волну страшнее цунами, которая обогнёт земной шар несколько раз, сметая все на своём пути, а облако пара массой порядка 10 млрд Килотонн , выпадет ливнями, масштаб которых не поддаётся воображению

А если астероид упадёт на материк, то в атмосферу поднимется слой пыли, который не пропустит солнечный свет. Произойдет эффект так называемой ядерной зимы

Вероятность такого катастрофического события чрезвычайно мала и поэтому сегодня не стоит волноваться. Более того, траектории крупных астероидов опасно пересекающих земную орбиту, хорошо известны, и вычисляются для всё более мелких тел задолго до их появления