Égi vándorok nyomai a Földön

Az előadások a következő témára: "Égi vándorok nyomai a Földön"— Előadás másolata:

1 Égi vándorok nyomai a Földön
Sági Tamás Eötvös J. Collegium

2 Első leírt megfigyelések
Történeti áttekintés Görögök: Arisztotelész - ‘égi jelenségek’ Rómaiak: Idősebb Plinius /23-79/ ír üstökösökről, meteorokról és meteorithullásról (De natura). Tacitus /kb / ír a baltikumi ‘istenek anyja’ lényről, melyet a Kaalijärvi krátert létrehozó meteoritra vezetnek vissza (Germania). Modern Európa: Ernst Florens Friedrich Chladni / / megírja az első, meteorokkal foglalkozó könyvet /1794/ Első leírt megfigyelések 861 - Nagota, Japán Eisenheim

3 Meteorokról már korábban tudtak, mint ahogy meteoritekről is, de…
És mi van a kráterekkel? Meteorokról már korábban tudtak, mint ahogy meteoritekről is, de… 1800-as évek végéig: a krátereket (földi, holdi is) vulkanikusnak tartották. 1890-es évek: az ütközési elméletek úttörője G. K. Gilbert, kísérleteket is végzett. 1920-as évek: az első meteoritkráterként elismert képződmény: Barringer-kráter, USA 1950-es évektől: egyre több képződményről derül ki a Földön, hogy impakt kráter. 2002: 172 bizonyított impakt szerkezet a Földön.

4 A meteoritok csoportosítása összetétel alapján
vasmeteoritok Alkotóik Fe-Ni ötvözetek (kamacit és ténit): a vasmeteoritok tömegének ~90%-a Fe, FeS, FeNi9S8: a vasmeteoritok tömegének ~10%-a Alkotók alapján három csoport: ataxit kamacit+ténit hexaedrit kamacit oktaedrit kamacit (+ténit)

5 A meteoritok csoportosítása összetétel alapján
vas – kő meteoritok Alkotóik Szilikátok (piroxén, plagioklász, olivin) Fe, Fe-oxidok Növekvő Fe-tartalom alapján négy csoport: lodranit - mezosziderit - sziderolit - pallazit

6 A meteoritok csoportosítása összetétel alapján
kőmeteoritok kondritok szenes (C1-C3), amfoterit, olivin-hipersztén, olivin-bronzit, ensztatit akondritok Ca-szegény: augrit, eukrit, howardit Ca-gazdag: diogenit, aubrit, ureilit SNC: shergottit, nakhlit, chassignit

7 A meteoritok csoportosítása differenciáltság alapján
differenciálatlan kondritok differenciált vasmeteoritok vas-kő meteoritok akondritok

8 A meteoritok vizsgálata
A hullások java kőmeteorit, főképp akondrit. A legfontosabb, szenes kondritok száma 19. Néhány évtizede kb db volt ismert. Azóta: ‘meteoritvadászat’ az Antarktiszon – példány ~20 év alatt (Japán, USA). Hasznuk? A kutatások eredménye? A Naprendszer kialakulása. A Föld kora, kialakulása. Radiogén izotópgeokémiai kutatások. Az élet kialakulása.

9 Milyen testek ütközhetnek a Földdel és honnan jönnek?
Külső eredetűek üstökösök (Oort-felhő, Naprendszeren kívüli) rövidperiódusú hosszúperiódusú kuiper-objektumok kisbolygók Belső eredetűek bolygókörüli pályán mozgó törmelék

10 Az ütközés Az ütközés és a kráter jellegét meghatározó tényezők
A becsapódó objektum mérete sebessége sűrűsége a becsapódás iránya és szöge A ‘célobjektum’ gravitációja légköre lokális geológiája

