youri poslawsky - gea · samengegroeid in asteroïden . meteorietsteen statistiek . val observaties...
TRANSCRIPT
Astoblemen meteoriet inslag structuren
Youri Poslawsky
Gea, Kring Rijnland Werkgroep Algemene Geologie
18/11/2014
1 Wolfe Creek, West Australië
Manicouagan krater, Canada
• inleiding / definities • soorten meteorietstenen • criteria voor astroblemen • astrobleemvormen en –voorkomens
hoeveel waar, wanneer grootte frequentie, energie
• massa uitsterven • voorbeelden astroblemen
recent N Amerika, Europa Azië, Afrika, Australië
Inhoud
2
catastrofisme
creationisme bijbel Ussher (1581-1656)
Fysisch-chemische natuurwetten zijn tijdloos Geologische processen verliepen daarom vroeger niet anders dan nu.
17e – 18e eeuw catastrofisme zondvloeden Cuvier neptunisme (1769-1835)
actualisme / uniformitarianisme Hutton plutonisme (1726-1797)
3
astobleem / inslag structuur / meteorietkrater: overblijfselen van een meteoriet inslagstructuur in de vorm van een (cirkelvormig) litteken van verbroken en vervormd gesteente.
definitie
4
erosie
erosie
astobleem / inslag structuur / meteorietkrater: overblijfselen van een meteoriet inslagstructuur in de vorm van een (cirkelvormig) litteken van verbroken en vervormd gesteente.
definitie
5
erosie
astobleem / inslag structuur / meteorietkrater: overblijfselen van een meteoriet inslagstructuur in de vorm van een (cirkelvormig) litteken van verbroken en vervormd gesteente.
definitie
6
erosie
astobleem / inslag structuur / meteorietkrater: overblijfselen van een meteoriet inslagstructuur in de vorm van een (cirkelvormig) litteken van verbroken en vervormd gesteente.
definitie
7
planetesimaal: natuurlijk object in sterrennevel (protoplaneet) planeet: rond hemellichaam in een “schone” baan om een ster dwerg planeet: (rond) hemellichaam in baan om een ster planetoïde / asteroïde: klein (< 1000 km) hemellichaam in baan om ster komeet: hemellichaam van ijs, gas en stof in baan om ster meteoroïde: klein rotsig of metallisch object dat door de ruimte reist
wat kan er inslaan?
8
oer-bombardement
1 vroege periode 4.6 – 4.0 Ga vorming van rotsachtige planeten door accretie Mercurius, Venus, Aarde (Maan), Mars
2 late periode ~ 4.1 – 3.8 Ga (vorming / baanmigraties van de gasreuzen) 22 000+ inslagkraters ø > 20 km 40 inslag bekkens ø > 1000 km enkele inslag bekkens ø ~ 5000 km
elke 100 jaar ernstige “milieu”gevolgen
planetesimalen protoplaneten
planetoïden asteroïden
4.6 – 3.8 Ga (Hadeïcum eon 4.6 – 4.0 Ga Eoarcheïcum era 4.0 – 3.6 Ga)
9
sporen op alle rotsachtige planeten en manen zonder atmosfeer: Maan, Mercurius bolletjeslagen op aarde: Groenland, NW Canada, W Australië, Z Afrika
aant
al in
slag
en
1 2 Ga 4.5 4.0 3.5 3.0
bolletjes lagen spherule layers
2.63 Ga, Jeerinah, W. Australië
1 cm
10
enkele definities
meteoor: lichtspoor in de atmosfeer, veroorzaakt door een gloeiende meteoriet meteoriet: buitenaards object, dat de atmosfeer passeert meteoorsteen: buitenaards stenig of metallisch object, dat het aardoppervlakte (heeft) bereikt
meteoren- zwermen
11
Toename meteorieten, ruimtegruis, -stof: 200 – 500 ton / dag. Afname H: 260 ton / dag.
typen: I. chondrieten
II. siderolieten steen-ijzer meteorieten
(ρ = ca. 4.5 g/cm3)
III. (holo)siderieten
silicaten: olivijn, pyroxeen (ρ = 2.1 - 3.8 g/cm3)
kamaciet, taeniet 95 % Ni / Fe (/Co) 5 – 25 % Ni (ρ = 7 – 8 g/cm3)
meteoorstenen
12
steen meteorieten
ijzer meteorieten
enkele begrippen
smeltkorst: buitenlaag van een meteoriet, gevormd door fysische en chemische interacties met de atmosfeer (ablatie) tijdens de val
13
chondrule: rond, radiaal gekristalliseerd aggregaat (~ 1 mm) samengegroeid in asteroïden
meteorietsteen statistiek val observaties vondsten typen: 33 % 67 % ton ton I. chondrieten steen meteorieten 95 % 15.2 79.8 % 8.3
II. siderolieten steen-ijzer meteorieten 1 % 0.525 1.6 % 8.6
III. (holo)siderieten ijzer meteorieten 4 % 27.0 18.6 % 435.0
totaal 42.725 451.9 494.625 ton
14
Hoba meteoriet, Namibie
meteorietsteen statistiek
1/3 2/3
8+6 91.4 %
15
ton vondsten % ton val observaties %
• Hexahedriet (< 5.8% Ni)
• Octahedriet (5.8 % > Ni > 18 %)
• Ataxiet (> 18 % Ni)
lijnen van Neumann
figuren van Widmannstätten
ijzermeteorieten
geen figuren van Widmannstätten
16
kamaciet/taeniet banden/lamellen
kamaciet schokdeformatie
1. splinterkegels (shatter cones) macroscopisch
2. hoge druk polymorfen van mineralen (X-ray diffractie) microscopisch
3. deformatievlakken in mineralen (PDFs) microscopisch
4. cirkelvormige morfologie macroscopisch met uitsluiting van vulkanen, zout diapiren, glaciale fenomenen, etc.
