Кратеры диаметром до 10 км
Эта группа метеоритных структур по морфологии и размерам близка к маарам - кратерам, образованным при газовых вулканических взрывах. В тех случаях, когда такие кратеры обнаруживают на аэроснимках в пределах вулканических областей, иногда трудно определить тип структуры. Так, 10 лет назад Сьюзен Кифер открыла на мексиканском вулканическом нагорье такой кратер. После обследования его специалистами по метеоритным структурам стало ясно, что это маар с выбросами вулканических туфов. Маары имеют насыпной вал, сложенный вулканическими выбросами, подводящий канал в центре структуры, устанавливаемый обычно геофизическими методами. Внутри маара и в его бортах пласты вулканических и осадочных пород залегают горизонтально, тогда как в метеоритных структурах километровых размеров в цоколе вала залегают сводообразно приподнятые или перевернутые пласты коренных пород в хрупких осадочных и кристаллических породах, а в пластичных осадочных толщах цокольный вал представляет собой лежачую синклиналь. Перекрывающий вал и кратер маломощный покров аллогенных брекчий сложен не вулканическими, а местными породами цоколя. На дне воронки залегают аутигенные брекчии, в замке лежачей синклинали вскрываются погребенные почвы. Общий признак метеоритных структур - это бескорневой, приповерхностный характер нарушений, затухающих с глубиной (зоны дробления и кольцевые разломы).
Аризонский кратер
Типичная структура в осадочных породах - знаменитый американский кратер, расположенный в пустыне штата Аризона (США), поблизости от столь же знаменитого Каньона Дьявола. Основные параметры Аризонского кратера следующие: диаметр 1,2 км, видимая глубина в среднем 167 м, максимальная - 180 м. Глубина истинного дна около 400 м. Высота вала над окружающей равниной 30 - 65 м; H/D = 1/3. Мощность аллогенных брекчий 220 - 240 м. Уже в 1,5 км от кратера начинается пологий подъем к нему, следовательно, диаметр сводообразной структуры почти в три раза больше, чем у видимого кратера. Американцы обратили внимание на кратер в конце прошлого века, узнав, что у индейцев существует предание о прилете с неба божества. По данным археологических раскопок, кратер уже 20 - 25 тыс. лет назад был известен людям. В конце прошлого века возникло предположение о метеоритной природе кратера.
В кратере было пробурено несколько скважин и пройдены две мелкие шахты. Выяснилось, что в его дне выходят тонкослоистые песчаники и алевролиты формации Супаи мощностью более 300 м (карбон). Над ними залегают отложения перми: массивные кварцевые песчаники формации Коконино мощностью 200 - 250 м, горизонт известковистых песчаников формации Торовец (3 м) и в бортах кратера - песчанистые доломиты и доломитизированные известняки формации Каибеб (80 м). У вершины обрыва воронки выходят слоистые песчаники и алевролиты формации Моенкопи (триас) мощностью около 15 м, тогда как за пределами кратера мощность их 3 - 5 м. Раздув мощности свиты обусловлен, очевидно, тем, что у основания вала выходит замок лежачей синклинали. Она была разбурена мелкими скважинами в конце семидесятых годов. Оказалось, что в верхнем крыле синклинали формации залегают в обратном порядке - сначала Каибеб, затем Торовец и Коконино, причем каждый слой представляет собой слой обломков, почти не перемешанных с соседними формациями. Эта слоистая брекчия протягивается более чем на 1 км от кратера. Значит, слои вала перевернулись, раздробились от удара при падении, но сохранили свой стратиграфический порядок.
Сейсмические работы в 1977 г. В. Эккермана и Д. Годсона показали, что трещиноватые породы вокруг Аризонского кратера имеют те же особенности распространения, что и на Соболевском кратере,- под кратером они имеют большую мощность, на флангах выклиниваются примерно в 1 км от вала, и перегиб между центральной и фланговой частями находится под валом (см. рис. 3). Разница зон трещиноватости состоит. в их пропорциях - на Соболевском кратере диаметр флангов в 4 - 5 раз, а на Аризонском - в 2,5 раза больше диаметра видимого кратера.
Аризонский кратер заполнен аллогенными брекчиями и озерными осадками от плейстоценового до четвертичного возраста, с присклоновыми фациями по периферии. В низах аллогенных брекчий в цементе из мелко раздробленных песчаников, подобных каменной муке встречаются фрагменты силикоглассов и мелкие осколки метеоритного железа. В верхах толщи брекчий залегает горизонт (примерно 10 м мощностью) также с фрагментами стекол и окисленного метеоритного железа. В нем отмечается сортировка обломков по размеру - от 30-сантиметровых у основания до 1 см в его верхней части.
На валу Аризонского кратера аллогенные брекчии имеют типичный для них вид хаотически перемешанных, несортированных обломков пород цокольного комплекса размером до 30 м (для сравнения скажем, что в маарах глыбы вулканических пород бывают не более 3 - 5 м). За валом аллогенные брекчии образуют сплошной покров, а затем отдельные выбросы. При опробовании этих далеких от кратера выбросов были найдены шарики метеорной пыли, а также мелкие осколочки метеоритного железа. Шок-метаморфизм в кратере проявлен очень четко - хрестоматийными стали планарные элементы в кварцевых песчаниках Коконино, пемзовидный лешательерит в низах озерных отложений, участки силикоглассов в низах импактного разреза.
