1.1.1 Метеоритне кратероутворення як фактор розвитку планети

Протягом мільярдів років свого розвитку Земля неодноразово зазнавала метеоритних бомбардувань, які залишали на ній численні «рубці» у вигляді кратерів. Їх утворення супроводжувалося глобальними катастрофами - гігантська газопилова хмара зависала над усією поверхнею Землі, закриваючи її від Сонця, огортаючи темрявою і холодом, припиняючи фотосинтез. З наслідками цих грандіозних катаклізмів сучасні дослідники повязують певні етапи в історії нашої планети, коли вимирала біота, відбувалася радикальна перебудова всього органічного світу.

Вивченню проблем метеоритного кратероутворення допомагають не тільки безпосередні дослідження земної поверхні, а й дані порівняльної планетології та астрономії. Різні підходи взаємодоповнюються, допомагаючи розширити наші уявлення про ті впливи, яких зазнавала Земля протягом своєї історії.

Ударне кратероутворення - важливий, а часом вирішальний чинник формування поверхні планет земної групи, Місяця, супутників Юпітера і Сатурна, а також багатьох інших тіл Сонячної системи. Земля за час свого існування постійно зазнавала метеоритного бомбардування. Водночас висока активність процесів, які відбуваються в глибинах нашої планети і на її поверхні, спричинює швидке знищення структур. Утворених внаслідок такого бомбардування, або зумовлює їх поховання у товщах осадових порід.

Цілеспрямовані пошуки таких структур почалися з другої половини минулого століття. Вони привели до відкриття близько 160 кратерів (у т.ч. й на території УКЩ) на всіх континентах.

Однак, за підрахунками спеціалістів, за останні 2 млрд. років Земля зазнала близько 100 тис. метеоритних ударів, які могли утворити кратери більше 1 км в діаметрі, близько 600 метеоритів, результатом яких могли бути кратери діаметром більше 5 км, і близько 20 із ще більшими ( 50 км і більше) кратерами, тому зрозуміло, що нам відома лише незначна частина астроблем, які виникли за другу половину життя Землі.

Діаметр земних метеоритних кратерів коливається у широких межах: від десятків метрів до 300 км. Що ж до їхнього віку, то, скажімо, Сіхоте-Алінський кратер утворився 1947 року, Стерлітамакський - 1990 року, а гігантська імпактна структура Вредефорт у Південно-Африканській Республіці налічує 2023 млн. років. Аналіз опублікованих списків кратерів свідчить про те, що переважна більшість з тих, що збереглися, утворилися у фанерозої, тоді як докембрійських кратерів знайдено лише 11.

Щоб відновити картину метеоритного бомбардування Землі, використовуються дані про поширеність та вік імпактних структур на Місяці, на поверхні якого залишилися сліди кратероутворення приблизно за 4,5 млрд. років. Згідно з цими даними, в історії кратероутворення на планетах земної групи виокремлюється період їх раннього важкого бомбардування, який розпочався у часи утворення твердої оболонки Землі і закінчився 3,9 млрд. років тому, і період менш інтенсивного бомбардування, що триває й досі. Під час раннього бомбардування Землі на її поверхні утворилося близько 200 гігантських кратерів діаметром від 1000 км і більше, подібних до ударного басейну Моря Дощів на Місяці. Однак жодні сліди цих кратерів не збереглися або ми їх ще не виявили.

Отже, метеоритне бомбардування відіграє важливу роль на ранніх стадіях розвитку Землі. Метеоритні кратери мають важливе значення для датування різних структурних поверхонь. Метеоритне бомбардування являється спільним процесом для формування рельєфу поверхні і структури кори планет земної групи, в тому числі і Землі. Не виключено, що в догеологічну стадію становлення Землі метеоритне бомбардування було найголовнішим процесом її розвитку. На жаль, сліди цього бомбардування стерті наступними геологічними подіями - тектонічними рухами, метаморфізмом, магматизмом, водною і вітровою ерозією. В.Е.Хаін (за [1]) вважає, що на цьому етапі провідним процесом було бомбардування Землі великими метеоритами і астероїдами, які і обумовили формування кратерних кільцевих структур, і можливо, вилив базальтових магм в їх межах із осередків в неглибокій астеносфері.

Дослідженнями М.С.Маркова і В.С.Федоровського (за [1]) було показано, що метеоритне бомбардування зробило суттєвий внесок в енергетику ранньої Землі. Згідно їхніх даних утворення кратера Манікуаган (Канада) діаметром 100 км супроводжувалось раптовим вивільненням енергії, рівної близько 1023 Дж, що в 1000 разів перевищує щорічну енергію всіх землетрусів на Землі. Орієнтовні розрахунки показують, що внесок в енергетику Землі високошвидкісних ударів складав 3•1023 ерг/год, що в 3 рази більше сумарного сучасного теплового потоку Землі.

Метеоритне бомбардування повинно було супроводжуватись і масовим магматизмом. В результаті падіння метеоритів виникали продукти плавлення, оскільки біля 1/3 енергії ударів йде на плавлення речовини кори і мантії.

Через підвищену тріщинуватість кори і підйом мантійних діапірів відбувалося заповнення западин, повязаних з метеоритним бомбардуванням, продуктом так званого ініціативного вулканізму.

М.С.Марков і В.С.Федоровський своїми дослідженнями показали (за [1]), що процес метеоритного бомбардування відіграв величезну роль в геодинаміці ранньої Землі. Найважливішими його наслідками є:

1. Порушення монолітності земної кори і утворення її підвищеної тріщинуватості.

2. Виникнення теплових аномалій.

3. Поява неглибоких осередків плавлення і заповнення западин продуктами ініційованого вулканізму.

4. Перерозподіл і перемішування речовини кори і мантії ( в тому випадку, якщо остання на ранніх етапах розвитку Землі залягала неглибоко) і поява своєрідних змішаних порід типу місячного реголіту.