Мир путешествий и приключений - сайт для нормальных людей, не до конца испорченных цивилизацией

| планета | новости | погода | ориентирование | передвижение | стоянка | питание | снаряжение | экстремальные ситуации | охота | рыбалка
| медицина | города и страны | по России | форум | фото | книги | каталог | почта | марштуры и туры | турфирмы | поиск | на главную |


OUTDOORS.RU - портал в Мир путешествий и приключений

На суше и на море 1981(21)


СЛЕДЫ ДРЕВНЕЙ МЕТЕОРИТНОЙ
БОМБАРДИРОВКИ ЗЕМЛИ

Фото. Лунные кратеры различных морфологических типов: Шмидт—11 км; Дауэс—18 км; Ремер—39 км; Тихо—60 км; Коперник — 85 км; Платон—110 км

Лишь в начале нашего века было установлено, что на Земле существует рельеф «неземного» происхождения— метеоритные кратеры. Предполагается, что события, связанные с образованием некоторых из них, отражены в легендах и мифах древних народов. Так, есть мнение, что миф о Фаэтоне связан с прохождением по небосклону болида, образовавшего кратеры Каалиярв в Эстонии. Сейчас известно уже более ста кратеров метеоритного происхождения диаметром от нескольких до ста километров. Возраст самых древних приближается к миллиарду лет.

Метеоритные кратеры представляют собой округлые в плане депрессии, окруженные кольцевой возвышенностью— валом. Кратеры диаметром до 3 — 5 км имеют вогнутое днище. У более крупных днище плоское. В его центральной части нередко видна возвышенность, так называемое центральное поднятие, образовавшееся в результате упругой реакции горных пород после удара метеорита. В кратерах диаметром более 20—25 км есть еще одна или несколько кольцевых возвышенностей, но меньшей высоты, чем внешний вал. И в самом кратере и вне его на расстоянии радиуса породы раздроблены и перемешаны взрывом метеорита. В нижней части вала, под кратерными выбросами, залегают несколько приподнятые коренные породы. Это так называемый структурный подъем. Кратеры окружены системой радиально-концентрических разломов. Их размеры зависят от диаметра кратера, обусловленного в свою очередь энергией взрыва. Энергия эта часто огромна. Для образования 25—35-километрового кратера она должна превышать раз в десять энергию самых сильных землетрясений. А при образовании 100-километрового Попигайского кратера в Восточной Сибири 50— 60 млн. лет назад выделившаяся энергия в тысячи раз превосходила энергию землетрясений, которые называют мировыми катастрофами. Взрыв вулкана Кракатау по сравнению с попигайским мог бы показаться легким хлопком.

Во время взрыва метеорита коренные породы подвергаются воздействию огромных температур и давлений и потому разрушаются, расплавляются, испаряются, а в центре взрыва даже превращаются в плазму. Естественно, изменения, происходящие с породами и слагающими их минералами, имеют зональность: чем дальше от центра взрыва, тем меньше изменения. Там, где температура ниже точки плавления, но давление высокое, в минералах происходят изменения, позволяющие определить, что породы подверглись ударно-взрывному воздействию. Например, при давлениях 100—450 кило-бар (то есть 100—450 тыс. атмосфер) и температуре 100—900° С кварц уплотняется, в его кристаллической решетке происходят такие качественные изменения, что он превращается в новые минералы— стишовит и коэсит, а графит превращается в своеобразные алмазы, не встречающиеся в обычных для Земли кимберлитовых месторождениях.

Фото 1. Астроблема Маникуаган в Канаде. Сильно разрушенный кратер возрастом в несколько сот миллионов лет. Поперечник депрессии—около 65 км. Диаметр системы радиально-концентрических разломов—около 140 км

Крупные метеоритные кратеры, возникшие около 100 млн. лет назад и ранее, почти или полностью утратили первоначальную морфологию. Их вещество земные поверхностные процессы перенесли в другие места. Эти кратеры по предложению Р. С. Дитца называют астробле-мами — звездными ранами (фото 1).

