Stożek zderzeniowy

Blok wapienia ze stożkami zderzeniowymi z krateru Steinheim w Niemczech

Stożek zderzeniowy – struktura geologiczna powstająca w skałach wskutek metamorfizmu szokowego, mająca postać spękań układających się na powierzchniach stożkowych[1]. Stożki zderzeniowe występują w podłożu kraterów uderzeniowych i innych silnych eksplozji, takich jak podziemne próby jądrowe.

Charakterystyka

[edytuj | edytuj kod]
Dziewięciometrowej wysokości stożek zderzeniowy w kraterze Slate Islands

Stożki zderzeniowe zostały po raz pierwszy opisane w niemieckim kraterze Steinheim[2][3]. Mają rozmiary od kilku centymetrów do kilku metrów, a ich kąt rozwarcia zawiera się przeważnie od 60° do 120° (typowo ok. 90°). Najlepiej wykształcone powstają w skałach drobnoziarnistych. Charakteryzują się podłużnymi bruzdami typu „końskiego ogona”. Rzadko spotyka się kompletne stożki, częściej wiązki z grubsza stożkowatych fragmentów tworzące trójwymiarową, rozgałęziającą się sieć o hierarchicznej strukturze, z licznymi mniejszymi stożkami na powierzchni większego. Choć ich kształt przypomina stożki, zwykle zaginają się w kształt podobny do paraboloidy[2].

Od lat 60. XX wieku przejawy metamorfizmu szokowego w skałach są traktowane jako niepodważalny dowód uderzenia ciała niebieskiego. Stożki zderzeniowe są jedynymi takimi strukturami osiągającymi makroskopowe rozmiary. Przy rozpoznawaniu miejsc impaktów należy zachować ostrożność, gdyż inne struktury, takie jak lustro tektoniczne, mogą być pomylone ze słabo wykształconymi stożkami. W kraterach złożonych stożki zderzeniowe często występują w skałach wzniesienia centralnego[4].

Powstawanie

[edytuj | edytuj kod]

Stożki zderzeniowe powstają w wyniku szybkiej propagacji naprężeń, bliskiej prędkości fali Rayleigha, gdy ciśnienie fali uderzeniowej w skale osiąga wartość pomiędzy 2 a 30 gigapaskali. W górnym zakresie ciśnień (10–30 GPa) stożki mogą zawierać charakterystyczne mikroskopowe deformacje, które nie powstają przy niższych ciśnieniach. Wyższe ciśnienia prowadzą do zeszklenia, stopienia lub nawet odparowania skały[5][4].


Przypisy

[edytuj | edytuj kod]
  1. ↑ Szymon Kozłowski: Słownik haseł meteorytyki. [w:] Meteoryty - Tektyty - Impaktyty [on-line]. Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, 2002-07-20. [dostęp 2015-07-10]. (pol.).
  2. ↑ a b Amir Sagy, Jay Fineberg, Ze'ev Reches. Shatter cones: Branched, rapid fractures formed by shock impact. „Journal of Geophysical Research: Solid Earth (1978–2012)”. 109 (B10), październik 2004. DOI: 10.1029/2004JB003016. Bibcode: 2004JGRB..10910209S. 
  3. ↑ J. Baier, Zur Entdeckung und Deutung der Strahlenkalke (Shatter-Cones) im Steinheimer Impaktkrater, „Geohistorische Blätter”, 29, 2018, s. 55-68, ISSN 1436-3135.
  4. ↑ a b Bevan M. French: Traces of Catastrophe: A Handbook of Shock-Metamorphic Effects in Terrestrial Meteorite Impact Structures. Houston: Lunar and Planetary Institute, 1998, s. 36–40.
  5. ↑ Tomasz Brachaniec, Zbigniew Tymiński, Adam Broszkiewicz. Powstawanie kraterów impaktowych i ich rodzaje. „Acta Societatis Metheoriticae Polonorum”. 5, s. 30-46, 2014. (pol.).