Kategorie: Impakt-Highlights

Azuara-Impaktstruktur (Spanien) – Ries-Impaktstruktur (Deutschland)

Kurz nach dem Impakt … A
Der Aufschluß im Bild A (Detailansichten in B, C) ist durch die Konstruktion eines Bewässerungskanals bei der Ortschaft Blesa, etwa 14 km vom Zentrum der Azuara-Impaktstruktur entfernt, entstanden.
 B

Der Kanal durchschneidet stark zerbrochene und brecciierte Kalkstein-Megablöcke des Lias in einem scharfen und steilstehenden Kontakt mit gutgeschichteten tertiären Sanden. Nahe der Kontakte schwimmen auseinandergebrochene Kalksteinblöcke in den Sanden. Die Sande sind hauptsächlich aus Calcit- und Quarzkörnern zusammengesetzt; untergeordnet treten verwitterte Glaspartikel auf. Im Dünnschliff (D; paralleles Licht, Bildbreite 1 cm) zeigen sich die Quarzkörner meist als sehr scharfkantig, was auf Zerbrechen und kurzen Transport weist.

 C

 D

Viele Quarzkörner zeigen Schockmetamorphismus in Form multipler Scharen planarer Brüche (planar fractures, PFs) und planarer Deformationsstrukturen (planar deformation features, PDFs).
Interpretation: Der bemerkenswerte Kontakt zwischen den Sanden und den überhängenden, stark brecciierten Gesteinen dokumentiert einen plötzlich einsetzenden, kurzzeitigen Ablagerungsprozeß. Andernfalls hätten die z.T. frei überhängenden, stark brecciierten Flanken der Kalksteinblöcke einen merklichen Zeitraum nicht überlebt; und Verwerfungen können grundsätzlich ausgeschlossen werden. Wir nehmen daher an, daß der Aufschluß die allererste Phase der Sedimentation am Kraterboden unmittelbar nach dem Impakt widerspiegelt.
In mancherlei Hinsicht kann diese sandige Einheit mit der sogenannten „Gradierten Einheit“ aus der Ries-Impaktstruktur (Deutschland) verglichen werden. Man hat diese Einheit als 17 m langen Kernabschnitt in der Forschungsbohrung Nördlingen 1973 angetroffen. Sie folgt unmittelbar dem Becken-Suevit mit aquatisch abgelagerten Sedimenten im Hangenden, und man betrachtet sie als das Ergebnis eines einphasigen Sedimentationsprozesses. Als Entstehung kommen ein Rückfall aus ausgeworfenem Material, aber auch Suspensionsströme in Wasser oder Dampf in Frage. Beide Deutungen stellen mögliche Erklärungen für den Ursprung der sandigen Einheit im Bewässerungskanal von Blesa dar, die gegenwärtig genauer untersucht wird.

Ries-Impaktstruktur (Deutschland); Azuara und Rubielos de la Cérida-Impaktstrukturen (Spanien)

 

A B (Detailansicht)
Eigentümliche Gesteinslagerung in autochthonen Malm-Kalksteinen am östlichen Kraterrand der Ries-Impaktstruktur (Steinbruch Wemding; früher: Schneider). Die Fotos zeigen den Steinbruch im Juli 2001.

Interpretation: Der merkwürdige, abrupte Wechsel von der Horizontalschichtung zu den steilaufgerichteten und extrem deformierten Kalksteinbänken ist die Folge eines gewaltigen horizontalen Schubs bei gleichzeitiger enormer Auflast. Dieser Prozeß ist im Zuge der Exkavation durch die Überschiebung der mächtigen Auswurfmassen zu verstehen.

Ähnlich eigentümliche Deformationen können an den Kraterrändern der Azuara und Rubielos de la Cérida-Impaktstrukturen in Spanien beobachtet werden.

 
C
Aguilón; Jura-Kalksteine (Azuara-Struktur). Die durchgehende Bankung an der Basis spricht gegen eine Verwerfung.

 

 D

bei Santa Eulalia; aufgelassener Steinbruch in Muschelkalk-Kalksteinen (Rubielos de la Cérida-Struktur). Bemerkenswert der in dem extrem brekziierten Material schwimmende unversehrte Block geschichteter Kalksteine!
Eine tektonische Deutung der Gesteinslagerung bereitet in allen drei Fällen erhebliche Schwierigkeiten!

Rubielos de la Cérida-Impaktstruktur (Spanien)

A 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

Azuara-Impaktstruktur (Spanien): Schockeffekte

 

Hochgeschockte polymikte Gangbrekzie (Vorkommen nahe Santa Cruz de Nogueras, 30660971E, 4553223N). Typische schockmetamorphe Effekte in dieser Brekzie:

 

 

 

 

 

 

 

 A. Schmelzglas mit Bläschen, Schlieren und Mineralfragmenten; Dünnschliffaufnahme, paralleles Licht und gekreuzte Polarisatoren; Bildbreite 9 mm.

B. Diaplektisches Glas. Dünnschliffaufnahme einer Sandsteinkomponente, in der die Quarzkörner vollständig in diaplektisches Glas umgewandelt sind; paralleles Licht und xx Nicols, Bildbreite 600 µm. – Der Schliff enthält einige Löcher, die nicht mit diaplektischen Quarzkörnern verwechselt werden dürfen.

C. Planare Deformationsstrukturen (PDF) in Quarzkörnern eines Sandsteinfragmentes aus der geschockten Brekzie. Dünnschliffaufnahme, paralleles Licht; Bildbreite 800 µm. Man beachte die große Anzahl der Körner mit PDF, deren große Dichte, den geringen Abstand sowie die multiplen Scharen. In dieser Brekzie wurden bis zu 5 Scharen von PDF in einem einzigen Quarzkorn beobachtet.

D. Planare Brüche (Spaltbarkeit) in Quarz. Dünnschliffaufnahme, xx Nicols; Bildbreite 450 µm. Wenigstens 6 Scharen unterschiedlicher kristallographischer Orientierung treten auf. – Eine Spaltbarkeit ist praktisch unbekannt in tektonisch deformierten Quarzen. In seltenen Fällen beobachtet man Brüche nach dem Rhomboeder in Gesteinen, die einer starken Regionalmetamorphose ausgesetzt waren. In Gesteinen aus Impaktstrukturen gehört die Spaltbarkeit im Quarz dagegen zum regelmäßigen Inventar der Schockmetamorphose.

E. Knickbänder in Biotit aus der geschockten polymikten Brekzie. Dünnschliffaufnahme, xx Nicols; Bildbreite 840 µm. – Knickbänder in Glimmern sind auch aus Gesteinen einer starken Regionalmetamorphose bekannt. Die hier zu beobachtende extreme Häufigkeit, die geringe Breite der Bänder sowie die starke Knickwinkel-Unsymmetrie sprechen jedoch für eine Schockdeformation.

Die hier gezeigten schockmetamorphen Effekte spiegeln einen sehr breiten Bereich der Schockdrücke wider. Das Schmelzglas (A) belegt jedoch, daß Teile der Brekzie Spitzendrücken über 500 kbar (50 GPa) ausgesetzt waren.

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.