5. smeltlagen, -dykes en -breccies macroscopisch ontstaan door een inslag met hypersnelheid
6. pseudotachyliet en breccies micro-, macroscopisch pseudotachyliet ontstaat door wrijving langs breukvlakken
criteria voor astroblemen
schok- de effecten van aan schokgolf gerelateerde deformatie en verhitting metamorfose: omzettingen van mineralen en textuur door HP,HT
splinterkegel: conische breuken in gesteente, veroorzaakt door extreme inslag (shatter cone)
coesiet: hoge druk vormen van kwarts stishoviet: stabiel boven resp. 2.5 en 10 GPa `
impactiet: gesteente gevormd of omgezet door de inslag van een meteoriet sueviet, tekieten, etc.
sueviet: gesteentebreccie met glazig, kristallijn en (deels) gesmolten materiaal, gevormd door sinteren tijdens een meteorietinslag
17
α kwarts
schokmetamorfose
18
0.1 0.5 1 5 10 50 100 P (GPa) log schaal
T (0C)
1000
2000
3000
verd
ampe
n T (0C) naar French, 1998
HT
kwar
ts
P-T condities “normale” metamorfose facies PD
F’s
scho
kkeg
els
smel
ten
diap
lect
isch
gla
s
naar French, 1998
stadia schokmetamorfose
laaggradige schok effecten (macroscopisch)
PDF’s vormen
hooggradige druk fasen
smelten vesiculatie etc
“normale” metamorfose
schokdruk temperatuur effecten (GPa) (0C)
2-6 <100 breken van gesteente; breccie vorming schokkegels 5-7 100 breken van mineralen; kwarts: (0001), (1011) 8-10 100 Braziliaanse tweeling kristallen (0001) 10 100 kwarts met PDF’s (1013) 12-15 150 kwarts > coesiet 13 150 grafiet > diamant 20 170 kwarts met PDF’s (1012), etc. kwarts, veldspaat met gereduceerde refractie indices, verlaagde dubbelbreking >30 275 kwarts > stishoviet 35 300 diaplectisch kwarts en veldspaat-glas 45 900 normaal (gesmolten) veldspaat-glas (vesiculair) 60 >1500 gesteente-glas gekristalliseerd uit smelten 80-100 >2500 gesteente-glas, gecondenseerd uit dampen
19
Santa Fe, New Mexico, USA, < 1200 ± 200 Ma
1. splinterkegels
Keurusselkä, Finland, 1000 - 1880 Ma Steinheim, Duitsland, 15 ± 1 Ma
20
Liquid Liquid
2. hoge druk polymorfen
coesiet
stishoviet kwarts
fasediagram
a
stro
blem
en
1 kP = 0.01 bar (≈ atm) = 0.145 PSI = 7.5 torr
1
2
3
4
5
6
7
GP
a kb P
21
3. deformatievlakken planar deformation features (PDF)
geschokt kwarts
22
3. Deformatievlakken en kristaltweelingen
gepolijst en geëtst: figuren van Widmannstätten
23
4. morfologie Richat Dome, Ouadane, Mauritanië
24
Ø: 250 km 1850 ± 3 Ma Midden Proterozoicum
4. morfologie Sudbury, Ontario, Canada
25
4. morfologie Sudbury, Ontario, Canada
geologische kaart 50 hydrothermale Zn-Pb-Cu voorkomens in de krater-vullende Onaping Formatie
VD = Vermilion ED = Errington Zn-Pb-Cu (Ag) voorkomens SRSZ = South Range shear zone
26
4. morfologie Sedan, Nevada, USA
geologische sectie door de omgeslagen rand van de (nucleaire) Sedan krater
27
5 m
2.5 m
5. impactiet, sueviet
28
simpele - complexe kraters afhankelijk van grootte en zwaartekracht vormen zich:
simpele kraters cirkel- en komvormige depressies
complexe kraters opheffing centraal gebied centrale piek centrale ring van pieken concentrische ribbels
binnenwaartse instorting van kraterrand
Tycho
piek kraters
Schrödinger
Mare Orientale
piek-ring kraters
multi-ring kraters / inslag
bekkens
29
zwaartekracht
30
krater terminologie
31
Kratervloer - Komvormige of platte kraterbodem meestal onder niveau van omliggende grond.
Centrale piek - Krater is erg groot (Ø > 10 km) stort in en vormt een centrale piek. gelijker tijd veert het gesteente onder krater terug.
Kraterwand – Meestal steile binnenzijden van krater grote trapachtige terrassen worden gevormd door instorten ten gevolge van zwaartekracht.
Kraterrand - Weggeduwd materiaal boven omringend terrein.
Ejecta – Uit krater naar buiten weggeslingerd gesteente los materiaal of deken van puin rond krater verdunnend naar buiten toe.
Stralen - Ejecta materiaal geconcentreerd in banen vanaf de krater, soms over grote afstanden
silicaat-rijk (70 – 80 % SiO2) glazig object, gevormd bij de inslag van een meteoriet: gesmolten en weggeslingerde fragment (aards) gesteente gestold bij de terugval op aarde (klein, rond - druppelvormig)
tektiet
32
hoeveel astroblemen zijn er (ontdekt)? http://www.passc.net/ totaal op Aarde:
183 inslagkraters 100 %
(bevestigd 31/12/2012)
134 ontsloten 73 %
op land, aan oppervlakte
102 geboord 56 %
43 Ø: > 20 km 23 %
redenen voor lage aantal
atmosfeer desintegratie, verbranding
hydrosfeer zee oppervlakte 71 % ijskappen 3 %
biosfeer regenwouden
luchtfoto en satelliet herkenning > 1960
slechte conservatie:
erosie bedekking door sedimenten gebergtevorming, vulkanisme, metamorfose subductie: geen oceaankorst > 180 ma (jura)
33
Mercurius Maan Venus Mars
lijst van inslagkraters
>250250-100100 - 5050 - 2020 - 1010 - 55 - 1< 1
>570570 - 2
<2
Ma Ø km
34
Cryst. Mix. Sedim.
