Первые шаги науки о следах падения небесных тел.

Первые шаги науки о следах падения небесных тел. Аринзонский кратер является первой формой наземного рельефа, метеоритно-взрывное происхождение которого удалось доказать. Изучение этого классического памятника природы породило науку о метеоритных кратерах на поверхности Земли. В настоящее время стоит вопрос об охране уникального объекта и создании вокруг него заповедной зоны.

Успех исследования кратера разбудил энергию энтузиастов, и вскоре воронки метеоритной природы стали обнаруживать в различных районах земного шара. В 1921 году один из сыновей Барринджера нашел группу из шести кратеров вблизи г. Одесса в штате Техас (США). В раздробленных породах на дне и вокруг самого большого из этих кратеров X. Найнинджер с помощью магнита собрал 1500 окисленных осколков железного метеорита, масса которых -превысила 100 кг. В грунте над осколками сохранились .кости ископаемых животных, по ним палеонтологи определили, что падение метеорита произошло также несколько десятков тысячелетий назад.

В 1931 году в пустыне Хенбери в Австралии Р. Олдермен открыл группу из 16 кратеров. Кратеры в Хенбери не имеют стока, и во время редких в пустыне дождей в них собирается вода. Склоны кратеров покрыты густой зеленой растительностью, и вся группа воронок представляет собой живописный оазис среди безжизненной голой равнины. Раскопками вблизи воронок было обнаружено множество обломков метеорита. Через несколько лет после обнаружения кратеров в Хенбери экспедиция Австралийского географического общества обследовала выявленный с самолета другой, самый большой на этом материке, кратер, который по названию ближайшей реки получил наименование Вулф-Крик (Волчий Лог).

Примерно в это же время нашли взрывные метеоритные воронки » местности Вабар среди пусты»» Руб-эль-Хали на юге Аравийского полуострова.

В 1946 году в Канаде на безлюдных пространствах п-ова Лабрадор е самолета было замечено озеро правильно» круглой формы. При ближайшем осмотре оказалось, что оно находится в метеоритном кратере, который по имени своего первого исследователя получил название Чабб. Индейское название этого озера — Унгава (по названию полуострова, на котором этот кратер расположен). Позже на площади выходов древних кристаллических пород Канадского щита удалось найти еще ряд воронок предположительно космического происхождения. Для некоторых из них наземными исследованиями была доказана несомненная связь с метеоритами.

На территории нашей страны первые метеоритные кратеры открыты на о. Сааремаа (бывш. Эзель). Еще в 1827 году они были описаны как заполненные водой воронки непонятного происхождения но только через сто лет удалось установить их метеоритную природу. Впоследствии был обнаружен целый ряд кратеров, образованных взрывами и ударами малых космических тел в европейской части СССР, Средней Азии, Арктике, на Дальнем Востоке я в других местах.

К настоящему времени на земном шаре обнаружено свыше 100 кратероподобных структур, метеоритное происхождение которых доказано; почти 1/3 их находится в различных районах Советского Союза. Некоторые кратеры располагаются группами, связанными с падением частей распавшихся в воздухе метеоритов. Кроме того, имеется целый ряд проблематичных структур, космогенная природа которых пока документально еще не установлена.

Падение метеоритов на Землю — явление случайное, определяемое целиком причинами, стихийно возникающими в космическом пространстве и не зависящими от геологического развития земного шара. Делать какие-либо прогнозы относительно находок мест падения небесных тел ил» направлять их поиски исходя из геологического строения земной поверхности почти не представляется возможным. Поэтому исследовательские работы, связанные с поисками метеоритных кратеров, предприятие чрезвычайно трудное, подобное задаче со многими неизвестными. Только обнаружив у какого-либо геологического объекта особенности, наводящие на мысль о внеземной причине его образования, можно получить основания для тщательного и разностороннего изучения, которое позволит установить, является ли этот объект космогенным или нет.

С развитием аэрофотосъемки и появлением различных видов космических съемок открылась возможность планомерного изучения поверхности суши с целью поисков рельефных и структурных образований, могущих иметь космогенное происхождение. При этом выявилась повышенная встречаемость таких образований на выходах на земную поверхность древних кристаллических щитов и массивов, не перекрытых чехлом осадочных толщ: эти участки земного шара длительное время оставались обнаженными и подвергались метеоритной бомбардировке, поэтому они аккумулировали на себе космические шрамы нескольких геологических эпох.

