Как уже сказано, при метеоритном взрыве под кратером образуется дисковидная трещиноватая зона с диаметром в 2 - 3 раза большим диаметра видимого кратера. Трещиноватые породы становятся как бы более легкими или малоплотными. Поэтому над таким участком фиксируются отрицательные гравитационные аномалии. В принципе чем больше кратер, тем больше должна быть амплитуда гравитационной аномалии. Для малых кратеров такая простая зависимость выдерживается, но с ростом диаметра кривая (рис. 19) начинает выполаживаться. От диаметра несколько более 100 км она асимптотически приближается к горизонтальной линии. Для известных земных кратеров гравитационные аномалии не превышают 30 х 10-5 м/с². Б. А. Иванов объясняет это явление тем, что при диаметре кратера 10 - 20 км глубина зоны разрушения 5 - 10 км. При плотности пород 2,5 - 3 г/см³ литостатическое давление на этой глубине равно 10 - 30 МПа. При таком давлении прочность пород здесь больше, чем у поверхности, и разуплотнение затруднено. Поэтому предполагается, что зона разрушения в крупных кратерах с ростом диаметра может увеличиваться лишь в горизонтальном направлении. Возможно, играет роль и то обстоятельство, что в крупных кратерах появляются большие объемы импактных расплавов и горизонты тагамитов, а может быть, внедрения земных магм дают обратный разуплотнению эффект. Кроме того, крупные структуры и их гравитационные поля могут быть искажены тектоническими нарушениями. Как видно на кривой рис. 19, по масштабу гравитационных аномалий земные и лунные метеоритные кратеры ложатся на одну кривую. Точки аномалий вулканических кратеров и кальдер ложатся далеко от этой кривой.
Рис. 19. Изменение гравитационных аномалий (lg ∆g) над метеоритными кратерами и вулканическими кальдерами в зависимости от их диаметров (lg D).
1 - земные метеоритные кратеры; 2 - вулканические кальдеры; 3 - лунные кратеры
Магнитное поле над метеоритными кратерами имеет также характерный вид. Неперемещенные породы, размагниченные при ударе, и брекчии, в которых обломки имеют хаотическое расположение, создают пониженный фон по сравнению с региональным. В центральных частях крупных структур переплавленные породы, намагниченные в земном поле, могут давать аномальное поле, направление которого отражает вектор магнитного поля Земли в момент застывания. Поскольку в разные эпохи магнитные полюса Земли имели разное направление, по вектору этого поля в принципе можно определить возраст кратера. Иногда метеоритные структуры отражаются в магнитном поле кольцом в виде «ожерелья» небольших по площади - локальных аномалий по границе кратера. В крупных структурах магнитное поле усложняется из-за различных по магнитным свойствам и структуре блоков мишени и иногда трудно уловить характерный кольцевой рисунок.
При погоризонтной съемке и магнитные, и гравитационные поля над метеоритными структурами обнаруживают приповерхностный, бескорневой характер, быстро затухая на высоте. Для сравнительно небольших структур этот признак является диагностическим. В крупных кратерах, где могут быть внедрения земных магм и, кроме того, большую мощность могут иметь тела переплавленных пород, картина должна быть более сложной.
У всех кратеров хорошей сохранности магнитные и гравитационные аномалии повторяют круглые очертания кратера. Над глубоко эродированной астроблемой Янисъярви очертания аномалии не столь четки, но и в магнитном, и в гравитационном поле видна не только общая аномалия, но и центральное поднятие. Диаметр гравитационной аномалии, как правило, несколько меньше, чем диаметр кратера, так как над валом обычно гравитационная аномалия становится положительной. Исключение составляет Карская структура. Причина, возможно, в том, что сильная трещиноватость в этой структуре отмечается не только в самой кратерной воронке, но и за ее границей.
Геофизические признаки метеоритных структур настолько ярки и характерны, что одним из методов поисков метеоритных структур, успешно применяемых на Украине, является анализ геофизических материалов. Сейсмические методы являются одними из важнейших для диагностики метеоритных кратеров и расшифровки их глубинного строения.
Одним из признаков метеоритных структур является понижение сейсмических скоростей в породах их дна - аутигенных брекчиях. Метаморфические породы, для которых характерны скорости 5 - 6 км/с, на дне метеоритных структур имеют скорости 4,2 - 4,7 км/с. В крупных структурах, которые могут быть приняты за осадочные бассейны, этот признак может быть существенным аргументом в пользу метеоритного происхождения депрессии.
О тепловом поле метеоритных структур известно сравнительно мало. При метеоритном взрыве земная кора получает огромное количество энергии, часть которой представляет собой тепло. Процесс остывания пород, нагретых при метеоритном ударе, идет по параболической кривой, т. е. сначала он идет быстро, а с уменьшением разницы, выравниванием контраста нагретых пород и окружающего регионального фона, остывание замедляется, асимптотически приближаясь к фону. Остывание происходит достаточно долгое время. Даже в таком небольшом кратере, как Шунак, диаметром всего 3 км, прожилки гидротермальных минералов, образуемых при температурах порядка 100 - 150'С, пересекают озерные отложения с сезонной слоистостью. Следовательно, после их отложения в них циркулировали пары и растворы с такими температурами. Поскольку озерные осадки накапливались около 70 тыс. лет, понятно, что время существования разогрева в породах еще и после образования прожилков было достаточно долгим.
Для ряда крупных кратеров, например Карского, определен аномально большой тепловой поток, который сохранялся, видимо, более 50 млн. лет. Если метеоритная структура находится под морским дном, то дополнительный тепловой поток должен несколько согревать воду и такие регионы должны отличаться от соседних.
В 1984 г. в «Докладах АН СССР» появилась статья С. С. Лаппо и др. об энергоактивных областях Мирового океана. Так названы области, где энергообмен между океаном и атмосферой в 3 - 5 раз активнее, чем фоновые значения для других областей. Один из наиболее крупных максимумов приурочен к морю Росса, где мною открыт молодой, вероятно, плиоценовый метеоритный кратер диаметром 100 км - кратер Бауэрс. Другие энергоактивные области указываются в ряде окраинных морей - Беринговом, Охотском, Японском, Мексиканском заливе и др. По мнению некоторых советских и зарубежных исследователей, все эти области являются предполагаемыми метеоритными структурами. Разумеется, пока их метеоритное происхождение не доказано, нельзя ничего утверждать, но подобные совпадения все же заслуживают того, чтобы быть отмеченными.