litho. continent
Z.Amerka
Australie
Afrika
N.Amerka
Azie Europa
Antarctica
crater name location latitude longit. Ø (km) Lith Ex DrShiva India 25° 18' N 78° 8' E 500 65 0 0Wilkes Land E. Antarctica 70° S 120° E 480 300 200 0 0Vredefort South Africa 27° 0' S 27° 30' E 300 2023 4 M 1 1Bedout W. Australia S E 250 250 4.5 C 0 1Sudbury Ontario 46° 36' N 81° 11' W 250 1850 3 C 1 1Chicxulub Yucatan 21° 20' N 89° 30' W 170 64.98 0.05 M 0 1Manicouagan Quebec 51° 23' N 68° 42' W 100 214 1 M 1 1Popigai Russia 71° 39' N 111° 11' E 100 35.7 0.2 M 1 1Acraman S. Australia 32° 1' S 135° 27' E 90 ~ 590 C 1 0Chesapeake Bay Virginia 37° 17' N 76° 1' W 90 35.5 0.3 M 0 1Puchezh-Katunki Russia 56° 58' N 43° 43' E 80 167 3 M 0 1Morokweng South Africa 26° 28' S 23° 32' E 70 145 0.8 C 0 1Kara Russia 69° 6' N 64° 9' E 65 70.3 2.2 M 0 1Beaverhead Montana 44° 36' N 113° 0' W 60 ~ 600 M 1 0Tookoonooka Queensland 27° 7' S 142° 50' E 55 128 5 M 0 1Charlevoix Quebec 47° 32' N 70° 18' W 54 * 342 15 M 1 1Kara-Kul Tajikistan 39° 1' N 73° 27' E 52 < 5 C 1 0Siljan Sw eden 61° 2' N 14° 52' E 52 361 1.1 M 1 1Montagnais Nova Scotia 42° 53' N 64° 13' W 45 50.5 0.76 S 0 1Woodleigh W. Australia 26° 3' S 114° 39' E 40 364 8 C 0 1Araguainha Brazil 16° 47' S 52° 59' W 40 244.4 3.25 M 1 0Saint Martin Manitoba 51° 47' N 98° 32' W 40 220 32 M 0 1Mjølnir Norw ay 73° 48' N 29° 40' E 40 142 2.6 S 0 1Carswell Saskatchew an 58° 27' N 109° 30' W 39 115 10 M 1 1Clearwater West Quebec 56° 13' N 74° 30' W 36 290 20 M 1 1Manson Iow a 42° 35' N 94° 33' W 35 73.8 0.3 M 0 1Shoemaker W. Australia 25° 52' S 120° 53' E 30 1630 5 M 1 0Yarrabubba W. Australia 27° 10' S 118° 50' E 30 ~ 2000 M 1 0Slate Islands Ontario 48° 40' N 87° 0' W 30 ~ 450 C 1 0Azuara Spain 41°10' N 0°55' W 30 130 S 1Keurusselkä Finland 62° 8' N 24° 36' E 30 < 1800 C 1 0Rubiela de la Cérida Spain 41°10' N 0°55' W 30 130 S 1Mistastin New foundland 55° 53' N 63° 18' W 28 36.4 4 C 1 0Clearwater East Quebec 56° 5' N 74° 7' W 26 290 20 M 1 1Strangways N. Territory 15° 12' S 133° 35' E 25 646 42 M 1 0Steen River Alberta 59° 30' N 117° 38' W 25 * 91 7 M 0 1Ust-Kara Russia 69°18' N 65°18' E 25 73 3Kamensk Russia 48° 21' N 40° 30' E 25 49 0.2 S 0 1Presqu'ile Quebec 49° 43' N 74° 48' W 24 < 500 C 1 0Boltysh Ukraine 48° 45' N 32° 10' E 24 65.17 0.64 C 0 1Ries Germany 48° 53' N 10° 37' E 24 15.1 0.1 M 1 1Haughton Nunavut 75° 22' N 89° 41' W 23 39 1 S 1 0Lappajärvi Finland 63° 12' N 23° 42' E 23 73.3 5.3 M 1 1Rochechouart France 45° 50' N 0° 56' E 23 214 8 C 1 0Gosses Bluff N. Territory 23° 49' S 132° 19' E 22 142.5 0.8 C 1 1Toms Canyon New Jersey 21 35 0 0Logancha Russia 65° 31' N 95° 56' E 20 40 20 M 0 0Obolon Ukraine 49° 35' N 32° 55' E 20 169 7 M 0 1Amelia Creek Australia 20° 55' S 134° 50' E ~20 1120 520 M 1 0Glikson Australia 23° 59' S 121° 34' E ~19 < 508 S 1 0Dellen Sw eden 61° 48' N 16° 48' E 19 89 2.7 C 1 0Lawn Hill Queensland 18° 40' S 138° 39' E 18 > 515 M 1 0Oasis Libya 24° 35' N 24° 24' E 18 < 120 S 1 0El'gygytgyn Russia 67° 30' N 172° 5' E 18 3.5 0.5 C 1 0Luizi DRCongo 10° 10' S 28° 00' E 17 < 573 S 1 0Ames Oklahoma 36° 15' N 98° 12' W 16 470 30 M 0 1Suavjärvi Russia 63° 7' N 33° 23' E 16 ~ 2400 C-Ms 1 .Kaluga Russia 54° 30' N 36° 12' E 15 380 5 M 0 1Logoisk Belarus 54° 12' N 27° 48' E 15 42.3 1.1 M 0 1Gweni-Fada Chad 17° 25' N 21° 45' E 14 < 345 S 1 0Xiuyan China 40° 21' N 123° 27' E 14 0.9 0.1 M 1 1Zhamanshin Kazakhstan 48° 24' N 60° 58' E 14 0.9 0.1 M 1 1Jänisjärvi Russia 61° 58' N 30° 55' E 14 700 5 C-Ms 1 0Spider W. Australia 16° 44' S 126° 5' E 13 > 570 M 1 0Deep Bay Saskatchew an 56° 24' N 102° 59' W 13 99 4 C 1 1Kentland Indiana 40° 45' N 87° 24' W 13 < 97 S 1 1Sierra Madera Texas 30° 36' N 102° 55' W 13 < 100 S 1 1Marquez Texas 31° 17' N 96° 18' W 12.7 58 2 S 0 1Aorounga Chad 19° 6' N 19° 15' E 12.6 < 345 S 1 0Nicholson NW Territories 62° 40' N 102° 41' W 12.5 < 400 M 0 0Serra da Cangalha Brazil 8° 5' S 46° 52' W 12 < 300 S 1 1Vargeão Dome Brazil 26° 50' S 52° 07' W 12 < 70 M 1 0Avak Alaska 71° 15' N 156° 38' W 12 > 95 S 0 1Wells Creek Tennessee 36° 23' N 87° 40' W 12 200 100 S 1 1Dhala India 25° 18' N 78° 8' E 11 1900 200 M 1 0Ternovka Ukraine 48° 08' N 33° 31' E 11 280 10 C 0 1Bosumtwi Ghana 6° 30' N 1° 25' W 10.5 1.07 C-Ms 1 0
