2014 Astroblemen transfer

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

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

< < < < ~ <

<

< < > < < < < ~ < <

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