1. Общие сведения
Метеоритные кратеры - это образования, возникающие в результате столкновения метеоритов больших размеров с поверхностью Земли. Они представляют собою более или менее крупные - в поперечнике от нескольких метров дo нескольких километров - округлой формы воронки, нередко окруженные валом. Метеоритные кратеры бывают двух типов.
Кратеры первого типа образуются в результате столкновений Земли с метеоритом скорость которого относительно невелика. При этом метеорит, ударяясь о землю, "выбивает" на ее поверхности довольно большую воронку, не вызывая, однако, взрыва. В центре таких кратеров можно обнаружить остатки самого метеорита. Классическим примером кратеров такого типа являются воронки, образовавшиеся при падении Сихоте-Алиньского железного метеоритного дождя.
Кратеры второго типа образуются при столкновениях Земли с метеоритом» скорость которого достигает нескольких десятков километров в секунду. При падении метеорита на поверхность Земли егo огромная кинетическая энергия практически мгновенно переходит в тепловую, результатом чего является взрыв и полное /или почти полное/ разрушение метеорите. Кратеры второго типа обычно значительно больше кратеров первого типа. Примером кратера такого рода является Аризонский кратер в США и главный кратер Каалиярвской группы в Эстонии. На дне кратеров второго типа обнаружить метеоритное вещество, как правило, не удается.
Рекогносцировочные работы
До настоящего времени на территории Советского Союза известны всего 2 хорошо изученные группы метеоритных кратеров (Сихотэ-Алиньская и Сааренская). Между тем, исследование этих образований даёт многое как для астрономии и геологии (главным образом, в плане космологии), так и для прикладных отраслей, интересующихся процессами, происходящими при столкновении твердых тел, движущихся с космическими скоростями. Поэтому обнаружение и исследование новой группы кратеров представляет большой научный интерес.
Рекогносцировочные работы в районе предполагаемого метеоритного кратера включают в себя следующие моменты:
1. Тщательный осмотр местности площадью минимум в десять квадратных километров вокруг предполагаемого метеоритного кратера, Выявление более мелких кратеров и воронок, сопровождающих обычно главный кратер. Нанесение обнаруженных образований на точную топографическую основу. Установление координат найденных кратеров.
2. Общее географическое описание местности, где произошло падение метеорита. Должны быть указаны рельеф, характер растительности, почв района, степень выраженности процессов эрозии, климатические условия и населенность местности.
3. Составление возможно более точного плана каждого метеоритного кратера в отдельности и метеоритного поля в целом. План каждого кратера должен давать полное представление о глубине кратера, его форме, углах наклона его стенок, о наличии (или отсутствии) вала и его высоте и т.д. К плану каждого кратера должно быть приложено подробное описание последнего. Особое внимание следует обращать при этом на признаки, которые могли бы способствовать установлению давности метеоритного падения. Ценные данные в этом направлении может дать исследование (спилы) деревьев в самом кратере и в его ближайших окрестностях, изучение возраста торфа (в случае, если на дне кратера образовалось болото) и проч.
4. Подробная геологическая характеристика района метеоритного падения
5. Опрос местного населения о давности и о причинах возникновения кратеров.
Сбор сведений, необходимых для понимания динамики взрыва Следующим этапом исследования является сбор сведений, необходимых для понимания динамики взрыва.
Тактика ведения работ здесь зависит, во-первых, от размера кратера, во-вторых, от характера породы в которых он образован.
