Brekzien Puchezh-Katun astrobleme • Anton Uljakhin • Wissenschaftliches Bild des Tages über "Die Elemente" • Geologie

Breccia Puchezh-Katun astrobleme

Vor Ihnen der Aufschluss von bunten, Trümmer-Block Brekzien – Felsen aus zementierten großen eckigen Trümmern. Die Grenzen dieser Fragmente sind auf dem Foto als leichtere Steinflecken sichtbar. Diese nackten Katunski-Verwerfungen des oberen Perm und des unteren Trias erstrecken sich über 50 km entlang der Ufer des Gorki-Stausees in den Regionen Nischni Nowgorod und Iwanowo vom Dorf Sokolskoe bis zur Stadt Gorodez.

Schon in den 40er Jahren des 19. Jahrhunderts hat der Entdecker des Perm-Systems, R.I. Murchison, die Geologie der Wolga-Region beschrieben, auf die rot gefärbten Brekzien aufmerksam gemacht, was darauf hindeutet, dass sie durch die Metamorphose der Perm-Kalksteine ​​entstanden sind. Später wurden diese Gesteine ​​als Küstenerdrutsche, Karst, Glaziodislokationen, das Ergebnis lokaler tektonischer Erhebungen und sogar Vulkanismus betrachtet.

Bunte Breccien auf dem rechten Ufer des Gorki-Stausees. Foto © Anton Uljakhin

Im Jahr 1965 verglich der Geologe L.V. Firsov die Materialien der geologischen Struktur der Puchezh-Katun-Versetzungen mit den zu dieser Zeit bereits bekannten Impaktkratern – Astroblemen – und stellte als erster den meteorischen Ursprung der bunten Brekzien fest.Nach dieser Annahme widmeten die Geologen der Vorwölbung im zentralen Teil der Ringstruktur, die Vorotilovsky genannt wurde, besondere Aufmerksamkeit. Im Bereich dieser Vorwölbung wurde in den Jahren 1988-1992 der Tiefbrunnen Vorotilovskaya (5374 m) gebohrt. Die beim Tiefbohren gewonnenen Daten bestätigten schließlich, dass die Puchezh-Katunskaya-Ringstruktur ein uraltes Astrobleme ist, das durch den Fall eines großen Meteoriten vor etwa 169 Millionen Jahren entstand – im Jura, 100 Millionen Jahre vor dem Fall des berühmten Chiksulub-Meteoriten in der Dinosaurierzeit. Die Brekzien bilden den Randbereich des Puchezh-Katun-Astroblements, eines der zehn größten Meteoritenkrater der Erde und der zweitgrößte nach dem Krater Popigai in Russland. Der Krater selbst ist perfekt erhalten, aber ist unter der Dicke von Hunderttausenden von Metern Niederschlag versteckt und zeigt sich nicht im modernen Relief. Glücklicherweise erwiesen sich brekzierte Gesteine, die durch das Wasser des Stausees geschnitten wurden, als für Beobachtung und Studium zugänglich – und dies zog die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich.

Die Formationszeit der Puchezh-Katunsky-Impaktstruktur wurde anhand eines Gesamtkomplexes geologischer und paläontologischer Methoden geschätzt, basierend auf den Ergebnissen einer palynologischen Studie.Die Analyse von fossilen Palynomorphen zeigte, dass Brekzien, die aus ungleich gealterten Gesteinen bestehen, Sporen und Pollen enthalten, die charakteristisch für das Bayoische Stadium des Mittleren Jura (vor 170-168 Millionen Jahren) sind. Die Myosporen drangen zusammen mit dem Wasser, das den Kratertrichter füllte, in die Felsen. Absolute Isotopendatierung von Zirkon ergab ähnliche Ergebnisse.

Schematische geologische und strukturelle Karte des Kellerkomplexes von Puchezh-Katun astrobleme: 1-5 – Kellerkomplex, 6 – Iso-Gips-Oberfläche des Kellerkomplexes und ihre Werte in Metern, 7 – die äußere Grenze der Verteilung des coptogenen (Impakt-) Komplexes, 8 – die äußere Grenze des Kratertrichters, 9 – Achse der Ringrinne, 10 – die Achse der Radialnuten, 11 – Bohrlöcher, 12 – Vorotilovskaya tief gut. Bild aus dem Buch von V. L. Masaitis et al., 1999. Tiefbohrungen in der Puchesch-Katunskaya-Impaktstruktur

