Пучеж-Катунский кратер

Пучеж-Катунский кратер
Местность, где расположен Пучеж-Катунский кратер
57°01′ с. ш. 43°58′ в. д.
Страна	Россия
Тип	Метеоритный кратер
Пучеж-Катунский кратер

Ударно-дислоцированная глинистая порода (спил) из Пучеж-Катунского кратера

Пучеж-Катунский кратер — метеоритный кратер на территориях Чкаловского, Городецкого, Сокольского, Ковернинского районов Нижегородской области и Пучежского Ивановской области. Пучеж-Катунский кратер - первая установленная астроблема России. Открыл её в 1965 году выдающийся учёный Л. В. Фирсов. Она знаменита и тем, что является второй по величине в России после Попигайского кратера.

Кратер имеет диаметр 80 км, расположен в 80 км к северу от Нижнего Новгорода. Кратер открыт в 1965 году, первым на территории России. В исследовательских целях в районе центра удара была пробурена Воротиловская глубокая скважина (5374 м). По результатам геологических изысканий определено, что кратер возник в батский век среднеюрской эпохи юрского периода — примерно 167 млн лет назад. Это было время бурного развития разных видов пресмыкающихся. По суше ходили динозавры, в морях плавали ихтиозавры и плезиозавры, в небе летали птеродактили. В месте падения метеорита в этот период происходило наступление моря, и район катастрофы, возможно, представлял собой низкий остров, окруженный со всех сторон водой.

Существовала также гипотеза о том, что данный объект представляет собой древний вулкан, некогда извергавшийся здесь, и после полного угасания своей активности погребённый под слоями осадочных пород. Однако находки импактных структур, возникающих только при ударе крупного метеорита, опровергли эту гипотезу. Другое название Пучеж-Катунского кратера — Воротиловский выступ.

Образование Пучеж-Катунской астроблемы связано с падением астероида диаметром несколько километров. Такой огромный объект при вхождении в атмосферу Земли должен был создать сильнейшее кинетическое воздействие на поверхность и недра планеты. Поэтому территория вокруг этой астроблемы представляет особый интерес для поисков новых алмазных месторождений и нуждается в тщательном анализе.

Пучеж-Катунский кратер имеет возраст 175–167 млн лет, перекрыт осадочными породами до 2 км толщиной и потому в рельефе никак не заметен. На космических снимках района прослеживается округлая структура диаметром 140 км, центрированная соответственно геометрическому центру кратера. Эта структура проявляется в результате дугообразной формы верхних течений рек Лух на западе и Керженец и его правого притока на востоке.

Кратер выработан в двуслойной мишени, состоящей из архейских и нижнепротерозойских амфиболитов, гнейсов и кристаллических сланцев, перекрытых осадочными породами общей мощностью 2 км. Разрез осадков в мишени кратера снизу вверх представлен вендскими глинами, алевритами и песчаниками (900 метров), средне- и верхнедевонскими известняками, мергелями и песчаниками (800 м), каменноугольными карбонатными породами, углистыми глинами и алевролитами (400 м), пермскими доломитами, гипсами, ангидритами с прослоями каменной соли, известняков, алевритов, глин и мергелей (100-250 м) и нижнетриасовой пестроцветной толщей (песчано-глинистые породы с прослоями мергелей и конгломератов, 60-120 м).

В ложе кратера есть центральное поднятие кристаллических пород фундамента диаметром 8–10 км с поднятием 1,6–1,9 км (эта подземная гора называется Воротиловским выступом). Поднятие фундамента имеет куполообразную форму с впадиной в центре глубиной 400–600 м. Центральное поднятие окружено кольцевым жёлобом глубиной 1,5 –1,7 км и диаметром 40 км. С внешней стороны к жёлобу примыкает кольцевая зона террас шириной 20 км. Зона террас радиально рассечена и покрыта брекчией, состоящей из блоков и фрагментов разновозрастных песчаников и глин с примесью карбонатных пород.

Обломочные массы перемещались по радиальным, относительно центра кратера, направлениям и в результате эродирующего воздействия первых на коренные породы образовалось несколько желобов выпахивания. Желоба прослеживаются на расстояние до 20 км, ширина их до 6 км, глубина до 120 м. Анализ состава и структуры данных образований показывает, что они являются импактными брекчиями и сформированы за счёт раздробления пород цоколя при их радиальном перемещении грязекаменными потоками. Материал из центральной части астроблемы частично перемещался по баллистическим траекториям.

На всех породах есть отложения озёрных осадков, образовавшихся позднее.

Данные по сверхглубокой Воротиловской скважине (57 06' N, 43 35' E), пробуренной до глубины 5374 м и находящейся рядом скважине-спутнику глубиной 1498 м (обе пробурены в конце 1980-х годов) показали, что в центре импактной структуры (Воротиловского выступа) брекчия центрального поднятия состоит из пород, которые были ударно-метаморфизованы при давлениях 45–50 ГПа на верху центрального поднятия и 10–20 ГПа на глубине 5 км. Породы центрального поднятия, встреченные на глубине 600 м, первоначально залегали на глубине 5 км, а разбуренные в дне скважины — на глубине 11 км. Породы испытали постимпактные гидротермальные преобразования.

Скважина не вышла из зоны ударных преобразований, которые по оценке проявляются до глубины 9–10 км.

Энергия удара оценивается в (1–3)*10²⁸ эрг (около 20 000 "Царь-бомб"), диаметр ударника — 2–4 км (при угле соударения 45°).

По сравнению с породами кристаллического фундамента Восточно-Европейской платформы выделенные в скважине продукты термального метаморфизма характеризуются повышенной пористостью, аномальной магнитной восприимчивостью и остаточной намагниченностью, низкими величинами общей плотности, скоростями упругих волн и теплопроводностью.

Пучеж-Катунская кольцевая структура сходна с Попигайской по геологической позиции, строению, алмазоносности и длительности развития. Исследование из космоса показало, что Попигайская кольцевая структура, традиционно относимая к метеоритным кратерам (астроблемам), является членом семейства глубинных кольцевых структур, окружающих Анабарский щит и не выходящих (за исключением самой Попигайской) на поверхность.

Особенности магнитных свойств керна и характер их изменения с глубиной не противоречат тем явлениям, которые возникают при соударении массивного летящего со сверхвысокой скоростью тела с земной поверхностью, тем самым подтверждая экзогенную природу структуры.

Ссылки

1. "Пучеж-Катунская астроблема: модель строения гигантского импактного кратера". В. Л. Масайтис и др. Журнал "Астрономическй вестник" 1996, т. 30, № 1, с.5-13

2. Воротиловская взрывная кольцевая структура — ископаемая астроблема http://radilov.ru/content/view/829/33/

3. Астроблема или синеклиза http://pucentrio.mirtesen.ru/blog/43384446471/Astroblema-ili-sinekliza

4. Д. Д. Бадюков (2005). МЕТЕОРИТНЫЕ КРАТЕРЫ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ. ГЕОХИ РАН http://www.meteorites.ru/menu/encyclopaedia/ruscraters_full.html