age (Ma) ± crater name location latitude longit. Ø (km) Lith Ex DrFlaxman Australia 34° 37' S 139° 4' E 10 > 35 C-Ms 1 0Kelly West N. Territory 19° 56' S 133° 57' E 10 > 550 C-Ms 0 0Eagle Butte Alberta 49° 42' N 110° 30' W 10 < 65 S 0 1Upheaval Dome Utah 38° 26' N 109° 54' W 10 < 170 S 1 1Arkenu 2 Libya 22° 4' N 23° 45' E 10 < 140 S 1 0Karla Russia 54° 55' N 48° 2' E 10 5 1 S 1 1Paasselkä Finland 62° 2' N 29° 5' E 10 < 1800 1 1Vista Alegre Brazil 25° 57' S 52° 41' W 9.5 < 65 1 0Santa Fe New Mexico 35° 45' N 105° 56' W 9.5 < 1200 200 M 0 0Connolly Basin W. Australia 23° 32' S 124° 45' E 9.0 < 60 S 1 0Red Wing N Dakota 47° 36' N 103° 33' W 9.0 200 25 S 0 1Ragozinka Russia 58° 44' N 61° 48' E 9.0 46 3 M 0 1Lumparn Finland 60° 9' N 20° 6' E 9.0 ~ 1000 M 0 1Mien Sw eden 56° 25' N 14° 52' E 9.0 121 2.3 C 1 1Crawford Australia 34° 43' S 139° 2' E 8.5 > 35 C-Ms 1 0Calvin Michigan 41° 50' N 85° 57' W 8.5 450 10 S 0 1Ilyinets Ukraine 49° 7' N 29° 6' E 8.5 * 378 5 M 0 1Iturralde Bolivia 12° 35' S 67° 40' W 8.0 ~ 0.02 1 0Couture Quebec 60° 8' N 75° 20' W 8.0 430 25 C 1 0Des Plaines Illinois 42° 3' N 87° 52' W 8.0 < 280 S 0 1Elbow Saskatchew an 50° 59' N 106° 43' W 8.0 395 25 S 0 1Glover Bluff Wisconsin 43° 58' N 89° 32' W 8.0 < 500 S 1 1La Moinerie Quebec 57° 26' N 66° 37' W 8.0 400 50 C 1 0Serpent Mound Ohio 39° 2' N 83° 24' W 8.0 < 320 S 1 1Beyenchime-Salaatin Russia 71° 0' N 121° 40' E 8.0 40 20 S 1 0Bigach Kazakhstan 48° 34' N 82° 1' E 8.0 5 3 M 1 1Neugrund Estonia 59° 20' N 23° 40' E 8.0 ~ 470 S 0 .Vepriai Lithuania 55° 5' N 24° 35' E 8.0 > 160 10 S 0 1Matt Wilson N. Territory 15° 30' S 131° 11' E 7.5 < 1402 440 S 1 0Wanapitei Ontario 46° 45' N 80° 45' W 7.5 37.2 1.2 C 0 0Lockne Sw eden 63° 0' N 14° 49' E 7.5 455 M 1 1Piccaninny W. Australia 17° 32' S 128° 25' E 7.0 < 360 S 1 0Cloud Creek Wyoming 43° 7' N 106° 45' W 7.0 190 30 S 0 1Crooked Creek Missouri 37° 50' N 91° 23' W 7.0 320 80 S 1 0Kärdla Estonia 59° 1' N 22° 46' E 7.0 ~ 455 M 0 1Arkenu 1 Libya 22° 4' N 23° 45' E 6.8 < 140 S 1 0Söderfjärden Finland 63° 2' N 21° 35' E 6.6 ~ 600 C 0 1Wetumpka Alabama 32° 31' N 86° 10' W 6.5 81 1.5 M 1 1Foelsche N. Territory 16° 40' S 136° 47' E 6.0 > 545 M 1 0Decaturville Missouri 37° 54' N 92° 43' W 6.0 < 300 M 1 1Maple Creek Saskatchew an 49° 48' N 109° 6' W 6.0 < 75 S 0 1Middlesboro Kentucky 36° 37' N 83° 44' W 6.0 < 300 S 1 1Pilot NW Territories 60° 17' N 111° 1' W 6.0 445 2 C 1 0Rock Elm Wisconsin 44° 43' N 92° 14' W 6.0 < 505 S . .Tin Bider Algeria 27° 36' N 5° 7' E 6.0 < 70 S 1 0Chukcha Russia 75° 42' N 97° 48' E 6.0 < 70 M 1 1Kursk Russia 51° 42' N 36° 0' E 6.0 250 80 M 0 1Sääksjärvi Finland 61° 24' N 22° 24' E 6.0 ~ 560 M 1 1Ullapool Schotland 6.0 1200 C 1 0Chiyli Kazakhstan 49° 10' N 57° 51' E 5.5 46 7 S 1 1Jebel Waqf as Suwwan Jordan 36° 3' N 36° 48' E 5.5 46.5 9.5 S 1 0Ramgarh India 25°20' N 76°37' E 5.5 unknown 1Goat Paddock W. Australia 18° 20' S 126° 40' E 5.1 < 50 S 1 1
