Страница 5 из 13
Итак, можно констатировать следующее. Причина периодических массовых вымираний и великих обновлений органического мира в истории Земли – совместное проявление космического катастрофического воздействия на Землю космических тел – крупных метеоритов, астероидов, комет и порожденных ими мощных излияний базальтов. Можно считать практически доказанным, что высокую активность катастрофических явлений стимулировало именно катастрофическое воздействие космических тел на твердую Землю.
1.3. Небесные серийные убийцы
Несомненно, что главными небесными серийными убийцами живых организмов на Земле являются космические тела. Среди них большую роль играет космический материал метеоритного и кометного вещества, оставляющие после себя страшные следы на Земле – астроблемы. Астроблема (с греческого – “звездная рана”) – термин, применяемый для определенных структурных форм. Современные космические съемки и аэрофотосъемки позволяют увидеть многочисленные впечатляющие кратеры. Например, аэрофотосъемка Канады показала два участка падения крупных астероидов, диаметр которых 22 и 32 километра. Сколько горя после себя для живых организмов оставили эти небесные серийные убийцы! Теория катастроф возродилась во второй половине 20-го века. Блестящим подтверждением теории катастроф явилось обнаружение на важнейшем биостратиграфическом рубеже между осадками меловой и третичной систем (возрастом примерно 66 млн. лет) слоя, обогащенного иридием и другими элементами – индикаторами метеоритного вещества (Альварес и др., 1989) [4]. Исследования аэрофотоснимков и успехи изучения планет Солнечной системы межпланетными станциями показали, что метеорные бомбардировки, дающие эффект образования кратеров и приток химических элементов, были и на ранней стадии развития Земли. В настоящее время на нашей планете достоверно установлено существование 136 кратеров космического катастрофического происхождения диаметрами от десятка метров до 340 километров (астроблема Мороквенг, ЮАР, Африка). При этом с каждым годом их обнаруживают все больше.
Круговые структуры метеоритного происхождения иногда подразделяют на ударные кратеры диаметром менее 100 метров и взрывные кратеры диаметром свыше 100 метров. Ударные кратеры образуются при падении небольших метеоритов, которые дробятся при столкновении с Землей. Взрывные кратеры образуются при ударе космического тела после его вхождения в твёрдые породы. При этом до 70% энергии переходит в тепло. Существует три группы признаков метеоритных кратеров и астроблем:
1) Структурные: вал в виде кольцевой возвышенности вокруг воронки преимущественно молодых кратеров, центральное поднятие (центральная горка или купол), отчетливая кольцевая структура с радиальными разломами;
2) Минерально-петрографическое: наличие продуктов кристаллизации расплава, возникшего в результате космогенного взрыва. Среди них выделяются туфоподобные разновидности. Признаки ударного метаморфизма установлены во многих минералах – кварце, полевых шпатах, слюдах,
амфиболах, пироксенах и т. д.;
3) Геофизические: аномалии полей, возникающие в зоне воздействия космогенного взрыва, по объему превышающие размеры воронки кратера. Эти аномалии исследуются гравиметрическими, сейсмическими, электро– и магнитометрическими методами. Так центральным зонам кратеров и астроблем соответствуют относительные гравитационные минимумы. В магнитном поле космогенные структуры проявляются благодаря концентрическому расположению аномалий, фиксирующему радиально кольцевую сетку разломов. Центры структур отмечаются отрицательным или положительным магнитным полем.
Большинство этих структур имеют фанерозойский возраст и только 7 крупных астроблем являются более древними образованиями. Распределены все найденные в настоящее время 136 кратеров по земному шару очень неравномерно. Это связано с плохой изученностью всех районов Земли (особенно тайги и джунглей). Наиболее изучены 46 кратеров в США и Канаде. 37 кратеров находятся в бывшем СССР, из них третий по величине (Попигайский). Пока еще очень плохо обследовались Африканский, Азиатский и Южно – Американский континенты. Для 60 астроблем установлено время их образования. Распределение астроблем по возрасту показывает характерную картину: 16,7 % – четвертичных, 23,3 % – кайнозойских, 21,6 % мезозойских, 30,0 % – палеозойских, по 1,7 % – вендских, поздне – и раннепротерозойских, 3,5 % – средне – протерозойских. Средние размеры всех астероидов, падавших на Землю равны: диаметр – 5,7 километров, масса – 4 х 1017 грамм, энергия – 2 х 1033 Джоулей. Кратер, который образуется от падения такого астероида среднего размера, имеет диаметр около 30 километров. Из 25 перечисленных в таблице 1 астроблем только одна (Монтанэ) расположена на шельфе и ни одной – на дне Мирового океана, в то время как океанический тип земной коры (дно океанов) занимает 58,8 % поверхности Земли. Конечно, метеориты падают и в Мировой океан, вызывая нарушения экосистем и биосферы, но обнаружить их в океане крайне затруднительно. Что касается домеловых астроблем, то здесь еще непочатый край работы (с точностью ±3 миллионов лет установлены лишь 4 астроблемы). Выпадение их на Землю совпадает с началом геологических веков.
Как видно, из таблицы 1, на Земле в период 600-1500 миллионов лет астроблемы не оставили следов в связи с высокими параметрами атмосферы. Наиболее распространены сравнительно небольшие метеоритные кратеры диаметром 4 – 16 километров, составляющие 36,8 %. Крупных кратеров (16 – 64 километров) около 20 % общего количества. Астроблем – гигантов (более 64 километров) – всего 3,7 %. Аномально высокое (17 %) количество мелких (до 1 километра) кратеров объясняется тем, что это в огромном большинстве четвертичные образования.
Распределение астроблем Земли по возрасту[4]
Таблица 1
В России крупные кольцевые структуры исследовались с 70-х годов. В 1975 году В.М.Рыжовым и В.В.Соловьевым была опубликована карта морфологических структур центрального типа территории СССР в масштабе 1: 10.000.000. Все указанные на карте кольцевые структуры (несколько сотен) разделены на купольные, кольцевые и купольно-кольцевые. В возрастном отношении они образуют две группы: домезозойскую и мезокайнозойскую. Наиболее крупные из структур, достигающие в поперечнике 1.000 километров, расположены на Балтийском щите, в районе Западно-Сибирской низменности, в Казахстане, на Украинском щите и на Северо–Востоке России. В крупные структуры вписываются более мелкие кольца, полукольца и полуовалы, диаметр самых мелких из которых составляет не более 50 километров.
Одна из самых крупных кольцевых структур, расположенная на северной окраине Анабарского щита и имеющая в диаметре 100 километров, состоит из сочетания колец, овалов и полуколец. Это Попигайский кратер. По данным В. Л. Масайтиса кратер представляет собой округлое понижение в рельефе глубиной до 200 – 400 метров значительного диаметра, заполненное четвертичными песками и галечниками. Во внутренней воронке кратера находится кольцевое поднятие диаметром 45 километров, обладающее признаками ударного воздействия (конусы разрушения, стекла). Воронка заполнена пластообразным веществом мощностью до нескольких десятков метров. Мощность выбросов в центральной части кратера достигает 2 – 2,5 километра. Внешняя воронка образует кольцо 20 – 25 километров шириной. Осадочные породы в ее бортах интенсивно деформированы, нарушены центробежными надвигами и радиальными разрывами с амплитудами смещения до нескольких километров. Под выбросами простирается мощность грунта не менее 150 метров и состоит из обломков и глыб разного размера и рыхлого материала. Выбросы близки по химическому составу к гнейсам и состоят из стекла, обломков оплавленных гнейсов и их минералов.