При исследований больших (диаметром в несколько десятков метров) кратеров необходимо, во-первых, заложить несколько шурфов на возможно большую глубину в нескольких точках – лучше симметричных - кратера, вне вала, на валу и с внутренней стороны, а тaкже внутри также внутри самого кратера. Желательно также провести зондирование кратера по возможно более густой сетки с помощью буров различных конструкций. Оптимальным является отбор проб по вертикали через каждый метр на глубину до 30 м и более, однако такой объем работ не всегда является реальным, поэтому следует придерживаться правила, зондировать на возможно большую глубину по возможно более густой сетке. В целом, эта часть работы должна давать полное представление о породах, слагающих кратер, и о степени повреждения их в момент падения метеорита. Это дает возможность оценить энергию взрыва. При исследовании небольших - диаметром в несколько метров - кратеров нужно иметь в виду возможность полной раскопки и очистки воронки. Это перспективно в том случае, если твердые породы в данной точке близко подходят к поверхности земли и если, таким образом, в момент падения метеорита в них остается выбоина, не подвергающаяся практически в дальнейшем каким-либо изменения. Классическим примером такого рода служат малые кратеры Каалмярвской группы, по существу выбитые в пластах осадочных пород острова Саарвмаа. Расчистка воронки в этом случае должна производится послойно» с подробным описанием характеристики каждого слоя и с поэтапным фотографированием. Очищенная воронка должна быть сфотографирована» подробно описана, с нее должны быть сняты чертежи, а по окончании работ ее следует законсервировать (поставить над ней навес).
IV. Поиски метеоритного вещества
Следует иметь в виду» что в районе метеоритных кратеров куски метеоритного вещества могут иметь самые различные размеры - от масс в несколько десятков и сотен килограммов до мельчайших частиц микроскопического и субмикроскопического размера. Кроме того, метеоритное вещество испытывает сложный ряд превращений в биогеносфере. В связи с этим для поисков его может быть применен ряд методов.
1. Магнитометрия
Выполняется с помощью магнитометра М-2 или близкого к нему прибора. Магнитная съемка кратера проводится по возможно более густой сетке /1x1 или 5*5 м/. Кроме того, делается два перпендикулярных хода за пределы кратера на расстояние до 2 км с шагом в 100 м с целью определения фоновых значений магнитного доля в % данном районе. Этот метод позволяет выявлять наиболее крупные в несколько килограммов и более - магнитные массы.
Для поисков металлических осколков меньшей величины могут быть с успехом применены миноискатели.
Поиски осколков следует проводить как внутри кратеров, так и, в особенности, в окружности кратерного вала. Кроме того, поиски миноискателями могут быть весьма эффективными в зоне, указанной на чертеже №1, где вероятным является выпадение относительно крупных (в несколько килограммов и более) метеоритных
2. Поиски метеоритной магнитной фракции в почве
Для поисков мелкодисперсного метеоритного вещества можно применить магниты самых различных конструкций - от малых ручных до специальных лотков с магнитным дном для шлихового поробования. Собранная магнитная Фракция должна быть в дальнейшем подвергнута химическому и морфологическому изучению.
3. Металлометрическая съемка
Отбор проб на металлометрию проводится обычным способом со дна кратера, с его бортов и вале» а также по двум взаимно перпендикулярным профилям на расстояние до 10 км от места падения. Длина шага - 200 м на первом километре, 500 м - на последующих. Пpoбы, в дальнейшем подвергаются спектральному анализу.
4. Поиски магнетитовых шариков. Часть метеоритного вещества, оплавленного и раздробленного в момент взрыва, в дальнейшем застывает в виде мельчайших шариков сферул. Для их выделения необходим отбор крупных проб почв. Чем древнее кратер, тем на большей глубине будет залегать слой почвы, обогащенный метеоритными шариками. В том случае, если давность образования кратера не превышает 100-150 лет, для поисков "шариков" нужно брать слой почвы толщиной в 10 см с площади в 1 м2, находящийся на ровном месте (во избежание смыва или, наоборот, намыва космических частиц водой), необходимо взять 2-3 таких пробы в непосредственной близости от кратера, 1-3 пробы - на расстоянии 2-3 км и 1-2 пробы - на расстоянии 15-20 км от места падения.
Все пробы должны быть тщательно этикированы и занесены в специальный журнал учета. Особое внимание следует уделить привязке проб.
5. Другие способы поисков вещества
В случае, если в окружности метеоритного кратера имеются деревья, желательно взять для спектрального анализа образцы древесины различных пород, произрастающих на разном удалении от метеоритного кратера. данная инструкция касается лишь полевой части работ, камеральная обработка проб включает в себя целый ряд моментов» о которых следует говорить особо.
Сибирская комиссия по метеоритам и космической пыли СО АН СССР.
составил Н .В.Васильев