age (Ma) ± crater name location latitude longit. Ø (km) Lith Ex DrGardnos Norw ay 60° 39' N 9° 0' E 5.0 500 10 C 1 0Mizarai Lithuania 54° 1' N 23° 54' E 5.0 500 20 C 0 1Riachão Ring Brazil 7° 43' S 46° 39' W 4.5 < 200 S 1 0Rio Cuarto Argentina 32° 52' S 64° 14' W 4.5 < 0.1 M 1 0Dobele Latvia 56° 35' N 23° 15' E 4.5 290 35 S 0 1Mount Toondina S. Australia 27° 57' S 135° 22' E 4.0 < 110 S 1 0Glasford Illinois 40° 36' N 89° 47' W 4.0 < 430 S 0 1Gow Saskatchew an 56° 27' N 104° 29' W 4.0 < 250 C 1 0Ile Rouleau Quebec 50° 41' N 73° 53' W 4.0 < 300 S 1 0Suvasvesi N Finland 62° 42' N 28° 10' E 4.0 < 1000 C 0 1Brent Ontario 46° 5' N 78° 29' W 3.8 * 396 20 C 0 1Flynn Creek Tennessee 36° 17' N 85° 40' W 3.8 360 20 S 1 1Steinheim Germany 48° 41' N 10° 4' E 3.8 15 1 S 1 1Kgagodi Botsw ana 22° 29' S 27° 35' E 3.5 < 180 S 1 1Ouarkziz Algeria 29° 0' N 7° 33' W 3.5 < 70 S 1 0Zeleny Gai Ukraine 48° 4' N 32° 45' E 3.5 80 20 C 0 1Pingualuit Quebec 61° 17' N 73° 40' W 3.4 1.4 0.1 C 1 0Newporte N Dakota 48° 58' N 101° 58' W 3.2 < 500 M 0 1Zapadnaya Ukraine 49° 44' N 29° 0' E 3.2 165 5 C 0 1Goyder N. Territory 13° 28' S 135° 2' E 3.0 < 1400 S 1 0Granby Sw eden 58° 25' N 14° 56' E 3.0 ~ 470 M 0 1Gusev Russia 48° 26' N 40° 32' E 3.0 49 0.2 S 0 1Iso-Naakkima Finland 62° 11' N 27° 9' E 3.0 > 1000 S 0 1Shunak Kazakhstan 47° 12' N 72° 42' E 2.8 45 10 C 1 1Ritland Norw ay 59° 14' N 6° 26' E 2.7 520 20 C 1 0Rotmistrovka Ukraine 49° 0' N 32° 0' E 2.7 120 10 C 0 1Viewfield Saskatchew an 49° 35' N 103° 4' W 2.5 190 20 S 0 1Gilf Kebir Egypt 23° 25' N 27° 22' E 2.5 S 1Roter Kamm Namibia 27° 46' S 16° 18' E 2.5 3.7 0.3 C 1 0Mishina Gora Russia 58° 43' N 28° 3' E 2.5 300 50 M 1 1West Hawk Manitoba 49° 46' N 95° 11' W 2.44 351 20 C 0 1Bee Bluff Texas 29°2' N 99°51' W 2.40 40 1Silverpit Great Brittain N E 2.40 60 5 S 0 0Holleford Ontario 44° 28' N 76° 38' W 2.35 550 100 C 0 1B.P. Structure Libya 25° 19' N 24° 20' E 2.00 < 120 S 1 0Tvären Sw eden 58° 46' N 17° 25' E 2.00 ~ 455 M 0 1Tenoumer Mauritania 22° 55' N 10° 24' W 1.90 0.0214 0.010 M 1 0Lonar India 19° 58' N 76° 31' E 1.83 0.052 0.006 C 1 1Talemzane Algeria 33° 19' N 4° 2' E 1.75 < 3 S 0 1Liverpool N. Territory 12° 24' S 134° 3' E 1.60 150 70 S 1 0Karikkoselkä Finland 62° 13' N 25° 15' E 1.50 < 1.88 C 1 .Saarijärvi Finland 65° 17' N 28° 23' E 1.50 > 600 C 1Tabun-Khara-Obo Mongolia 44° 7' N 109° 39' E 1.30 150 20 C 1 0Barringer Arizona 35° 2' N 111° 1' W 1.19 0.049 0.003 S 1 1Tswaing South Africa 25° 24' S 28° 5' E 1.13 0.22 0.052 C 1 1Wolfe Creek W. Australia 19° 10' S 127° 48' E 0.88 < 0.3 S 1 0Temimichat Mauritania 24° 15' N 9° 39' W 0.70 C 1 0Kalkkop South Africa 32° 43' S 24° 26' E 0.64 < 1.8 S 1 1Monturaqui Chile 23° 56' S 68° 17' W 0.46 < 1 C 1 0Amguid Algeria 26° 5' N 4° 23' E 0.45 < 0.1 S 1 0Aouelloul Mauritania 20° 15' N 12° 41' W 0.39 3 0.3 S 1 0Chiemsee Germany 48° 20' N 12° 40' E 0.37 ~ 0.0022 S 1Macha Russia 60° 6' N 117° 35' E 0.30 < 0.007 S 1 0Hickman W. Australia S E 0.26 0.055 0.045 C 1 0Boxhole N. Territory 22° 37' S 135° 12' E 0.17 0.054 C 1 0Odessa Texas 31° 45' N 102° 29' W 0.16 < 0.05 S 1 1Henbury N. Territory 24° 34' S 133° 8' E 0.15 0.0042 S 1 0Wabar Saudi Arabia 21° 30' N 50° 28' E 0.12 0.0001 S 1 1Kaalijärvi Estonia 58° 22' N 22° 40' E 0.11 0.004 0.001 S 1 0Morasko Poland 52° 29' N 16° 54' E 0.10 < 0.01 S 1 0Veevers W. Australia 22° 58' S 125° 22' E 0.08 < 1 S 1 0Ilumetsä Estonia 57° 58' N 27° 25' E 0.08 > 0.002 S 1 1Sobolev Russia 46° 18' N 137° 52' E 0.05 < 0.001 M 1 1Campo Del Cielo Argentina 27° 38' S 61° 42' W 0.05 < 0.004 M 1 1Kamil Egypt 22° 01' N 26° 05' E 0.05 < 0.005 S 1 0Whitecourt Alberta 54° 0' N 115° 36' W 0.04 < 0.0011 S 1 0Sikhote Alin Russia 46° 7' N 134° 40' E 0.03 6E-05 C 1 0Dalgaranga W. Australia 27° 38' S 117° 17' E 0.02 ~ 0.27 C 1 0Carancas Peru 16° 40' S 69° 03' W 0.01 < 4E-06 S 1 0Haviland Kansas 37° 35' N 99° 10' W 0.01 < 0.001 S 1 0
age (Ma) ±
total 197 average 23.3 299.0 total 134 102
waar zijn astroblemen te vinden?