В 1965 г. советский ученый К. П. Флоренский в работе «О начальном этапе дифференциации вещества Земли» показал, что метеоритная бомбардировка могла привести к частичному плавлению и частичной дифференциации вещества нашей планеты, образованию атмосферы и даже гидросферы еще до того, как началась дифференциация земного вещества при высвобождении гравитационной энергии и накопившегося радиогенного тепла. В том же году вышла работа Уила Л. Донна с соавторами «Ранняя история Земли». В ней говорится, что древняя кора нашей планеты была «ударно-взрывной». Эти работы в то время вызвали интерес, но не более того, потому что в их основе не лежал материал наблюдений, который можно было бы использовать для построения рабочих геологических моделей. Необходимые данные стали накапливаться лишь в последние годы благодаря активным космическим исследованиям планет, космической и высотной аэрофотосъемке больших территорий Земли и геологическим исследованиям нашей планеты.

Еще в эпоху телескопических исследований Луны на ней было обнаружено множество кратерных структур диаметром от нескольких до тысячи двухсот километров (Море Дождей, фото 2). Когда начались космические Исследования, такие же кратеры были открыты и на невидимой с Земли стороне Луны, а также огромное количество кратеров меньших размеров—вплоть до долей микрона на частицах лунного грунта. На заставке показаны различные лунные кратеры.

До недавнего времени генезис крупных лунных кратеров, особенно диаметром в десятки и сотни километров, был предметом жарких споров. Одни утверждали их эндогенную природу (объясняли процессами, происходящими в недрах планеты), другие утверждали, что 'они имеют ударно-взрывное происхождение. Дело в том, что выяснению истины кроме нехватки необходимых данных мешало определенное внешнее сходство эндогенных и метеоритных кратеров, изученных к тому времени на Земле.

Фото 2. Западное полушарие Луны. Часть Моря Дождей с Заливом Радуги—в северо-восточном углу снимка. На материке около центра снимка видна многокольцевая ударно-взрывная структура Моря Восточного диаметром около 900 км

Космические исследования все поставили на свои места.

Главные доказательства метеоритной природы кратеров получены при изучении лунных пород. Минералы и обломки пород несут признаки мощных ударно-взрывных воздействий. В породах, привезенных из горных районов («материков») Луны, всегда содержатся микроскопические примеси метеоритного вещества. В более молодых, как правило слабо сцементированных, отложениях, с лунных низменных равнин («морей»), метеоритного вещества меньше, но все же оно есть. Наконец, что чрезвычайно важно, лунные породы оказались исключительно бедны газами, в них нет воды. А для вулканических взрывов необходимо присутствие не менее 1% воды и газов в магме. Грубо! говоря, чем больше газов, тем мощнее взрыв. Но и вулканические образования тоже обнаружены на Луне. Это обширные лавовые равнины в понижениях лунного рельефа («моря») и на днищах некоторых кратеров диаметром более 50 км. Были найдены и отдельные вулканические формы рельефа кратерно-го типа, но они оказались совсем не похожими на лунные метеоритные кратеры—размеры меньше, а форма в плане неправильная.

Изучение кратерного рельефа и определение абсолютного, возраста лунных пород показали, что более чем 3,8 млрд. лет назад поверхность планеты подвергалась мощнейшей метеоритной бомбардировке, именно тогда и сформировалась большая часть наблюдаемых сейчас кра-терных форм и толща ударно-переработанных, сильно измененных пород на «материках» мощностью до нескольких километров.

Интенсивная переработка поверхности на ранних этапах достоверно установлена и на Меркурии, Марсе, его спутниках Фобосе и Деймосе. Недавно с помощью радиолокационных средств на Венере обнаружены разрушенные кратеры диаметром от 35 до нескольких сот километров. На фото 3,4,5 показаны кратеры Меркурия, Марса и его спутников. Несмотря на ряд различий, связанных со спецификой физических условий, кра-терные формы в основном схожи.

Итак, исследования Луны и других планет показали, что еще до рубежа 3,8 млрд. лет назад их поверхность подверглась интенсивной бомбардировке метеоритами. В результате сформировался кратерный рельеф и образовалась толща ударно-переработанных пород.

Логично считать, что и Земля в тот же период подверглась не менее энергичным ударно-взрывным воздействиям.

