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

Kaalijärvi, Saaremaa Estland

M

N

1

2 3

4

5 6

7

73

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

87

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