35
waar zijn meteorietstenen te vinden?
blauw ijs Antarctica
36
Willamette meteoor, Oregon, USA
de grootste: Vredefort, Zuid Afrika
geologische kaart
magnetische kaart
hoogtekaart
Bouguer zwaartekrachtkaart
Centrale kern: Ø ~ 40 km. Gedeformeerde ring: Ø ~ 80 km opgetilde, omgekeerde sedimenten en lavas. Jongere horizontale sedimenten bedekken veel van de structuur. De effecten van shock metamorfose suggereren een originele krater Ø = 300 km (het hele Witwatersrand Bekken). Meteoriet: Ø = > 10 km Goud voorkomens in Witwatersrand Bekken (grootste op Aarde) zijn zeer waarschijnlijk gevolg van Vredefort inslag structuur.
Space shuttle image STS51I-33-56AA
oudste en grootste erkende inslag
37
Ø: ~ 300 km 2023 ± 4 Ma vroeg Proterizoicum
schaalgroottes, zonnestelsel aa
rde
Herschel krater, Mimas Saturnus maan
38
schaalgroottes, Aarde
39
Vredefort krater Zuid Afrika 2023 ± 4 Ma, Vroeg Proterozoïcum Ø: ~ 300 km
Siljan krater Zweden 361 ± 1.1 Ma, Late Precambrium Ø: 52 km diep geërodeerd
Ries krater, Duitsland 15.1 ± 0.1 Ma, Mioceen Ø: 24 km
Barringer krater Arizona, USA 49 000 ± 3000 jaar Holoceen Ø: 1.2 km, 170 m diep
Chesapeake Bay krater Virginia, USA 35.5 ± 0.3 Ma Eoceen Ø: 90 km, 1.3 km diep begraven onder 500 m sediment
Chicxulub krater de “dino-killer” Yucatan, Mexico 65 ± 0.05 Ma K/P grens Ø: 170 km, 20 km diep begraven onder 1000 m Cenozoic kalksteen sediment
(strewnfield): verspreidingsgebied waarbinnen meteorieten van één enkele val zijn neergestort
kleine: strooivelden
M
N
1
2 3
4
5 6
7
synchrone inslagen op Mars van meteorietdoubletten
invalshoek: ~ 600 met verticaal
drukruggen
40
1868, Pultusk meteoriet, Polen
81 kraters strooi ellips : ca 58 km x 27 km oppervlakte = ca 1200 km²
Ø: 0.37 km 2200 jaar Holoceen
Chiemsee, Duitsland
41
1
3
2
6
Chiemsee, Duitsland
3. Murshall (bij Tyrlaching), Ø: 16 m
2. Bergham (bij Tyrlaching), Ø: 150 m water diepte 15 m, origineel > 25 m diep; steile krater wal origineel > 2 m hoog
6. Hohenwart krater, Ø: 6 m
1. Tuttensee (bij Marwang, Grabenstätt), Ø: 400 m water diepte . 17 m, krater wal 8 m hoog
42
foto; Gerhard Benske foto; Mathias Wurm
Aarde
Venus
+ onbevestigde structuren
statistiek http://jgs.lyellcollection.org/content/168/1/1/F3
excl. Precambrium
bevestigde aardse inslagen
43
log
hist
ogra
m
log histogram
lokale verwoesting
regionale verwoesting
massa uitsterven
frequentie / grootte / energie
Chesapeake Bay
0.01 1 102
Shiva Wilkes Land
44
gem
idde
lde
tijd
tuss
en in
slag
en
1000 kT
15000 kT
15 kT
350 kT
1 jaar
1 eeuw
1 Ma
10 000 jaar
0.1 jaar
10 jaar
1 millennium
100 000 jaar
Barringer krater
Kaali
Ries krater
K/T event
Toengoeska
Totale Nucleaire Wereld Arsenaal
100 Ma
10 Ma
v = 10 m/s
v = 17.5 m/s
v = 25 m/s
ρ (g/cm3)
r (m
) E = 100 GJ
E = 10 GJ
E = 1 GJ
energie // grootte - snelheid - dichtheid
snelheid bij inslag
bij inslag vrijkomende kinetische energie
m = 4/3 * π * r3 * ρ Ekin = ½ * m * v2
r ρ = 2 – 8 g/cm3 v v = 10 – 25 km/s = ~ Mach 25 - 85
E r v ρ109 J m m/s kg/m3
100 39.08 10 8100 45.71 10 5100 62.04 10 2100 26.91 17.5 8100 31.47 17.5 5100 42.72 17.5 2100 21.22 25 8100 24.81 25 5100 33.68 25 210 18.14 10 810 21.22 10 510 28.79 10 210 12.49 17.5 810 14.61 17.5 510 19.83 17.5 210 9.85 25 810 11.52 25 510 15.62 25 21 8.42 10 81 9.55 10 51 13.37 10 21 5.80 17.5 81 6.78 17.5 51 9.21 17.5 21 4.57 25 81 5.35 25 51 7.25 25 2
kinetische energie
kinetische energie
thermische energie (smelt)
potentiele energie (ejecta)
mechanische energie (schok)
chemische energie (fase omzetting)
kinetische energie (krater)
metamorfose
(breuken en breccies)
47
energie overdracht
alle genera
goed gedefinieerde genera
trendlijn
5 grootste massa uitstervens
andere (massa) uitstervens
Ma
N x
100
0 ge
nera
Phanerozoische biodiversiteit volgens fossiele vondsten
eind
S
iluur
eind
B
otom
ian
Car
boon
Perm
/ Tr
ias
Eoc
een
/ Olig
ocee
n
eind
Jur
a
Krij
t / P
aleo
geen
Tria
s / J
ura
Laat
D
evoo
n
Camb Ord Sil Dev Carb Perm Trias Jura Krijt Pg Ng
% 0 10 20 30 40 50
Paleozoïsche fauna
Cambrische fauna
modern fauna %
50%
84%
47%
47%
Laat
O
rdov
iciu
m
48
uitsterven van marine diergenera (schijnbaar, volgens fossiele vondsten)
trilobieten
zoogdieren
reptielen
57%
Massa uitsterven
Oorzaken? Vloedbasalten vulkanische provincies (H2S, CO2) Klimaatveranderingen Methaanijs Plaattektoniek continentale configuratie zeespiegel dalingen ijstijden Astronomische veranderingen Zonneactiviteit Nabije (super-)nova’s Ziekten, virussen Meteoriet inslagen Chicxulub K/P grens
49
Gravity Gradient
Chicxulub, Yucatan Mexico
Ø: 170 km 65 ± 0.05 Ma K-P grens
Zwaartekracht en magnetisch veld gravity anomaly from -15 mGals (blue) to +54 mGal (red) 1 milligal = 10-5 m/s2
50
Chicxulub, impactieten
51
kans?