11 Az ütközés Az ütközés körülményei, hatása, következményei és típusai
K hőmérséklet 1-500 GPa nyomás katasztrofális ütközés: ‘nukleáris tél’, globális kihalás tengelydőlés, forgásirány változása ‘légkörelfújás’ ‘réteglefröccsentés’ szétrobbanás kis ütközés: egyszerű kráter nagy ütközés: összetett, gyűrűs kráter

12 A Hold keletkezése

13 Impakt szerkezetek a Földön

14 Egykori ütközések nyomában – út a kráter megtalálásához
Vredefort impakt-szerkezet Első ismeretek: 19/20. sz. fordulója: első terepi vizsgálatok (aranykutatás): ‘törmelékkúpok’ 1930-as évek: ‘kriptoexplóziós szerkezet’ – először vetődik fel a kráter-elmélet a térség kapcsán 1940-es évek: Vredefort-dóm – kiemelt terület (d= ~70-90 km) 1940-es évektől: gravitációs, mágneses, bouguer anomália mérések : sokkolt kvarcok a központi területről és a törmelékkúpokból 1973: pszeudotachylitek felfedezése 1978: nagynyomású SiO2 módoslatok (coesit, stishovit) felfedezése breccsákban 1980-as évektől: szisztematikus geológiai-geofizikai vizsgálatok a kráter feltérképezésére 1997: a kráter kora 2023±4 millió év

15 (Witwatersrand-medence)
A Vredefort-szerkezet Dél-Afrikában (Witwatersrand-medence) 300 km É Vredefort-szerkezet Vredefort-dóm

16 A sokkmetamorfózis zónái a Vredefort-dómban
1 mm (Reimold & Gibson, 2006)

17 (Reimold & Gibson, 2006)

18 Válogatott irodalom Brink, M., C., Waanders, F., B., Bisschoff, A., A: Vredefort: A model for the anatomy of an astrobleme. Tectonophysics 270 (1997) Brink, M., C., Waanders, F., B., Bisschoff, A., A., and Gay, N., C.: The Foch Thrust-Potchefstroom Fault structural system, Vredefort, South Africa: a model for impact-related tectonic movement over a pre-existing barrier. Journal of African Earth Sciences, 30/1 (2000) Dresslera, B., O., Reimold, W., U. : Order or chaos? Origin and mode of emplacement of breccias in floors of large impact structures. Earth-Science Reviews 67 (2004) 1 –54 Herbert Henkel, H. & Reimold, U., W.: Integrated geophysical modelling of a giant, complex impact structure: anatomy of the Vredefort Structure, South Africa. Tectonophysics 287 (1998) 1-20 Hisada, E. : Clast-size analysis of impact-generated pseudotachylite from Vredefort Dome, South Africa. Journal of Structural Geology 26 (2004) 1419–1424 Koeberl, C., Reimold, W., U., Blum, J., D., & Chamberlain, P.: Petrology and geochemistry of target rocks from the Bosumtwi impact structure, Ghana, and comparison with Ivory Coast tektites. Geochimica et Cosmochimica Acta, 62/12 (1998) Macdonald, F., A., Bunting, J., A., Cina, S., A.: Yarrabubba - a large, deeply eroded impact structure in the Yilgarn Craton, Western Australia. Earth and Planetary Science Letters 213 (2003) Reimold, W., U., Gibson, R., L. : Geology and evolution of the Vredefort Impact Structure, South Africa. Journal of Afrrcan Earth Sciences. 23/2 (1996) 125-l 62 Reimold, W., U., Gibson, R., L. : The melt rocks of the Vredefort impact structure – Vredefort Granophyre and pseudotachylitic breccias: Implications for impact cratering and the evolution of the Witwatersrand Basin. Chemie der Erde 66 (2006) 1–35 Rubin, A., E., Scot, E., R., D., Keil, K.: Shock metamorphism of enstatite chondrites. Geochimica et Cosmochimica Acta, 61/4 (1997)

19 Köszönöm a figyelmet!