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