На погруженных бортах щитов древние взрывные метеоритные воронки захоронены под слоями осадочных пород, отложившихся после падения кратерообразующих небесных тел. Для поисков космогенных структур, погребенных под осадочными отложениями, с успехом начали применять геофизическую разведку и бурение.

При поисках следов падения метеоритов на Землю обычно привлекают внимание в первую очередь их своеобразная форма, несоответствие рельефу и геологическому строению местности и признаки, указывающие на происшедшую катастрофу. Чаще всего метеоритные воронки имеют вид правильного круга, хотя возможна и овальная или эллиптическая форма; знаменитый Аризонский кратер в плане похож на квадрат с закругленными углами. Характерной особенностью является окружающий воронку кольцевой вал и концентрические внутренние элементы, связанные с кольцевыми поднятиями и разломами. Поэтому округлые впадины, озера и дугообразные участки морских береговых линий всегда подозрительны как формы рельефа, возможно унаследованные от структур, образованных при бомбардировке Земли космическими телами.

Впрочем, подобные морфологические особенности могут иметь и кольцевые структуры другого происхождения, иногда развивающиеся в земной коре: кальдеры или овалы проседания различного генезиса, вулканические кратеры, соляные купола, диапиры, специфические тектонические и метаморфические образования (брахисинклинальные складки, гнейсовые купола) и т. д. Некоторым основанием для суждения о метеоритной природе воронок могут служить пропорции их размеров, которые обладают определенными закономерностями. Но главными доказательствами космического происхождения воронок являются наличие пород, подвергшихся ударно-взрывному разрушению и преобразованию (брекчий, импактитов), и находка частиц небесного тела.

Однако находки остатков небесного тела в космогенных структурах достаточно редки: из всех известных метеоритных кратеров и их групп только в 30 выявлены фрагменты метеоритов или остатки их распыленного вещества, которое в виде механических или химических примесей включено в породы, выполняющие впадину кратера или образующие насыпной вал. Что же касается разрушения и преобразования пород, то сами по себе, взятые изолированно, эти явления не всегда обусловлены космическими причинами: брекчирование может быть следствием тектонических, ледниковых или механических процессов, а появление расплавов — результатом вулканизма, инъекционного магматизма или метаморфизма. По мере проведения исследований выяснилось, что единственный надежный признак космогенной природы кратерных пород — это присутствие в них текстур и минералов, образованных воздействием сверхвысоких ударно-взрывных нагрузок.

Кратерообразующий взрыв возбуждает в породах, подвергающихся разрушению и дроблению, особые упругие колебания, которые формируют в породной массе своеобразные конусовидные текстуры: цельный монолит породы распадается на мелкие остроугольные обломки, ограниченные как бы вложенными друг в друга поверхностями деформированных конусов. Такие конусы сотрясения являются безошибочными индикаторами взрывного процесса.

В кристаллах породообразующих минералов под влиянием динамических напряжений, возникающих при прохождении ударной волны, развивается сетчатая система параллельных так называемых планарных трещин. Дальнейшее нарастание нагрузок ведет к перестройке кристаллической решетки и появлению гипербарических минеральных разновидностей, т. е. минералов, обязанных формированием структуры резкому скачкообразному подъему окружающего давления. При этом графит частично преобразуется в смесь гексагонального и кубического полиморфов алмаза, не типичных для земных алмазов. Кварц превращается в две полиморфные разновидности — коэсит и стишовит (первый моноклинной, а второй тетрагональной сингонии); их плотность в 1,5—2 раза больше плотности родоначального кварца, значительно повышены и показатели преломления.  Некоторые  другие  минералы  также дают гипербарические модификации, но они пока слабо изучены. Образование гипербарических минералов происходит как из вещества метеорита, так и из материала земных пород.

При еще больших напряжениях сжатия в ударной волне кристаллическая решетка некоторых минералов полностью разрушается, они превращаются в аморфные диаплектовые стекла. Переход из кристаллического состояния в аморфное совершается без плавления, путем внутренних пластических преобразований минерального вещества.

Высокая температура взрывной реакции вызывает плавление кратерных пород и испарение импактных расплавов. При бурном испарении (вскипании) происходит вспенивание расплава, образуются шлакоподобные и пузырчатые текстуры минеральных масс. Обнаружение гипербарических минералов, планарных трещин, диаплектовых стекол и текстур вскипания и течения расплавленных масс также свидетельствует о космогенном происхождении проблематичных форм рельефа и геологических структур.

