Seri về thiên thạch của Geoffrey Notkin
Tháng tám 18, 2024
Phần 5 – IMPACTITES – dấu chân ma quái của các thiên thạch cổ đại
1)Impactite là gì?
Nhiều năm trước, một người bạn của tôi Derek Yoost—một nhà cổ sinh vật học và nhà sưu tập thiên thạch nổi tiếng đã tặng tôi một mảnh nhỏ được đánh bóng của một mảnh đá dăm kết va chạm từ Pháp. Đó là lần đầu tiên tôi được tận mắt chứng kiến một mảnh đá dăm kết va chạm và tôi đã bị mê hoặc ngay lập tức.
Thiên thạch là những mảnh vỡ của các hành tinh hoặc tiểu hành tinh lớn, ngoài Trái Đất thường chứa sắt và niken, đi qua bầu khí quyển của Trái Đất và tác động đến bề mặt hành tinh của chúng ta. Thường thì khi thiên thạch di chuyển với vận tốc nhanh và va vào bề mặt của trái đất thì nó để lại trên bề mặt của trái đất đó những mảnh vỡ hay những dấu vết về sự va chạm.
Các thiên thạch nhỏ thường tạo ra các vết lõm nông trên mặt đất được gọi là hố va chạm ; các thiên thạch khổng lồ,những tảng đá không gian có kích thước ít nhất bằng tòa nhà có thể tạo ra các đặc điểm va chạm khổng lồ được gọi là astroblemes , một từ bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “vết thương sao”.
Nếu một vụ va chạm thiên thạch đủ lớn nó sẽ làm biến dạng hoàn toàn các loại đá, cát hoặc đất xung quanh điểm va chạm. Các vật liệu gần hoặc bên dưới địa điểm va chạm được mô tả là đá target. Những loại đá này, bị biến đổi về mặt vật lý do nhiệt độ, áp suất và sóng xung kích cực lớn liên quan đến các vụ va chạm thiên thạch rất lớn, được gọi là impactites.
Thông thường chỉ có các sự kiện hình thành hố va chạm lớn nhất mới tạo ra năng lượng cần thiết để làm tan chảy, phân mảnh hoặc thậm chí bốc hơi đá trên mặt đất. May mắn thay những sự kiện như vậy cực kỳ hiếm và hầu hết các vụ va chạm được biết đến đều là di tích của các vụ va chạm thiên thạch từ quá khứ xa xôi.
Các sự kiện va chạm gần đây đã xảy ra khi một thiên thạch đá rơi xuống Carancas, Peru vào năm 2007, và vào năm 1947 khi một trận mưa thiên thạch sắt rơi gần dãy núi Sikhote-Alin của Nga, nhưng cả hai đều không đủ lớn để tạo thành các vụ va chạm đáng kể.
Đá dăm kết va chạm đã được tìm thấy tại các hố va chạm Henbury ở Úc (khoảng 3.000 năm tuổi) và hố va chạm thiên thạch Meteor 25.000 năm tuổi ở Arizona. Vì đây là một trong những hố va chạm trẻ nhất được biết đến, nên tuổi của chúng cho chúng ta biết về khoảng thời gian dài giữa các vụ va chạm hình thành hố va chạm lớn.
Popigai Breccia: Một mẫu dăm kết lớn nặng 457,7 gram từ miệng núi lửa Popigai khổng lồ ở phía bắc Siberia. Lưu ý sự đa dạng về màu sắc, kích thước, hình dạng và kết cấu trong một khối duy nhất—kết quả của một vụ va chạm thiên thạch lớn đã ném hàng triệu tấn đá lên không trung. Khi các mảnh vỡ rơi trở lại trái đất, đá từ các tầng khác nhau được trộn lẫn với nhau. Hàng triệu năm nhiệt và áp suất nén các mảnh vỡ hỗn hợp đó thành một khối rắn được gọi là đá dăm kết va chạm. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites
2) Impactite được hình thành như thế nào?
Vào mùa hè năm 1945, khi Hoa Kỳ cho nổ quả bom nguyên tử đầu tiên tại bãi thử Trinity ở New Mexico, nhiệt lượng lớn do vụ nổ tạo ra đã làm tan chảy cát sa mạc thành một loại thủy tinh xanh có bọt được gọi là trinitie .
