МЕТЕОРИТНЫЙ КРАТЕР-ДОСТОПРИМЕЧАТЕЛЬНОСТЬ ПЕРМСКОГО КРАЯ?

В 13-м выпуске сборника «Проблемы минералогии, петрографии и металлогении» (Пермь, 2010) была опубликована статья об Ашапской кольцевой структуре. В ней впервые сообщается о наличии на территории Пермского края крупной кольцевой структуры, названной Ашапской по ближайшему к ней более-менее крупному населенному пункту – селу Ашап.

            В результате разных исследований был сделан вывод, что Ашапская кольцевая структура с большой долей вероятности имеет взрывное или метеоритное происхождение.

Своими интересными открытиями с ними поделились пермские геологи.

 Т.В. Харитонов ОАО 

«Пермгеолнеруд», г. Пермь

Ашапская кольцевая структура – астроблема?

В 13-м выпуске сборника «Проблемы минералогии, петрографии и металлогении» (Пермь, 2010) была опубликована статья об Ашапской кольцевой структуре [1]. В ней впервые сообщается о наличии на территории Пермского края крупной кольцевой структуры, названной Ашапской по ближайшему к ней более-менее крупному населенному пункту – селу Ашап, расположенному в 19,5 км восточней центра структуры. Координаты центра структуры: 57°06,251′ северной широты и 56°12,852′ восточной долготы (координаты сняты со снимка Google Earth). Структура обладает ясно выраженным кольцевым валом, размытым на востоке протекающей в центре структуры речкой Бол. Рассохой со своими притоками Черемиской (впадает справа) и Горной (Татарской) Рассохой (впадает слева). На юге, вдоль внешней части вала, протекает р. Бол. Ашап. Поверхность вала имеет максимальные отметки: на севере и западе до 431 м, на востоке 290 м и около 350 м на юге. В месте размыва вала урез рч. Бол. Рассохи имеет отметку 210 м. Диаметр Ашапской структуры по гребню кольцевого вала равен 7,7 км. Она сопровождается двумя более мелкими кольцевыми структурами, расположенными непосредственно севернее и северо-западнее (рис. 1). Непосредственно восточней находятся деревни Михайловка и Новый Поселок.

Рис. 1. Ашапская кольцевая структура на снимке Google Earth.

Северней и северо-западней заметны два сходных образования меньшего порядка.

Залегание пород палеозойского комплекса на глубине спокойное субгоризонтальное. Рифовых массивов и мощных толщ эвапоритов не отмечается. Таким образом, генезис Ашапской кольцевой структуры как структуры облекания рифов или проявлений соляного диапиризма, а также с точки зрения сульфатного или соляного карста необъясним. Был сделан вывод, что Ашапская кольцевая структура с большой долей вероятности имеет взрывное или метеоритное происхождение.

По предварительному заключению сотрудника Лаборатории метеоритики ГЕОХИ РАН им. акад. В.И. Вернадского Д.Д. Бадюкова, Ашапская структура морфологически схожа с взрывным метеоритным кратером, причем, достаточно свежим. Отсутствие части вала типично для кратеров с бывшими внутрикратерными озерами. Кратер подобного размера (8 км) мог быть образован падением ударника диаметром 300 м (маленького астероида), что при скорости падения 20 км/сек. соответствует энергии взрыва около 2 000 мегатонн в тротиловом эквиваленте.

В сентябре 2009 г. Д.Д. Бадюков провел недельную маршрутную заверку в пределах кратера. Из-за сплошной задерновки территории каких-либо данных, подтверждающих метеоритное происхождение структуры, он ожидаемо не получил. Таким образом, при маршрутных исследованиях внутри кратера твердых доказательств ударно-взрывного метеоритного происхождения Ашапской структуры не получено, хотя такая возможность в статье [1] окончательно не исключается.

Автор в течение многих лет составляет «Библиографию по пермской меди», куда включает работы разных лет о медистых песчаниках и медеплавильных заводах Пермской губернии, работавших на рудах пермских медистых песчаников. При составлении библиографии в одной из работ встречено косвенное подтверждение возможного импактного происхождения Ашапского кратера.