Большую помощь при поисках метеоритных структур оказывает геофизика. Раздробленные и перемещенные взрывом породы внутри кратера разрыхляются и приобретают пониженную плотность, вследствие чего создаваемые ими гравитационное и магнитное поля ослабляются, становятся менее напряженными в сравнении с окружающей площадью. Сходные особенности появляются у трещиноватых пород в основании кратера. Поэтому обнаружение отрицательных концентрических аномалий может привести к предположению о наличии взрывной структуры. Это предположение укрепится при потере отражающих сейсмических горизонтов и ослаблении электропроводности пород внутри аномальных полей. В то же время внедрение глубинных магм и развитие минерализации могут привести к локальным повышениям силы тяжести, намагниченности и проводимости. Окончательно вопрос о существовании космогенной структуры решится при находке непосредственных свидетелей кратерообразования — продуктов ударно-взрывного метаморфизма.

Находка каждого нового метеоритного кратера — это большое научное событие, проливающее свет на историю Земли в мировом пространстве. Следы падения метеоритов лучше всего сохранились в пустынных, ненаселенных, районах земного шара, где деятельность человека (сельскохозяйственные, горные, ирригационные работы, градостроительство и возведение крупных технических сооружений) не нарушила их первозданного облика. Кроме того, сохранность структур метеоритного происхождения зависит от их возраста, поскольку присущие этим структурам особенности строения с течением времени разрушаются выветриванием, тектоническими подвижками и другими геологическими процессами; имеет значение также явление релаксации, т. е. медленного ослабления напряжений, вызванных в земной коре силами взрыва, в результате чего деформированные слои постепенно стремятся восстановить свое первичное положение.

С учетом фактора времени в последние годы метеоритными кратерами стали называть молодые структуры, обязанные своим происхождением сравнительно недавним падениям космических тел и поэтому еще не утратившие своей воронкообразной формы, наличия вала и других внешних особенностей. Для древних же образований, часто погребенных под покровом последующих осадочных отложений, с разрушенными морфологическими признаками, опознание которых затруднено, по предложению американского геолога Роберта Дитца, принят новый, составленный из греческих корней, красивый и звучный термин — астроблема, что в переводе значит «звездная рана».

Космические исследования последних лет показали, что поверхность не только Луны, но и других планет земной группы (Марса, Меркурия, Венеры), а также многих спутников этих планет покрыта следами от ударов метеоритов. Земля в этом отношении не составляет исключения. Конечно, 100 обнаруженных на ее теле «звездных ран» никоим образом не исчерпывают проблемы.

Специалисты, которые занимаются вопросами столкновения небесных тел, считают, что за свою геологическую историю продолжительностью 4,5 млрд. лет Земля испытала свыше 1000000 столкновений с кратерообразующими метеоритами. Наибольший приток падающих осколков астероидов наблюдался на начальном этапе истории нашей планеты, затем его густота и частота значительно ослабели и в течение оставшегося времени, по-видимому, колебались в зависимости от космических причин. В ходе геологического развития планеты одни кратеры уничтожались процессами выветривания, магматизма и складчатости, другие погребались под толщами вулканогенных и осадочных образований. Советские исследователи В. В. Федынский, А. И. Дабижа и И. Т. Зоткин пришли к выводу, что на устойчивых участках земной коры, долгое время остающихся сушей, воронки диаметром 10 км в состоянии сохраняться в виде заметных форм рельефа до 1 млрд. лет, диаметром 1 км — 100 млн. лет, а диаметром 100 м — 100 тыс. лет.

За последние 500—600 млн. лет (интервал, на протяжении которого сохранность следов метеоритной бомбардировки наиболее вероятна) на поверхность земного шара обрушилось не менее 100 000 метеоритов. Многие из них погрузились в пучины океанов или выпали на шельфы окраинных морей, но число упавших на сушу должно быть достаточно велико. Даже с учетом других, более скромных оценок число еще не найденных «звездных ран» на лике Земли значительно и достигает, вероятно, нескольких тысяч. По представлениям, выработанным сравнением с поверхностью Луны, испещренной ударами метеоритов, на каждый 1 млн. км2 земной поверхности приходится 10—15 метеоритных кратеров и астроблем. Ожидается, что только на территории нашей страны их может быть обнаружено не менее 200.

Назад к оглавлению.  Назад.  Дальше.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>