Các thiên thạch có kích thước và khối lượng đủ lớn va chạm vào bề mặt trái đất có thể có tác động tương tự. Các tác động thảm khốc thực sự biến đổi vật liệu bề mặt thành các loại đá mới. Nếu chúng ta sử dụng các định nghĩa địa chất nghiêm ngặt thì cần lưu ý rằng vì chúng đã bị thay đổi bởi nhiệt và áp suất, nên gọi là một loại đá biến chất .
Alamo Breccia: Một phần cuối được đánh bóng của breccia va chạm từ địa điểm Alamo ở miền trung Nevada. Alamo được mô tả là một vụ va chạm ướt, có nghĩa là thiên thạch đã rơi xuống nước—trong trường hợp này là một vùng biển nông ấm áp, giàu san hô. Lưu ý các mảnh vỡ góc cạnh đã bị vỡ tan do lực va chạm. Tạp chất màu trắng, phía dưới bên trái, là san hô hóa thạch từ rạn san hô cổ đại. Vụ va chạm Alamo xảy ra cách đây khoảng 370 triệu năm và breccia được cho là bao phủ 100.000 km vuông. Trong suốt hàng thiên niên kỷ xen kẽ, các quá trình địa chất đã nâng lên và xói mòn địa điểm va chạm cũ, vì vậy những tảng đá từng nằm dưới đáy của một miệng núi lửa ngầm rộng lớn giờ đây được tìm thấy trên những đỉnh núi ảm đạm. Mẫu vật trong ảnh có kích thước khoảng 13 cm x 9 cm. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites
Mỏm đá dăm kết Alamo: Một mỏm đá dăm kết Alamo hùng vĩ gần thị trấn Rachel ở miền trung Nevada. Lưu ý hình dạng không đều của các mảnh vỡ bên trong . Các thành phần trông có vẻ gỉ sét là hóa thạch stromatoporoid—những miếng bọt biển đã tuyệt chủng từng sống trên rạn san hô bị một thiên thạch tạo thành miệng núi lửa đâm trúng. Lựa chọn của một nhà địa chất được đưa vào để so sánh tỷ lệ. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites
3)Impactites: Một số nhóm chính :
Vì các thiên thạch va chạm chủ yếu bao gồm vật chất trên mặt đất bị biến dạng (đôi khi chứa các mảnh vụn nhỏ được bảo quản của thiên thạch ban đầu) nên chúng chủ yếu là sản phẩm của đá target có tại thời điểm va chạm.
Cát có thể tan chảy thành Thủy tinh sa mạc Libya và Thủy tinh Darwin; đá có thể bị vỡ và nén thành đá vụn như đá suevite chứa khoáng chất hình thành ở áp suất cao,hố thiên thạch Nördlinger Ries ở Đức là ví dụ tuyệt vời.
Tagamite là một loại đá tan chảy do va chạm trông khá giống với đá bazan và được đặt tên theo rặng núi Tagamy bên trong miệng núi lửa Popigai của Siberia. Các nón vỡ xuất hiện trong nền đá bên dưới điểm va chạm và bị biến dạng bởi sóng xung kích (Nón vỡ là đặc điểm địa chất hiếm gặp chỉ được hình thành trong nền đá bên dưới hố va chạm thiên thạch hoặc vụ nổ hạt nhân dưới lòng đất).
Tektite như moldavite và Indochinite là thủy tinh tối màu được tìm thấy trong bốn bãi rải rác trải dài khắp đất nước và có khả năng liên quan đến các vụ va chạm rất lớn và rất cổ xưa.
4) Thủy tinh sa mạc Libya:
Có lẽ hấp dẫn và đẹp nhất trong tất cả các loại đá này là Libyan Desert Glass, chỉ được tìm thấy ở một nơi trên trái đất gần biên giới Libya/Ai Cập. Sự kiện hình thành của loại thủy tinh trong suốt, màu mật ong này được xác định là khoảng 29 triệu năm, mặc dù không có miệng hố do va chạm thiên thạch liên quan nào được xác định chắc chắn.
