Импактный метаморфизм

Аризонский метеоритный кратер (астроблема)

Импа́ктный (уда́рный) метаморфи́зм — ком­плекс пре­об­ра­зо­ва­ний ве­ще­ст­ва гор­ных по­род, про­ис­хо­дя­щий при со­уда­ре­ни­ях кос­мических тел с Зем­лёй и со­про­во­ж­даю­щий­ся фор­ми­ро­ва­ни­ем на ней спе­ци­фических гео­ло­гических струк­тур (ас­т­роб­лем) и по­род (им­пак­ти­тов).

Характеризуется высокими и сверхвысокими температурами и давлениями, а также кратковременностью метаморфических превращений. В результате импактного метаморфизма образуются породы, называемые импактитами.

Общая характеристика

Импактный метаморфизм от­ли­ча­ет­ся от других пре­об­ра­зую­щих Зем­лю про­цес­сов ис­точ­ни­ком энер­гии, тер­мо­ба­ри­че­ски­ми па­ра­мет­ра­ми и ме­ха­низ­мом об­ра­зо­ва­ния струк­тур и по­род. В то время, как общее определение метаморфизма (греч. metamorphoómai– «подвергаюсь превращению», «преображаюсь») — это процессы изменения минерального состава и структуры горных пород, на которые воздействуют высокие температуры и давления в твердом состоянии, без изменения химического состава (возможен принос угольной кислоты и воды).

Импактный или ударный метаморфизм связан с космогенногеологическими явлениями, происходящими в участках соударения метеоритов с поверхностью Земли. Он осу­ще­ст­в­ля­ет­ся за счёт ки­не­ти­че­ской энер­гии дви­жу­щих­ся кос­мических тел. При фор­ми­ро­ва­нии ас­т­роб­лем диа­мет­ром от одного до ста км за­тра­чи­ва­ет­ся энер­гия в  1·10¹⁶ − 6,3 · 10²²Дж. При уда­ле­нии от точ­ки со­уда­ре­ния па­ра­мет­ры бы­ст­ро па­да­ют. Та­кие пе­ре­па­ды па­ра­мет­ров (по срав­не­нию с ха­рак­тер­ны­ми для по­верх­но­сти Зем­ли) при­во­дят к то­му, что ско­ро­сти про­цес­сов (дроб­ле­ния, плав­ле­ния, ис­па­ре­ния, ос­ты­ва­ния и др.) ока­зы­ва­ют­ся на мно­го по­ряд­ков вы­ше, чем при обыч­ных гео­ло­гических про­цес­сах.

Попигайская астроблема - спутниковая фотография кратера Попигай, сделанная НАСА

Описание процесса

В процессе импактного метаморфизма выделяется большое количество энергии, сходное с количеством энергии, которое обусловливает землетрясения или извержения вулканов. При этом ударный метаморфизм протекает с высокой динамичностью явлений. Метеориты движутся в пространстве со скоростью 5– 41 км/с, а скорость их соударения с поверхностью Земли находится в пределах 0,1–7,2 км/с. В результате столкновения метеорита с поверхностью Земли происходит резкое его торможение.

Энергия метеорита расходуется на механическую работу внедрения метеорита в породы, ударное сжатие вещества метеорита и пород мишени, на их нагрев. В зависимости от величины ударного давления вещество подвергается разрушению, оставаясь твердым, частично или полностью плавится или испаряется.

Продукты ударного метаморфизма

В местах падения крупных метеоритов образуются взрывные воронки – астроблемы. В настоящее время на Земле их выявлено более 200 (20 из них в России), ежегодно выявляется от двух до пяти новых. Учёные полагают, что за последний миллиард лет произошло около миллиона соударений, большинство астроблем не обнаружено по причине перекрытия их более молодыми осадками или водами мирового океана, уничтожения процессами эрозии. Предполагается, что могут быть открыты еще около 900 метеоритных кратеров.

Изучение астроблем и продуктов ударного метаморфизма развивается в России с 1960-х годов. Оно требует их геологического картирования с тщательным исследованием в лабораторных условиях.

Типы метаморфизма

• Региональный метаморфизм
• Локальный метаморфизм
• Полиметаморфизм
• Ультраметаморфизм
• Метасоматоз

См. также

• Импактит
• Импактное событие
• Астроблема
• Аризонский кратер
• Попигайский кратер
• Алмаз
• Коэсит
• Брекчия

Литература

• Шаминова М.И., Фальк А.Ю. Словарь терминов по общей геологии // Томский политехнический университет : учебное пособие. — 2014. — С. 72.

• Юричев А.Н. Метаморфизм // Томский государственный университет : учебники и пособия для вузов. — 2016. — С. 126-130. — ISBN 978-5-94621-545-9.

• Уляшев В.В. Импактные углеродные вещества Карской астроблемы. — Сыктывкар: 2021. — С. 152.

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Импактный метаморфизм», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/Импактный_метаморфизм» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».