Puchezh-Katun astrobleme hat einen Durchmesser von etwa 80 km und ist ein typischer großer Meteoritenkrater. Seine zentrale Anhebung in getrennten Blöcken (Vorotilovsky Kante) unterteilt hat eine Mulde und ist von einer ringförmigen Nut mit Stufenleisten auf seiner Platine umgeben, und eine ringförmige Terrasse grenzt an die Nut.Der Keller der Terrasse ist überall mit bunten Brekzien aus zerkleinerten Steinen bedeckt – Blöcke von 1 bis 100 m Größe bestehen aus sandig-tonigem Oberperm und Untertrias, gemischt mit Blöcken aus oberkarbonischem Kalkstein; Die Brekzienstärke beträgt bis zu 200 M. Im Bereich der zentralen Anhebung und der Ringrinne bestehen die polymiktischen Trümmer aus Trümmersteinen nach den Bohrdaten aus Fragmenten von archaischen kristallinen Sedimentgesteinen aus Vendia und Devon.

Die Krater-füllenden Brekzien wurden als Folge der Zerkleinerung und Vermischung der Gesteine ​​der Sedimentschicht und in geringerem Maße des kristallinen Grundgebirges gebildet. Innerhalb der Grenzen der Terrasse, jenseits der äußeren Grenze des Kraterkraters, wurden große Blöcke von zerkleinerten permischen-triassischen und karbonhaltigen Gesteinen, die in Aufschlüssen präsentiert wurden, mit Material zementiert, das mit sich radial ausbreitenden Schlammsteinflüssen ankam. Der Aufprall wirkte sich auf die Gesteine ​​bis zu einer Tiefe von 8-10 km aus und seine Stärke wird auf 1 × 10 geschätzt28 erg bei einem Auftreffwinkel von 45 ° und der Durchmesser des Schlagzeugers selbst beträgt ca. 3 km.

Stereoprojektion der wahren Bodenfläche der Puchezh-Katun-Astrobleme.Das Verhältnis von horizontalen und vertikalen Skalen von 1: 3. Bild aus dem Buch von V. L. Masaitis et al., 1999. Tiefbohrungen in der Puchesch-Katunskaya-Impaktstruktur

Im Moment des Einschlags des Meteoriten war dieser Ort eine kumulative Ebene, die nach Nordwesten mit zahlreichen Lagunen und Seen geneigt war, deren Wasser in den gebildeten Krater einzuströmen begann. Das meiste Wasser wurde von dicken Brekzien verschluckt und blieb nur in der ringförmigen Rinne. Nach der Verdichtung der Brekzien und dem Absinken des Kraterbodens nahm der Wasserspiegel merklich zu, und es bildete sich ein großer See, der bis zum Kallovianischen Zeitalter existierte, als das Wasser des epikontinentalen Beckens das Gebiet überflutete, in dem sich das Astrobleme befand.

Die Folgen dieses Einschlags wurden katastrophal für ein ziemlich großes Gebiet rund um das Epizentrum. Nach den Ergebnissen der ersten Datierung wurde sogar angenommen, dass der Sturz des Meteoriten das frühe Koar-Aussterben (siehe Toarcian-Umsatz) vor 183 Millionen Jahren verursachte, aber diese Datierung erwies sich als überschätzt.

Angesichts der Größe des Puchezh-Katun-Astroblements und der Stärke des Aufpralls, aus dem es gebildet wurde, können wir von Diamantlager sprechen (das zum Beispiel im Popigay-Krater identifiziert wurde).Mit einem unglaublich hohen Druck und einer hohen Temperatur während eines starken Schlags tragen kohlenstoffhaltige Gesteine ​​zur Bildung sehr kleiner Impaktdiamanten bei. So wird die Reserve der offenen Popigai-Lagerstätte auf mehrere Billionen Karat geschätzt, die alle bekannten Diamantenreserven der Kimberlit-Provinzen der Welt übersteigt. Die Zahl ist riesig, aber die Entwicklung solcher Lagerstätten ist überhaupt nicht profitabel: Es ist billiger, synthetische Diamanten herzustellen. Impaktdiamanten eignen sich wegen ihres nicht darstellbaren Aussehens und ihrer geringen Größe auch nicht für Schmuckstücke. Die Frage des industriellen Abbaus von Puchezh-Katun-Diamanten wird ebenfalls noch nicht diskutiert.

Foto © Anton Ulyakhin, Brekzien in der Nähe des Dorfes Vasilkovo, Puchezhsky Bezirk, Iwanowo Region.

Anton Uljakhin


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