Mars auf der Erde

ESAs Mars Express hat neue Aufnahmen eines länglichen Impaktkraters in der südlichen Hemisphäre des Mars geliefert. Wahrscheinlich wurde der Krater durch eine Kette von Projektilen erzeugt und kann so als ein Modell für die Bildung des auseinandergezogenen Rubielos de la Cérida-Impaktbeckens in Spanien angesehen werden.

Rubielos de la Cérida-Impaktbecken. Ausführliche Informationen Hier.

 

Akkretionäre Lapilli aus den Impaktstrukturen Azuara und Rubielos de la Cérida (Spanien)

„Akkretionäre Lapilli“ ist ein Begriff, der ursprünglich allein mit Vulkanismus in Verbindung gebracht wurde. Akkretionäre Lapilli sind Kügelchen, die sich durch Zusammenballung von feiner Asche um kondensierende Wassertröpfchen, aber auch um feste Partikel bilden, insbesondere in dampfreichen Eruptionssäulen. Gewöhnlich zeigen sie einen konzentrischen internen Aufbau, und sie können, wenn sie sich einmal gebildet haben, durch pyroklastischen Rückfall und Fließprozesse transportiert und abgelagert werden. Akkretionäre Lapilli mit einem kleinen Gesteinsbrocken als Kern findet man häufig in basaltischen base-surge-Ablagerungen (armoured lapilli).


Bild 1: Akkretionärer Lapillo (Durchmesser 0,5 mm) aus der basalen
Suevitbreccie in der Azuara-Impaktstruktur (Mayer 1990). Dünnschliffaufnahme,
xx Nicols.

Da ähnliche Prozesse in der turbulenten Explosionswolke ablaufen, die sich beim Impakt Weiterlesen

Akkretionäre Lapilli aus den Impaktstrukturen Azuara und Rubielos de la Cérida (Spanien)

„Akkretionäre Lapilli“ ist ein Begriff, der ursprünglich allein mit Vulkanismus in Verbindung gebracht wurde. Akkretionäre Lapilli sind Kügelchen, die sich durch Zusammenballung von feiner Asche um kondensierende Wassertröpfchen, aber auch um feste Partikel bilden, insbesondere in dampfreichen Eruptionssäulen. Gewöhnlich zeigen sie einen konzentrischen internen Aufbau, und sie können, wenn sie sich einmal gebildet haben, durch pyroklastischen Rückfall und Fließprozesse transportiert und abgelagert werden. Akkretionäre Lapilli mit einem kleinen Gesteinsbrocken als Kern findet man häufig in basaltischen base-surge-Ablagerungen (armoured lapilli).


Bild 1: Akkretionärer Lapillo (Durchmesser 0,5 mm) aus der basalen
Suevitbreccie in der Azuara-Impaktstruktur (Mayer 1990). Dünnschliffaufnahme,
xx Nicols.

Da ähnliche Prozesse in der turbulenten Explosionswolke ablaufen, die sich beim Impakt über dem sich vergrößernden Exkavationskrater ausdehnt, ist es nicht verwunderlich, daß akkretionäre Lapilli auch in Impaktablagerungen gefunden werden. Graup (1981) beschreibt akkretionäre Lapilli aus dem Suevit des Rieskraters. Man findet sie ebenfalls in Auswurfmassen der K/T – Chicxulub-Impaktstruktur in Mexiko (http://www.lpi.usra.edu/meetings/metsoc2000/pdf/5124.pdf,
http://www.lpi.usra.edu/meetings/largeimpacts2003/pdf/4113.pdf) und Belize (http://www.icdp-online.de/news/workshops/abstracts/EGS03/EAE03-J-06925.pdf). Ferner treten sie in Form von Lapillistein-Klasten in der Megabreccie auf, die mit dem spätdevonischen Alamo-Impakt verknüpft ist.

In der Azuara-Impaktstruktur wurden akkretionäre Lapilli zum erstenmal von Mayer (1990) beschrieben. Bild 1 zeigt einen typischen Lapillo aus der Matrix der basalen Suevitbreccie Weiterlesen

Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur (Spanien) : interne Schliffflächen in Impakt-Megabreccien

Bild A zeigt Teil einer ausgedehnten Megabreccie im Bereich des südlichen Zentralberges der Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur. Innerhalb einer chaotischen Anhäufung von Kalksteinblöcken und -fragmenten hat sich lokal eine große Schlifffläche mit ausgeprägter Striemung und Spiegelpolitur gebildet. Hammerlänge 40 cm. Eine Beziehung zu irgendwelchen tektonischen Strukturen gibt es nicht. Es wird angenommen, daß diese besondere Deformation unter extrem hohem Druck bei der Entwicklung des Zentralberges (Modifikationsphase der Kraterbildung) entstand.

 

 A
 B Ähnliche interne Schliffflächen werden vielfach in den stark brecciierten Bereichen der Rubielos de la Cérida-Struktur beobachtet. Bild B zeigt eine Fläche mit Spiegelpolitur in einer völlig vergriesten Kalksteinscholle innerhalb der Megabreccie von Barrachina.

Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur (Spanien): Impakt-Schmelzglas vom Zentralberg

 A  B
Das in den Bildern A und B (Bildbreite in B 14 mm) gezeigte Glas überzieht einen Sandstein, der im Zentralberg der Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur ansteht. Das Glas ist durchsichtig bis milchig trüb bei grünlicher bis weißlicher Farbe. Im Dünnschliff (C, D (xx Nicols) – Bildbreite 6 mm) zeigt sich der Sandstein extrem beansprucht. Man beobachtet kataklastisches Fließgefüge, das in das Glas übergeht. Die Quarzkörner sind in höchstem Maße zerbrochen; vielfach treten multiple Scharen planarer Deformationsstrukturen (PDFs) sowie planarer Brüche (PFs) auf.
 C  D
Interpretation: Trotz der beobachteten Schockeffekte hat sich das Glas wahrscheinlich nicht als Schockschmelze gebildet. Wir denken stattdessen an eine Reibungsschmelze (Pseudotachylit), die sich durch extreme dynamische Metamorphose während des Impaktprozesses (in der Exkavationsphase oder – wahrscheinlicher – in der Modifikationsphase im Zuge der Entstehung des Zentralberges) gebildet hat. Für eine Homogenisierung dieses Schmelzglases waren vermutlich mehr als 2000 °C nötig (David Griscom; pers. Mitt.).Den Ort dieses spektakulären Aufschlusses wollen wir vorerst nicht bekannt geben, um ihn nicht einer Zerstörung durch Mineralien-/Gesteinssammler auszusetzen.

Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur, Spanien: am Kraterboden


Diese bemerkenswerte Falte ist in einem Bereich ausgedehnter Megabrekziierung in der Nähe des Dorfes Barrachina in der Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur aufgeschlossen. Die Falte wird von einer kompetenten, allerdings extrem brekziierten Bank alttertiärer Kalksteine nachgezeichnet. Der Kern der Falte ist ein Brei nahezu pulverisierter Karbonatgesteine ohne jegliche interne Struktur. Allein einige Kalksteinfragmente haben sich erhalten.

Interpretation: Es wird angenommen, daß sich der Aufschluß am Kraterboden oder in seiner Nähe befindet

(mehr dazu unter:

Fieldguide – Stages of Crater

Fieldguide – Stop 7

rubielos,

wo im Zuge der Kraterbildung (Exkavations- und Modifikationsphase) die Bewegung gewaltiger Gesteinsmassen zur Bildung der Megabrekzie führte, die heute durch die Erosion freigelegt ist. Die Falte kann dadurch entstanden sein, daß extrem brekziiertes Material in einem hochenergetischen Prozeß nach oben gepreßt wurde. Ein tektonischer Ursprung dieser eigenartigen Falte ist kaum nachzuvollziehen. Nach Ansicht örtlicher Geologen (von der Universität Zaragoza und dem Zentrum für Astrobiologie, Madrid) hat sich die Megabrekzie als Folge einer Gipslösung durch Kollaps gebildet, was hier nicht weiter kommentiert werden soll.

Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur (Spanien)

B

Megabrecciierung jurassischer Kalksteine im südlichen Bereich des Zentralberges bei Bueña. Man beobachtet eine chaotische Schichtlagerung, in der die Bänke kreuz und quer liegen (A), und im zweiten Bild (B) sieht man, daß nur eine rudimentäre, „geisterhafte“ Bankung die enorme Brecciierung überlebt hat.

Interpretation: Eine intensive Megabrecciierung ist ein typisches strukturelles Merkmal im Zentralberg komplexer Impaktstrukturen und von vielen Kratern bekannt. Die gewaltige Kompression geschieht in der Modifikationsphase der Kraterbildung, wenn durch den Kollaps des transienten Kraters riesige Gesteinsvolumina in Richtung auf das Zentrum der Struktur beschleunigt werden.

In der Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur dokumentieren sich diese enormen kompressiven Kräfte mit Deformationen bis hin zu einer kontinuierlichen Megabrecciierung nahezu überall, und sie können besonders gut entlang der Straßeneinschnitte beobachtet und verfolgt

Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur, Spanien:

 

Teil eines riesigen, grob 300 m großen Steinbruchs in unglaublich stark zerstörten Muschelkalk-Kalksteinen (A). Innerhalb der vollständig brecciierten Gesteine mit Gries-Brecciierung und Mörteltextur erkennt man bis zu kubikmeter-große weiße Blöcke aus karbonatischem Material (B). Unter dem Mikroskop zeigt dieses hochporöse Material sehr geringer Dichte ein ausgeprägtes blasiges Gefüge (C; Bildbreite 7 mm).Deutung: Nimmt man für die massiven und dichten Kalksteine eine Druckfestigkeit von vielleicht 150 – 200 MPa (= 1.5 – 2 kbar) an, so müssen wir für die Deformationen Drücke annehmen, die über diesen Werten liegen – und zwar nicht nur lokal sondern durchgehend in dem riesigen Gesteinsvolumen. Dafür scheiden tektonische Vorgänge absolut aus. Bei der Enstehung von großen Impaktstrukturen sind im Verlauf der Exkavations- und/oder Modifikationsphase solche großvolumigen drastischen Deformationen dagegen zu erwarten. Die eingeschalteten Blöcke aus weißem blasigem Material deuten wir als Relikte einer Karbonatschmelze bzw. als Rekombinationsprodukte einer Dekarbonatisierung. Für die dafür notwendigen sehr hohen Temperaturen kommen Schockwellen aber auch extreme Reibungen in den Gesteinen in Frage.