Астроблемы и связанная с ними магматическая деятельность на Земле




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Астроблемы и связанная с ними магматическая деятельность на Земле

Астроблемы и связанная с ними магматическая деятельность на Земле

14.08.2017


Итак, поверхность Луны представляет доказательства продолжительной метеоритной бомбардировки, уменьшавшейся со временем как по плотности потока, так и, вероятно, но количеству крупных взрывов. Тот же поток метеоритов должен был воздействовать на нашу планету. Значительное увеличение конечного ускорения из-за большей силы тяжести на Земле (по сравнению с Луной) означает, что все, даже самые маленькие, метеориты (которые, конечно, испытывают значительно большее трение и испарение ввиду присутствия земной атмосферы) будут падать на поверхность Земли с большими скоростями и взрывным эффектом. Повышенный интерес к морфологии лунной поверхности в конце 60-х гг. отразился на увеличении количества обнаруженных и описанных астроблем на Земле; например, к 110 астроблемным структурам, установленным в 1966 г., в 1969 г. добавилось 17.
За исключением лунной поверхности, для которой убедительно доказано присутствие большого количества крупных импактных кратеров, образовавшихся до рубежа 3,9 млрд лет, по-видимому, нет доказательств того, что аналогичный процесс имел место на Земле и оставил следы в районах развития древнейших известных пород с возрастом около 3,7—3,8 млрд лег. С этого времени огромное количество кратеров должно было быть уничтожено процессами эрозии и значительной тектонической переработкой земной коры, которая отсутствовала на Луне. Хотя, начиная с раннего докембрия, метеоритный поток значительно сократился, большинство легко распознаваемых астроблем на Земле в действительности имеют фанерозойский возраст, а некоторые из них и более древний. Это рудиментарные кольцевые структуры, сохранившиеся в районах развития прочных докембрийских пород, такие как, например, Клируотер Лейке, Мистастин-Лейк и Брент на Канадском щите. Поскольку 70 % земной поверхности покрывают океаны, некоторые катастрофические явления, связанные с падениями метеоритов в морскую воду, могут быть запечатлены в стратиграфической летописи, однако ни один из разрезов не дает доказательств, подтверждающих такое предположение.
В общих чертах было показано, что в момент удара крупного метеорита возникают две очень крупные взрывные волны, одна направлена в сторону, противоположную направлению удара метеорита, вторая распространяется в Землю ниже точки удара. В результате сам метеорит и полусферическая масса под точкой удара испаряются. Несколько удаленная полусферическая часть взрывной воронки на земной поверхности будет расплавлена, и, наконец, еще более удаленные участки будут частично расплавлены, брекчированы, ударно-метаморфизованы в различной степени, включая моментальные эффекты высоких давлений и темпера тур в связи с происхождением ударной волны — все эти явления объединятся под названием шок-метаморфизм. Происходящий при этом сильный взрыв образует кратер с большим количеством брекчированного материала, выброшенного в латеральном направлении по пологим траекториям, и значительным количеством расплавленного вещества, выброшенного вверх по крутым траекториям. Аккумуляция этих продуктов приводит к появлению вокруг метеоритного кратера широко распространенных отложений раздробленного материала (например, Бант-Брекчия кратера Рис), перекрытых более округлым кольцом расплавленного материала, частично смешанного с раздробленным веществом. Порода последнего типа известна под названием зювит, или зювитовая брекчия, содержащая различные количества ударно-метаморфизованных вмещающих пород и пемзоподобный материал (последний часто обладает отчетливо выраженными аэродинамическими формами); в целом порода имеет внешнее сходство с игнимбритом. Описанные взаимоотношения и типы пород прекрасно проявлены в кратере Рис (диаметр 24 км, возраст 14,8 млн лет) — самой молодой крупной астроблеме на Земле и однажды послужившей объектом классических дебатов об эндогенном или космическом происхождении структур такого типа.
Аналогичные зювитовые отложения «Онапинг Туфф» залегают в центральной части бассейна Садбери — значительно более крупной астроблемы диаметром 60 км, имеющей возраст 1700 млн лет. Бассейн Садбери расположен в районе сложной воронкообразной интрузии, выполненной норитами, кварцевыми норитами и гранодиоритами, кристаллизовавшимися из родоначального расплава, отвечающего по составу кварцсодержащему нориту; внедрение этих пород произошло после метеоритного удара. В подошве сложного интрузивного тела имеется большое количество очень крупных направленных внутрь конусов скалывания, а недалеко от нижнего контакта плутона расположены интрузивные тела, при кристаллизации которых образовались сульфидные залежи, представляющие значительный экономический интерес в связи с промышленным содержанием в них никеля и меди. Одно время присутствие никеля в сульфидах пытались каким-то образом связать с составом упавшего метеорита. Однако теперь очевидно, что интрузивные силикатные и сульфидные магмы возникли за счет внутренних источников Земли после мгновенного повышения температуры как вслед за прохождением ударной волны, так и после постепенного восходящего движения мантии, стремящейся достичь изостатического равновесия после некомпенсированного выброса вещества во время образования астроблемного кратера. Генерация основной магмы сразу после импактного удара происходила и на Луне, где многие обширные области, подстилающиеся лунными базальтами, пространственно явно связаны с крупными астроблемами (см. по этому поводу дискуссию, касающуюся времени, необходимого для внутренней деформации и переплавления).
Астриблемное происхождение было предложено для Бушвельдской структуры — одной из крупнейших интрузий на Земле и, возможно, одной из крупнейших установленных импактных структур на планете. Увеличивающиеся внедрения толеитовой магмы происходили с образованием многочисленных силлов ниже собственно массивного бушвельдского комплекса, который, по-видимому, сформировался путем увеличения мощности благодаря многочисленным быстрым поступлениям толеитовой магмы, что, соответственно, и привело к образованию очень большой магматической камеры. Окончательно кристаллизовавшаяся мощная кумулатная серия имеет типично толеитовый тренд от ортопироксеновых перидотитов до значительно фракционированных феррогаббро. Объем магмы оценивается примерно в 2*10в5 км3; так, в сравнительно короткий период (время охлаждения интрузии в целом оценивается примерно в 1 млн лет) была достигнута большая скорость (хотя не обязательно большие количества) генерации магмы, чем для провинций платобазальтов; такая скорость действительно явно не связана с какими-либо подходящими тектоническими причинами, которые могли бы вызвать столь быструю генерацию магмы. По мнению Г. Халме, глубина генерации магмы определяется диаметром кратера, Астроблема Садбери, очевидно, генерировала кварцсодержащие толеитовые магмы на сравнительно небольших мантийных глубинах, а более крупная Бушвельдская структура — толеитовые магмы на больших глубинах.
При обнаружении небольших количеств поверхностных отложений зювитов может оказаться, что значительно более мощные толеитовые комплексы связаны с более крупными астроблемами (интрузия Стиллуотер также?), таким образом, метеоритные удары могут рассматриваться как непостоянный эффект, влияющий на магматическую историю Земли.