Где же следы этих древних катастрофических событий, как они выглядят? Ведь если метеоритные кратеры, образовавшиеся миллиард лет назад, изменились настолько, что определить их происхождение по внешнему облику невозможно, то что же стало с теми, чей возраст в 3—4 раза солиднее? Что же—только логика, снова умозрительные построения, только аналогии? Прав ли Дж. Геттон, один из основоположников геологии, утверждавший, что в этой науке мы не видим ни начала, ни конца? Действительность всегда оптимистичнее мрачной логики.

В последние годы благодаря фотографированию из космоса и высотной аэросъемке больших территорий было установлено, что поверхность Земли покрыта множеством кольцевых структур диаметром от нескольких до многих сотен километров. Исследования кольцевых образований в поперечнике до десятков километров установили эндогенную природу многих из них. Как правило, они представляют собой различные вулканические образования и тектонические структуры—формы рельефа, возникшие из-за перемещений участков земной коры в результате внутренних процессов. Встречаются среди них и сравнительно молодые метеоритные кратеры, и кольцевые структуры, внеземной генезис которых бесспорен. Среди кольцевых образований большего диаметра преобладают дугообразные и кольцевые разломы, которые часто обозначены различными магматическими телами, а при геофизических исследованиях они выделяются концентрической картиной гравитационных и магнитных полей. Происхождение таких образований до сих пор считалось эндогенным. Правда, недавно некоторые ученые их стали считать ударно-взрывными, но не старше 600 млн. лет. Если встать на такую точку зрения, нужно признать, что внутренняя энергия играет совершенно незначительную роль в формировании и развитии структур земной коры, а бомбардировка Земли крупными телами еще в недавнем геологическом прошлом была не менее интенсивной, чем 4 млрд. лет назад. А это не согласуется с результатами исследований Луны и других планет.

По мнению автора, земные кольцевые структуры — следы древней метеоритной бомбардировки планет; происходившей ранее 3,8 млрд. лет назад. Впоследствии сами кратерные структуры были уничтожены земными процессами, но разломы, образовавшиеся одновременно с ними, продолжали существовать. Энергию же они «черпали» в недрах Земли.

Фото 3. Меркурий (снимок КА «Маринер-10»). На правом фрагменте видна западная половина многокольцевой структуры Бассейн Калорис (Жары) диаметром 1300 км

Фото 4. Марс (снимок К Л «Викинг-1»). Пограничная зона между северными равнинами и материком. Самый крупный кратер— Лио—имеет диаметр около 200 км,

Какие здесь можно привести доказательства?

Внешнее сходство кольцевых структур с ударно-взрывными заключается в характерной для тех и других системе радиально-концентрических разломов, создающих рисунок «битой тарелки».

Картина распределения магнитных и гравитационных аномалий в этих структурах сходна. Кольцевые структуры распределены на поверхности континентов в общем статистически случайно. Они никогда не образуют линейных систем. Эти структуры, как и лунные кратеры эпохи интенсивной бомбардировки, имеют очень солидный возраст—более 3,5 млрд. лет. Они всегда древнее складчатости пород, в которых развиты, и пород, впоследствии поднявшихся по разломам из земных глубин, а это датируется зачастую 3,0—3,5 млрд. лет. Таким образом, нельзя говорить об образовании этих кольцевых структур лишь в течение последних 600 млн. лет.

Все эти данные говорят о возрасте большей части исследуемых кольцевых структур и их сходстве с ударно-взрывными образованиями. Прямое доказательство их происхождения — вещество, испытавшее ударно-взрывное воздействие. Где его искать? Что оно собой представляет?

Мы рассуждали так. Судя по исследованиям Луны и других планет, а также по теоретическим расчетам, древняя метеоритная бомбардировка «переработала» всю поверхность Земли. Следовательно, признаки воздействия этого процесса должны присутствовать всюду в породах соответствующего возраста. Но после эпохи интенсивной бомбардировки последовали длительные периоды разрушения древнейших формаций, в результате чего они в основном были уничтожены и вошли в виде разобщенных обломков в состав более молодых отложений. Значит, вещественные свидетельства древней метеоритной бомбардировки надо искать в этих отложениях. Но что искать?