В статье И. Котляревского «Описание частных горнозаводских округов, назначенных к продаже за казенные долги (Суксунский округ)» 1870 года [2] кратко описано состояние дел в заводских дачах Суксунского горного округа, рассмотрены заводские дачи железоделательных и медеплавильных заводов округа, медные и железные рудники, качество лесных и земельных ресурсов, занятия местного населения и т. п.

Рудники Суксунского округа рассмотрены в статье [2] совместно с рудниками Бизярского, Курашимского и Юго-Кнауфского медеплавильных заводов Кнауфского округа, смежного с Суксунским. Автор считает, что из-за схожести геологических условий все описанные рудники, вскрывают как бы одно невыдержанное пластовое месторождение меди. В числе прочих описаны медные рудники Ашапского и Бымовского медеплавильных заводов. Горные выработки рудников пройдены в пермских медистых песчаниках, слагающих западную часть территории округа. По сообщению И. Котляревского, «...в даче Ашапского завода считается всего 348 рудников, но ...только 12 таковы, что о них имеются кое-какие сведения, ...все же остальные неразведаны, многие даже не разрабатывались».

Среди кратко описанных двенадцати рудников Ашапского завода упоминаются Харитоновский и Иоанно-Алексеевский рудники, расположенные в 17 верстах (18 км) от Ашапского завода, на рч. Татарской (Горной) Рассохе (рис. 2). В обоих рудниках автор отмечает сильный приток воды, что нетипично для эксплуатационных выработок, заложенных в медистых песчаниках. Кроме этих рудников, в пределы Ашапского кратера вписываются на юге также: Макаровский рудник «по р. Большому Ашапу, на правой ее стороне в 11 верстах», Михайло-Ивановский рудник «по р. Большому Ашапу, с левой стороны, в 12 верстах от завода» и Никольский «по той же речке, на левой стороне ее».

Об Иоанно-Алексеевском руднике И. Котляревский пишет: «...Иоанно-Алексеевский рудник (Ашапского завода – Т.Х.) лежит почти на самой вершине горы, и работы тянутся по ней по направлению от С.З. на Ю.В. Руда залегает в песчанике гнездами и пропластками, имеющими значительную толщину, вдруг и скоро спадающую».

 Рис. 2. Схема расположения медных рудников в пределах Ашапской астроблемы (спектрозональный снимок).

Условные обозначения: 1 – Иоанно-Харитоновское поле медных рудников с Иоанно-Алексеевским и Харитоновским рудниками; белые точки – отдельные медные рудники.

Отмечается, что рудоносный песчаник вскрыт выработками рудника не на всю мощность, «...а потому нельзя наверное сказать на чем он лежит... Все эти пласты на Иоанно-Алексеевском, а также и на других ашапских рудниках не слоятся ...правильно, ...но переломаны и изогнуты всячески (выделено мной – Т.Х.). На рудниках Бымовского, Бизярского и Курашимского заводов они, напротив, лежат совершенно горизонтально, ...и руда в песчанике, не как на ашапских рудниках, залегает горизонтальными пластовыми гнездами. ...Причина переломанности пород в Ашапских горах неизвестна; по незначительному числу обнажений, виденных в них, нельзя вывести никакого об этом заключения».

По поводу непонятной И. Котляревскому и необъяснимой в 1870 г. «переломанности» и перемятости пород ашапских рудников теперь можно утверждать почти со 100%-ной уверенностью, что многочисленные дислокации пород в медных рудниках Ашапского медеплавильного завода, а, следовательно, и сама Ашапская кольцевая структура, могут иметь ударное происхождение. Поскольку возраст Ашапского кратера верхнепермско-мезозойский, т. е. дочетветичный, он может быть назван также Ашапской астроблемой. Таким образом, здесь мы имеем дело с метеоритным кратером, который может и должен стать одной из достопримечательностей Пермского края и который необходимо изучать. На первом этапе исследования должны включать шлиховое опробование рек, дренирующих астроблему, логов и оврагов, пересекающих вал. Необходимы также маршрутные исследования.

Тип геологической обстановки в месте удара – однослойный с горизонтальным залеганием осадочных пород. В пределах структуры ожидается наличие трех структурно-литологических комплексов:

1. Цокольный, слагаемый породами мишени. При наличии центрального поднятия или центрального кольцевого поднятия возможна встреча пород цокольного структурно-литологического комплекса в центре кратера.
2. Коптогенный – кратерные брекчии. Обнаружение пород этого комплекса также вероятно в пределах центрального поднятия или центрального кольцевого поднятия.
3. Заполняющий – постударные осадочные образования в кратерной воронке. Верхние члены – озерные и делювиальные образования. В кратере породы заполняющего комплекса должны быть развиты повсеместно.