Ann Hodges, Oak Grove, Alabama,1954
52
luchtexplosies Azië
Toengoeska
53
Tsjeljabinsk
Ø: 0 km 30/6/1908 Holoceen
Toengoeska, Siberië
8 km
1927 (19 jaar later) 1e wetenschappelijke expeditie
2000 km2
UFO micro-zwart gat antimaterie experiment (N.Tesla, kernwapen)
54
Tsjeljabinsk, Kazachstan
15 / 2 / 2013 50 MT TNT 25-40 x Hiroshima
grootste meteoroïde sinds Toengoeska (1908) 3 inslagen (2 in Tsjerbarkoelmeer) chondriet meteoorsteen
1200 gewonden, 3 ernstig schade: ~ 25 milj. €
kernwapenwaarnemingsstations supersonische knallen, infrageluid
http://www.youtube.com/watch?v=f4guQa54iCU
55
name location latitude longitude Ø (km) age (Ma) ± Ma traget exposed drilled
Shiva India Asia 25° 18' N 78° 8' E 500 65 0 0Wilkes Land E. Antarctica Antarctica 70° S 120° E 480 300 200 0 0Vredefort South Africa Africa 27° 0' S 27° 30' E 300 2023 4 Mixed 1 1Sudbury Ontario N America 46° 36' N 81° 11' W 250 1850 3 Cryst 1 1Chicxulub Yucatan N America 21° 20' N 89° 30' W 170 64.98 0.05 Mixed 0 1Chesapeake Bay Virginia N America 37° 17' N 76° 1' W 90 35.5 0.3 Mixed 0 1Siljan Sweden Europe 61° 2' N 14° 52' E 52 361 1.1 Mixed 1 1Mjølnir Norway Europe 73° 48' N 29° 40' E 40 142 2.6 Sedim 0 1Ries Germany Europe 48° 53' N 10° 37' E 24 15.1 0.1 Mixed 1 1Gosses Bluff N. Territory Australia 23° 49' S 132° 19' E 22 142.5 0.8 Cryst 1 1Aorounga Chad Africa 19° 6' N 19° 15' E 12.6 < 345 Sedim 1 0Lockne Sweden Europe 63° 0' N 14° 49' E 7.5 455 Mixed 1 1Steinheim Germany Europe 48° 41' N 10° 4' E 3.8 15 1 Sedim 1 1Roter Kamm Namibia Africa 27° 46' S 16° 18' E 2.5 3.7 0.3 Cryst 1 0Silverpit Great Brittain Europe 54° 15' N 2° 52' E 2.4 60 5 Sedim 0 0Lonar India Asia 19° 58' N 76° 31' E 1.83 0.052 0.006 Cryst 1 1Barringer Arizona N America 35° 2' N 111° 1' W 1.186 0.049 0.003 Sedim 1 1Wolfe Creek W. Australia Australia 19° 10' S 127° 48' E 0.875 < 0.3 Sedim 1 0Chiemsee Germany Europe 48° 20' N 12° 40' E 0.37 ± 0.0022 Sedim 1Wabar Saudi Arabia Asia 21° 30' N 50° 28' E 0.116 0.00014 Sedim 1 1Kaalijärvi Estonia Europe 58° 24' N 22° 40' E 0.11 0.004 0.001 Sedim 1 0
total 21 15 13% 100 71.4 61.9
Voorbeelden
Chiem See
Siljan
Mjølnir
Lockne
Silverpit
Steinheim Ries
Kaalijärvi
Chesapeake Bay
Chicxulub
Sudbury
Barringer
Wolfe Creek Gosse Buff
Aorounga
Roter Kamm
Vredefort
> 100
50 – 100
20 – 50
10 – 20
5 – 10
1 – 5
0 – 1 (km
) di
amet
er
Lonar
Wabar Shiva
Toengoeska
Voorbeelden
57
Wilkes Land
Voorbeelden Noord Amerika
Chesapeake Bay
Chicxulub
Sudbury
Barringer
> 100
50 – 100
20 – 50
10 – 20
5 – 10
1 – 5
0 – 1 (km
) di
amet
er
58
Thermal infrared image
Barringer, Arizona USA
Ø: 1.2 km 0.049 ± 0.003 Ma Holoceen
59
Barringer, Arizona USA
60
Chesapeake Bay, Virginia USA
Ø: 90 km 35.5 ± 0.3 Ma Laat Eoceen
61
zwaartekracht kaart
3D krater model, schuin gezicht naar noorden C. Wylie Poag
Chesapeake Bay, Virginia USA
Ø: 90 km 35.5 ± 0.3 Ma Laat Eoceen
sectie C. Wylie Poag USGS
62
Chiem See
Siljan
Mjølnir
Lockne
Steinheim
Silverpit
Ries
Kaalijärvi
Voorbeelden Europa
Siljan Mjølnir Ries Lockne Steinheim Silverpit Chiem See Kaalijärvi
> 100
50 – 100
20 – 50
10 – 20
5 – 10
1 – 5
0 – 1 (km
) di
amet
er
63
gezicht van Gesundaberget naar noorden Harald Stehlik
Ø: 52 km 361 ± 1.1 Ma Laat Precambrium
Siljan, Zweden
10 km
64
Image courtesy of Rieskrater Museum, Nördlingen, Germany.
