6 миллионов лет назад нечто врезалось в территорию современной Бразилии

Фото из открытых источников

Гигантские столкновения с земной поверхностью могут быть катастрофическими событиями с далеко идущими последствиями. Они могут образовывать огромные кратеры, такие как кратер Вредефорт. Также появляется все больше свидетельств того, что достаточно мощные удары могут создать массивную подземную гидротермальную систему из трещин и химических процессов, которые могут быть благоприятны для жизни.

Но существует множество менее энергетически мощных метеоритных ударов, которые сложнее обнаружить, и они также являются важной частью истории Земли. Эти удары генерируют экстремально высокую температуру, способную расплавить горные породы. Когда это происходит, удар может создать огромное поле тектитов — кусков природного стекла размером с гальку. В мире существует пять таких тектитовых полей, и каждое из них рассказывает часть истории Земли.

Бразильские исследователи обнаружили еще одно тектитовое поле, первое в Бразилии.

Их исследование опубликовано в журнале Geology. Ведущим автором является Альваро Кроста, геолог и старший профессор Института геонаук Государственного университета Кампинаса.

«Мы сообщаем об открытии нового поля рассеяния тектитов на северо-востоке Бразилии», — пишут авторы. «В результате этой недавней находки было собрано около 500 образцов, обнаруженных в поле рассеяния протяженностью не менее 90 км». Они назвали эти фрагменты «гераизитами» в честь бразильского штата Минас-Жерайс.

Размеры гераизитов варьируются от <1 г до 85,4 г, и они имеют множество различных форм. Это типично для тектитов, и их химический состав также типичен.

На момент написания статьи протяженность поля составляла 90 км, но последующие исследования выявили новые тектиты на большей площади, достигающей 900 км. «Этот рост площади распространения полностью согласуется с тем, что наблюдается в других тектитовых полях по всему миру. Размер поля напрямую зависит от энергии удара, среди прочих факторов», — заявил Кроста.

При изучении подобных пород исследователям приходится различать породы вулканического происхождения и тектиты. Это непростая задача. Оба типа пород подвергались воздействию высоких температур, и оба типа могут быть распространены на обширных территориях.

Тектиты обладают рядом общих черт, которые помогают ученым идентифицировать их. Они достаточно однородны, имеют крайне низкое содержание воды и летучих веществ, а также не имеют химической связи с местными коренными породами, в которых они обнаружены.

Содержание воды является критически важным фактором при различении вулканических пород и тектитов. «Одним из решающих критериев классификации материала как тектита было очень низкое содержание воды, измеренное методом инфракрасной спектроскопии: от 71 до 107 ppm. Для сравнения, вулканические стекла, такие как обсидиан, обычно содержат от 700 ppm до 2% воды, тогда как тектиты, как известно, гораздо суше», — сказал Кроста.

Тектиты могут содержать большое количество лешательерита. Лешательерит — это кремнеземное стекло, образующееся из кварца в результате ударного метаморфизма высокого давления. Его также часто находят вблизи мест ударов молнии. Он отличает тектиты от вулканических пород, которые могут содержать или не содержать лешательерит, поскольку магма могла образоваться глубоко в мантии, где меньше кремнезема.

По сравнению с некоторыми тектитами, в гераизитах очень мало включений лешательерита. Поскольку обсидиан, являющийся вулканическим стеклом, обычно не содержит лешательеритов, это помогает исключить вулканическую активность. Также нет других свидетельств вулканической активности поблизости. «Подтверждение того, что это местонахождение стекла состоит из тектитов, также имеет смысл, учитывая, что географическое местоположение, где оно обнаружено, не является вулканическим, и что ближайшие известные вулканы аналогичного возраста находятся в Андской Кордильере, более чем в 2500 км отсюда», — пишут авторы.

Также отсутствует кратер, что, казалось бы, противоречит интерпретации как тектитоподобного образования. «В Бразилии, как и в соседних странах, пока не известно ни одного потенциального кратера-источника, связанного с этим полем рассеяния тектитов», — объясняют исследователи. Но, по словам исследователей, это не редкость. На Земле существует шесть крупных тектитоподобных полей, и только три из них имеют связанные с ними, идентифицированные кратеры.

Исследователи использовали изотопные отношения аргона (⁴⁰Ar/³⁹Ar) для датирования гераизитов. «Наилучшая оценка возраста их образования, измеренная методом 40Ar / 39Ar, в настоящее время составляет около 6,3 млн лет, хотя возможное присутствие унаследованного 40Ar потребует дополнительных анализов для полного установления их возраста», — пишут авторы в своей статье.

Что касается размера ударного объекта, то на данный момент определить его невозможно, хотя исследователи говорят, что он вряд ли был маленьким.

«Обнаружение первого в Бразилии поля тектитов, а также его потенциальная связь с еще не раскрытым событием столкновения с астероидом возрастом 6,3 млн лет, заполняет существенный пробел в неполной летописи ударных событий в Южной Америке», — пишут авторы в заключении.

Данные неполны, поскольку кратеры в Южной Америке трудно заметить сверху, главным образом из-за высокой скорости тропического выветривания, которое их разрушает. Кратер может сохраняться в засушливой пустынной местности гораздо дольше, чем в Южной Америке. Кроме того, геологическое исследование континента проводилось не в такой степени, как на других континентах.

Однако состав тектитов накладывает некоторые ограничения на возможное местоположение кратера. Изотопная геохимия показывает, что тектиты происходят из континентальной коры возрастом около 3 миллиардов лет. Это позволяет предположить, что они образовались на кратоне Сан-Франсиско. Этот кратон является древней частью континентальной коры Земли и одной из старейших частей Южной Америки.

«Изотопный состав указывает на очень древнюю континентальную гранитную породу-источник. Это значительно сужает круг потенциальных областей», — сказал Кроста. Более глубокое изучение региона может позволить обнаружить остатки древнего кратера.

Обнаружение этого поля тектитов, а также еще одного, недавно найденного в Белизе, позволяет предположить, что они могут быть не такими редкими, как считалось ранее. Нахождение большего количества таких месторождений может изменить наше понимание истории столкновений на Земле.

«Это имеет важные последствия для всей истории столкновений Земли с метеоритами, указывая на то, что могут существовать и другие, еще не обнаруженные образования тектитов с различным происхождением, химическим составом и возрастом», — заключают авторы.