Палеомагнитные исследования Карлинской астроблемы в Татарстане

Сотрудники лаборатории метеоритики и космохимии Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН, совместно с французскими коллегами и коллегами из Казанского Федерального Университета (КФУ), провели палеомагнитные и петромагнитные исследования образцов Карлинской астроблемы – метеоритного кратера диаметром ~10 км, расположенного примерно в 130 км к юго-западу от г. Казань (Татарстан). Образцы имеют очень слабую, но стабильную естественную остаточную намагниченность химической природы, которая, с большой вероятностью, образовалась, в результате вторичных (гидротермальных) изменений. Установлено, что гидротермальные системы даже в таких относительно небольших кратерах могут быть долгоживущими (~100 тыс. лет). Результаты опубликованы в журнале Meteoritics and Planetary Science.

Рисунок 1. Один из видов Карлинской астроблемы (Татарстан).

В результате катастрофических столкновений (импактов) в космическом пространстве поверхности всех твёрдых тел Солнечной системы (Луна, Марс, Меркурий и др.) являются сильно кратеризоваными. На Земле также обнаружено порядка 190 кратеров ударно-взрывного происхождения: их также называют импактными (метеоритными) кратерами или астроблемами. Одним из таких кратеров является молодой и малоизученный Карлинский кратер, предположительно образовавшийся несколько млн лет назад в результате падения метеорита-хондрита (фрагмента астероида) диаметром до 1 км.

В результате полевых работ в районе Карлинской астроблемы (Рис. 1) были отобраны образцы карбонатной породы фундамента (мишени) и образцы импактной брекчии – обломочной импактной горной породы, фрагменты которой несут признаки ударных преобразований (Рис. 2). Палеомагнитные и петромагнитные исследования образцов из разных точек отбора внутри Карлинской астроблемы показали, что носителем магнитных свойств образцов является магнетит (Fe3O4). При этом импактная брекчия содержит примерно в 10 раз больше магнетита (0,6 ppm), чем породы фундамента, и имеет слабую, но стабильную естественную остаточную намагниченность.

Рисунок 2. Ориентированные образцы, отобранные для палеомагнитных исследований в разных локациях Карлинской астроблемы (Татарстан). Ближние образцы (3 ряда) – образцы импактных брекчий, дальние образцы (2 ряда) – образцы породы фундамента кратера.

Естественная остаточная намагниченность, с большой вероятностью, имеет химическую природу и образовалась в результате гидротермальных изменений, то есть, вторичных постимпактных процессов. При этом встречается намагниченность прямой и обратной (по отношению к направлению современного геомагнитного поля) полярности (в сантиметровом масштабе). А это значит, что гидротермальная система существовала в течение периода времени достаточно длительного, чтобы охватить по крайней мере одну инверсию геомагнитного поля, то есть, в масштабе времени порядка 100 тыс. лет. Таким образом, гидротермальные системы даже в таких относительно небольших кратерах, как Карлинский, могут быть долгоживущими, а столкновение космических объектов с Землей имеет длительные геологические и экологические последствия.

Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России и РФФИ.

Источник: ГЕОХИ РАН.