Фото 5.Спутник Марса Фобос (снимок КА «Викинг-1»). Максимальный диаметр Фобоса равен—13,5 км. Самый крупный кратер на нем (Стикни) имеет поперечник—11 км

Как уже говорилось выше, под воздействием ударно-взрывных процессов в породах образуются характерные минералы. В частности, графит превращается в своеобразные алмазы, не встречающиеся в кимберлитовых (взрывных, но эндогенных) месторождениях. Впервые они были обнаружены в метеоритах. Затем их нашли в метеоритных кратерах. Эти алмазы имеют две характернейшие особенности. Во-первых, в них в виде тончайших включений содержится лонсдейлит— минеральная разновидность углерода, образующаяся из графита при огромных давлениях и высокой температуре. Искусственно алмазы с лонсдейлитом были получены взрывным методом при давлениях 700—1400 килобар и температуре около 1000° С, а статическим сжатием — при давлении 120—130 кило-бар и температуре около 3000° С, то есть в термодинамических условиях, совместно не встречающихся ни в земной коре, ни глубже. Во-вторых, для ударно-взрывных алмазов характерно повышенное содержание легкого изотопа углерода С12, так как углерод исходного графита материнских пород обычно имеет биогенное происхождение.

Вне ударно-взрывных кратеров эти алмазы были найдены только в россыпях, образовавшихся при размыве комплексов пород возрастом древнее 3—3,5 млрд. лет. Следовательно, возраст алмазов в россыпях, во всяком случае, не моложе.

Кроме описанных древних алмазов установленного импактного (ударно-взрывного) происхождения есть еще две разновидности этого минерала, которые имеют тот же возраст и генезис. Речь идет о карбонадо и балласах. Они встречаются в Африке, Южной Америке и Австралии. За столетний период разработок кимберлитовых месторождений в них ни разу не находили этих алмазов. По данным Б. И. Прокопчука, они встречаются или в россыпях древнее 1,5—2 млрд. лет, или в относительно молодых россыпях, образовавшихся за счет древних. Наиболее изучено карбонадо. Карбонадо — микро- и скрытокристаллическая разновидность алмаза. Минеральные включения в карбонадо никогда не встречаются в кимберлитовых алмазах и не характерны для кимберлитов. Изотопный состав углерода карбонадо, по данным А. П. Виноградова и других, очень легкий, резко отличен от изотопии алмазов из кимберлитовых трубок. На основании анализа всех характеристик карбонадо Е. В. Франценсон и Ф. В. Каминский пришли к выводу о его некимберлитовом происхождении.

Кроме изотопного состава углерода, своеобразных минеральных включений, насыщенности графитом карбонадо с ударно-взрывными алмазами роднят их поликристалличность, кубический облик монокристаллов, пониженная плотность и многое другое. Балласы (радиально-лучистая разновидность алмаза) также обладают рядом черт, роднящих их с импактными алмазами. Все сказанное выше позволяет нам предположить ударно-взрывное происхождение карбонадо и балласов. Древнейшие россыпи карбонадо и балласов образовались в результате размыва и переотложения пород возрастом древнее 3—3,5 млрд. лет. Следовательно, карбонадо и балласы не моложе этих пород.

Одновременность образования импактных разновидностей алмазов и кольцевых структур — очень важный довод в пользу ударно-взрывного происхождения последних.

Таким образом, на Земле, несмотря на исключительную активность протекающих на ней процессов, сохранились и вещественные, и структурные свидетельства бомбардировки нашей планеты крупными телами в период ранее 3,5—3,8 млрд. лет.

Длительные периоды разрушения земной поверхности после образования кольцевых структур должны были привести к тому, что очень редко в верхних горизонтах земной коры они имеют ударно-взрывную природу. В большинстве случаев эти образования, очевидно, представляют собой исключительно долгожи-вущие, многократно возрождавшиеся системы разрывных нарушений, образование которых было лишь предопределено метеоритной бомбардировкой. Только их корни, скрытые в глубинах Земли, образовались в ту далекую эпоху. Длительность их существования, так сказать их неуничтожимость,— еще одна очень серьезная загадка...

Валерий Полосухин
.

Мысль

 
Рейтинг@Mail.ru
один уровень назад на два уровня назад на первую страницу