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

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

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.

3D-сейсмика, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

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.

Сейсмический куб MC3D, использованный для данного исследования, выделен красным цветом, с обновленным контуром кратера в верхнемеловом горизонте, определенном по 3D (рис. 2). Сейсмические данные показаны над 15-дуговыми секундными батиметрическими данными GEBCO. На карте-врезке показано расположение кратера на палеогеографической реконструкции Центральной Атлантики в 66 млн лет назад. Реконструкция выполнена с помощью GPlates.
Автор: Nicholson, U., Powell, W., Gulick, S. et al. 3D anatomy of the Cretaceous-Paleogene age Nadir Crater. Commun Earth Environ 5, 547 (2024). https://doi.org/10.1038/s43247-024-01700-4 CC-BY 4.0 Источник: www.nature.com

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.

Сейсмический разрез с наложением скоростей. Сейсмические скорости выше в центральной части поднятия, что означает относительное снижение пористости в поднятых пластах в результате воздействия. Улучшенная модель скоростей по сравнению с предыдущими данными 2D30 также иллюстрируется отсутствием сейсмического артефакта «подтягивания» на более глубоких стратиграфических уровнях. B Глубинная диаграмма скоростей, показывающая профили скоростей для трех трасс, V1, V2 и V3, в разных местах по отношению к кратеру. V1 показывает повышенные скорости в центральном поднятии, вплоть до глубины ~3 км, по сравнению с V2 и V3. Более низкие сейсмические скорости ниже 3,5 км для V3 объясняются более толстой аптской кластической последовательностью в этой области. Неинтерпретированная версия сейсмики доступна в Дополнительных материалах (см. основное исследование)
Автор: Nicholson, U., Powell, W., Gulick, S. et al. 3D anatomy of the Cretaceous-Paleogene age Nadir Crater. Commun Earth Environ 5, 547 (2024). https://doi.org/10.1038/s43247-024-01700-4 CC-BY 4.0 Источник: www.nature.com

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.

После первоначального удара и образования переходного кратера (A, B) стадия модификации кратера разделяется на первоначальное стратиграфическое поднятие и обрушение обода и кольцевого рва (C), за которым следует концентрическое течение внутрь и формирование ободка (D). Поверхность кратера продолжает изменяться под воздействием всплывающих вод и последующего оседания взвеси (E). Некоторые элементы схематичны и не могут быть точно представлены на двухмерном разрезе, и между этими стадиями может быть некоторое перекрытие или синхронность.
Автор: Nicholson, U., Powell, W., Gulick, S. et al. 3D anatomy of the Cretaceous-Paleogene age Nadir Crater. Commun Earth Environ 5, 547 (2024). https://doi.org/10.1038/s43247-024-01700-4 CC-BY 4.0 Источник: www.nature.com

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.

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор ручной хинкальницы: как быстро лепить хинкали дома

Популярное грузинское блюдо — хинкали — знакомо многим, ведь его готовят во множестве кафе и ресторанов. Но как сформировать хинкали красивой традиционной формы, если у вас...

Почему Италия управляет кусочками Швейцарии, а Швейцария — кусочками Италии

Иногда смотришь на карту Альп и ловишь себя на странном ощущении: границы здесь выглядят так, будто их рисовал не государственный картограф, а упрямый художник, которому нравилось оставлять...

Что такое Jolla Phone и как он решил вернуться: история компании с корнями Nokia

Финская компания Jolla представила новое поколение собственного смартфона, наследника оригинальной модели 2013 года. Чем же фирма занималась все эти 12 лет и с чего вообще начиналась её история?

Осторожно, говорят «да»! Как не стать жертвой телефонных мошенников

  • Тематическая подборка
  • Оффтопик
Звонок с незнакомого номера может показаться обычным событием, но за приветливым голосом на другом конце провода может скрываться опасность. Телефонные мошенники придумывают всё более изощрённые...

ЮАР – единственная страна мира с тремя равноправными столицами. Как так получилось и для чего это нужно

Большинство стран мира довольствуются одной столицей. Иногда их две, как в Боливии или Нидерландах. А вот Южно-Африканская Республика пошла дальше всех и официально имеет сразу три.

Как выбрать живую ёлку для дома?

  • Тематическая подборка
  • Оффтопик
Запах хвои, смолистые иголки, настоящая лесная красавица в углу гостиной — живая ёлка создаёт ту самую новогоднюю магию, которую не заменит никакой пластик. Но как выбрать дерево,...