Ø: 24 km 15 ± 0.2 Ma Mioceen
Ries, Duitsland
hoogte model met daaroverheen geselecteerde geologie verticaal / schuin van zuiden
Legend: Bunte Breccie Suevite Granit Allochton Trias Lias Dogger Malm Tertiar Parautochton
65
geologische kaart
Ries, Duitsland
66
foto in richting van centrale opheffing, Steinheim op voorgrond.
Steinheim, Duitsland
Ø: 3.8 km 15 ± 1 Ma Mioceen
67
Ø: 3 km 65 Ma Vroeg Paleoceen
Silverpit, U.K. offshore
Teriary dykes Teriary sill Silverpit Crater gas field oil field
68
Silverpit, U.K. offshore
69
Ø: 3 km 65 Ma Vroeg Paleoceen
seismisch TWT
Ø: 40 km 142 ± 2.6 Ma Vroeg Krijt
Mjølnir, Noorwegen Barentsz Zee
70
Donar’s /Thor’s hamer
Mjølnir, Noorwegen
71
71
Ø: 40 km 142 ± 2.6 Ma Vroeg Krijt
gezicht vanuit het zuiden
geologisch blokmodel
Ø: 7.5 km 455 Ma Laat Ordovicium
Lockne, Zweden
72
Ø: 110 m 0.004 ± 0.001 Ma 2000 BC
Kaalijärvi 0, Saaremaa Estland
hellende dolomietlagen in kraterwal
N
74
Kaalijärvi 4, Saaremaa Estland
Ø: 8 m 0.004 ± 0.001 Ma 2000 BC
75
N
Lonar Wabar
> 100
50 – 100
20 – 50
10 – 20
5 – 10
1 – 5
0 – 1 (km
) di
amet
er Shiva
Voorbeelden Azië
Ø: 600 x 400 km (grootste) 65 Ma K-P grens meteoorsteen Ø 50 km
Shiva, India
Reunion hotspot Deccan Traps
"A lot of people, who have not the foggiest idea about how to really recognize an impact crater and wouldn't be able to tell a shocked quartz grain from a tectonically deformed one, call everything that is vaguely circular an impact crater,"
77
Ø: 1.83 km 0.052 ± 0.006 Ma Holoceen
Lonar, India
78
Ø: 0.116 km 0.00014 Ma: 1863 of 1891 Holoceen
Wabar, Saoedi Arabië
79
Aorounga
Roter Kamm
Vredefort
Voorbeelden Afrika
> 100
50 – 100
20 – 50
10 – 20
5 – 10
1 – 5
0 – 1 (km
) di
amet
er
80
Ø: 12.6 km < 345 Ma < Carboon
Aorounga, Tsjaad
81
Ø: 2.5 km 3.7 ± 0.3 Ma Plioceen
Roter Kamm, Namibië
82
Wolfe Creek
Gosse Buff
Voorbeelden Australië
> 100
50 – 100
20 – 50
10 – 20
5 – 10
1 – 5
0 – 1 (km
) di
amet
er
83
Gosses Bluff vanaf 17 km (David McKinnon)
Ø: 22 km 142.5 ± 0.8 Ma Vroeg Krijt
Gosses Bluff, Northern Territory Australië
Zwaar geërodeerde heuvelring (5 km diameter) als resultaat van differentiële erosie van centrale opheffing binnen grote complexe krater. Kraterrand zelf is geërodeerd en niet langer zichtbaar, doch waarschijnlijk aanwezig aan rand van grijze drainage system buiten binnenring.
84
Krater rand ~ 25 meter, krater vloer ~ 50 meter onder rand. Geoxideerde resten van meteoritisch ijzer en inslagglas gevonden.
Ø: 875 m < 0.3 Ma Quartair
Wolfe Creek, West Australië
85
tektieten strooiveld
Ø: 480 km 250 Ma? Perm-Trias grens
Wilkes Land, Antarctica
zwaartekracht anomalie cirkelvormige depressie paleo-antipode Siberian Traps geen indicatief gesteente in nabije Trans Antarctische Bergen
landoppervlakte onder 1.6 km ijs subglaciale hoogtekaart
zwaartekracht anomalie
86
88
Internet sites
http://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEffects/
http://www.passc.net/
http://www.jpl.nasa.gov/asteroidwatch
inslag database
berekent inslag effecten
NASA asteroïdewacht
http://www.chiemgau-impact.com/2012/05/making-impacts- experimental-hypervelocity-crater-generation-and- the-formation-of-the-lake-tuttensee-crater/
Chiemsee simulatie
http://www.youtube.com/watch?v=HJPSLdOpJNc
http://www.youtube.com/watch?v=6swY05e2iT4
http://www.youtube.com/watch?v=zCFDkj2JtyA
https://www.youtube.com/watch?v=hXeRKqGOB4A asteroïden
inslag simulatie, slow motion
inslag vast X vloeistof, slow motion
inslag op de maan, live
https://www.youtube.com/watch?v=S1UKLv4tdD8
Chicxulub http://www.youtube.com/watch?v=Dcp0JhwNgmE
krater top 10
you
tube
film
pjes