Отношение глубин метеоритных кратеров к их диаметрам обычно колеблется от 0,1 до 0,05 – 0,02 [3], т. е. глубина Ашапской астроблемы в «свежем виде» могла находиться в пределах от 700 до 350 – 140 м. Мощность рыхлых образований, выполняющих кратер (снизу вверх: коптогенных, пролювиальных, делювиальных и озерных), того же порядка. С учетом эрозии и денудации она должна быть меньше, но все равно может превышать десятки метров. Отсюда при маршрутных исследованиях следует сосредоточить внимание на окаймляющем вале, с целью поисков отвалов рудников, пройденных близ вала и в его теле. Материал отвалов может быть описан и опробован на отвалах всех встреченных в пределах структуры рудников (рис. 2), особенно в пределах Иоанно-Харитоновского рудничного поля.

В пределах окаймляющего вала вероятно наличие зоны пластических деформаций, зоны дробления и трещиноватости. Все эти зоны могут быть вскрыты оврагами и притоками рр. Березовка и Осиновка (на севере) и р. Бол. Ашап (на юге). В центре астроблемы возможно обнаружение центрального поднятия или центрального кольцевого поднятия, или реликтов пород, их слагавших. При маршрутных исследованиях может быть полезным использование металлоискателя.

Вид Ашапской кольцевой структуры с южной стороны.

Вид выходов шешминских пород за пределами кратера (обн. 53) (здесь и далее фото Д.Д. Бадюкова)

Вид шешминских пород с наружной стороны вала (обн. 56)

Вид пород в обнажении внутри кратера (обн. 73)

Из-за значительной мощности рыхлых отложений в кратере не лишним было бы проведение геофизических работ: электроразведки хотя бы по одному профилю через весь кратер и заверочного бурения хотя бы одной скважины для проходки заполняющих отложений и вскрытия цокольного и коптогенного комплексов. Но при современном социальном строе России это представляется утопичным. Поэтому ведущую роль в исследованиях Ашапской астроблемы, видимо, будет играть шлиховой метод. В тяжелой фракции водотоков, дренирующих кратер и окаймляющий вал, могут быть встречены такие минералы, как: камасит и тэнит, стишовит и коэсит, алмаз и лонсдейлит; возможны – клифтонит и лешательерит. Если первые имеют плотность 7,8 – 8,2, то плотность последних колеблется от 3,0 до 2,1. Следовательно, промывку проб следует вести до серого шлиха.

Объяснение некоторых терминов.

Камасит и тэнит – самородное никелистое железо космического происхождения. В первом содержание никеля 6 – 9%, во втором – до 48%. Тонкая смесь камасита и тэнита – плессит. Плотность 7,8 – 8,2 г/куб. см.

Клифтонит – разновидность углерода в виде мелких кубиков, параморфоза по алмазу, встречающаяся в железных метеоритах. Плотность 2,08 – 2,23 г/куб. см.

Коэсит – высокобарическая модификация кремнезема моноклинной сингонии. Плотность 2,92 – 3,01 г/куб. см. Менее высокобарическая модификация, нежели стишовит.

Лешательерит – кварцевое стекло. Может быть в виде тектитов. Плотность 2,2 г/куб. см.

Лонсдейлит – алмаз гексагональной сингонии. Плотность 3,2 – 3,51 г/куб. см.

Стишовит – высокобарическая модификация кремнезема тераэдрической сингонии. Плотность 4,35 г/куб. см.

Библиографический список

1. Харитонов Т.В., Бадюков Д.Д. Ашапская кольцевая структура // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. Выпуск 13. Сборник научных статей. Пермь, ПГУ, 2010.
2. Котляревский И. Описание частных горнозаводских округов, назначенных к продаже за казенные долги (Суксунский округ) // Горный Журнал, 1870, часть 4, книжка 11.
3. Масайтис В.Л., Данилин А.Н., Мащак М.С. и др. Геология астроблем. Л., Недра, 1980.

Опубликовано в сб. «Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. Выпуск 16». Пермь, ПГУ, 2013.