Ученые реконструировали в 3D кратер, образовавшийся одновременно с вымиранием динозавров

Ударные кратеры — это не только шрамы на поверхности планет, но и окна в геологическое прошлое, позволяющие раскрыть динамические процессы, формирующие лик небесных тел. Изучение этих структур дает ценную информацию о составе пород, механике удара и его последствиях для окружающей среды. Кратер Надир, обнаруженный недавно на дне Атлантического океана у берегов Западной Африки, предоставляет уникальную возможность для подобных исследований. Благодаря новым трехмерным сейсмическим данным, ученые получили беспрецедентно детальное изображение этого кратера, которое проливает свет на события мел-палеогенового периода.

До сих пор детальное изучение ударных кратеров на Земле затруднялось эрозией, тектоническими процессами и ограниченным доступом к трехмерным сейсмическим данным. Большинство известных ударных структур изучены лишь по их поверхностной морфологии или по гравитационным аномалиям. Кратер Надир, изначально идентифицированный по 2D-сейсмическим профилям, выделялся среди них своей хорошей сохранностью и предполагаемым возрастом, совпадающим с мел-палеогеновой границей (66 млн лет). Это сделало его привлекательной целью для более детального исследования.

Новое исследование, опубликованное в Communications Earth & Environment, основано на анализе 3D-сейсмических данных, охватывающих площадь 2500 квадратных километров. Эти данные позволили не только подтвердить ударное происхождение кратера, но и детально реконструировать его трехмерную структуру и особенности деформаций окружающих пород.

Картирование с помощью сейсмических данных показало, что кратер Надир имеет диаметр около 9,2 км и окружен внешним краем диаметром ~23 км, образованным концентрическими нормальными сбросами. Внутри кратера выявлен центральный пик и террасы, а также хорошо выраженный кольцевой ров. Анализ сейсмических скоростей показал, что они значительно выше в центральном поднятии кратера по сравнению с окружающими породами, что указывает на уплотнение пород в результате удара. Эта аномалия прослеживается до глубины около 3 км.

Изучение деформационных структур внутри и вокруг кратера позволило реконструировать многостадийный процесс его образования. Первоначальный удар привел к образованию транзиентной полости, за которым последовал этап модификации кратера. На этом этапе сначала сформировалось центральное поднятие за счет отскока дна кратера и притока размягченных ударных волной пород. Затем произошел центрипетальный поток окружающих осадков в образовавшуюся полость, приводя к формированию внешнего края и кольцевого рова. Этот процесс сопровождался активной тектонической деятельностью, включая движение по существующим разломам и образование новых.

Анализ геометрии радиальных надвигов в кратере позволил предположить, что ударник двигался с востока под небольшим углом. Эта гипотеза подтверждается наличием «защищенной зоны» на востоке от кратера, где деформации минимальны. Удар также привел к образованию мощного цунами, следы которого обнаружены на расстоянии до 20 км от кратера.

Кратер Надир представляет собой уникальную природную лабораторию для изучения ударных процессов. Его исключительная сохранность и наличие 3D-сейсмических данных открывают новые возможности для тестирования и уточнения моделей образования кратеров в морских условиях.