Libyan Desert Glass: Một cá thể Libyan Desert Glass trong suốt đặc biệt nặng 239,1 gram được bao phủ bởi pseudo regmaglypts, trông rất giống với dấu vân tay cái được tìm thấy trên một số thiên thạch. Một số chuyên gia về tác động đã đưa ra giả thuyết rằng tại thời điểm va chạm, các cục thủy tinh sa mạc giống như thạch nóng chảy đã bị ném lên cao trong không trung, sau đó rơi trở lại trái đất và thu thập regmaglypts trong quá trình này. Một quan điểm được chấp nhận rộng rãi hơn là pseudo regmaglypts là kết quả của quá trình xói mòn sa mạc lâu dài do gió và cát. Bất kể chúng được hình thành như thế nào, sự giống nhau của chúng với regmaglypts thiên thạch là rất đáng chú ý. Ảnh của Leigh Anne DelRay, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorite
Libyan Desert Glass lần đầu tiên được khoa học hiện đại phát hiện vào những năm 1930, nhưng con người thời kỳ đầu đã chế tác nó thành công cụ trong thời kỳ Pleistocene, và người Ai Cập cổ đại đã bị mê hoặc bởi loại kính màu vàng này—một con bọ hung tinh xảo gắn trên một trong những chiếc áo giáp trang trí công phu của Tutankhamun được chạm khắc từ loại kính này.
Sự xói mòn do gió và cát đã tạo hình một số mảnh vỡ thành những hình thù kỳ lạ, và khắc lên bề mặt của chúng những regmaglypt có nét tương đồng kỳ lạ với dấu vân tay trên thiên thạch. Một số chuyên gia đưa ra giả thuyết rằng tại thời điểm va chạm, các mảnh vỡ nóng chảy của Thủy tinh sa mạc Libya đã bị ném lên cao, sau đó rơi trở lại trái đất và tự chúng trở thành thiên thạch. Nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng một số mẫu vật chứa các hạt nhỏ giống như bụi của thiên thạch ban đầu, đóng băng mãi mãi trong thủy tinh tự nhiên.
Libyan Desert Glass: Một mẫu Libyan Desert Glass nhỏ nhưng ngoạn mục nặng 13,1 gram. Các sọc đen là bụi bị giam giữ bên trong thủy tinh. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng một số mảnh bụi này là tàn tích của thiên thạch ban đầu. Ảnh của Leigh Anne DelRay, bản quyền Aerolite Meteorites
Ngày nay, chính phủ Ai Cập đã cấm việc thu thập tại địa điểm này và các mẫu vật chất lượng cao được các nhà sưu tập đánh giá cao vì vẻ đẹp, màu sắc, hình dạng và độ trong suốt của chúng.
5) Moldavites: Một loại thủy tinh xanh bí ẩn có sức mạnh huyền bí?
Là một nhà khoa học, tôi không chắc mình có thực sự tin vào “sức mạnh huyền bí” của một số loại đá và tinh thể không, nhưng nhiều người lại tin vào điều này. Có lần, khi đang làm việc tại một triển lãm đá quý ở Springfield, Mass., một quý bà thanh lịch đã tỉ mỉ kiểm tra từng mẫu moldavite của chúng tôi, lần lượt ấn từng mẫu lên trán để “đo năng lượng” mà chúng chứa đựng. “Ồ, cái này rất mạnh mẽ,” bà thì thầm với cô con gái đang say mê của mình.
Moldavite là một loại tektite và các mẫu vật có màu xanh ngọc lục bảo hoặc xanh ô liu đậm, có độ trong suốt cao và thường có hình nút hoặc hình giọt nước. Nhiều viên có bề mặt có khía hoặc hình lông vũ đáng chú ý có thể do sự xói mòn của nước trong thời gian dài. Hầu hết các loại moldavite đều có kích thước khiêm tốn và hiếm khi thấy những mẫu vật lớn hơn khoảng hai mươi gam.
Moldavite được tìm thấy ở một khu vực tương đối nhỏ bao gồm Bohemia và Moravia ở Cộng hòa Séc, và có thể đã được hình thành trong quá trình va chạm 15 triệu năm trước tại Nördlinger Ries ở Đức. Với độ cứng là 5,5 và màu xanh lá cây quyến rũ, moldavite thường được sử dụng trong đồ trang sức và để chạm khắc các mặt dây nhỏ và tượng nhỏ.
6) Popigai: Kim cương thiên thạch từ Vòng Bắc Cực :
Năm 1999, Tiến sĩ Roy Gallant – một tác giả, nhà thiên văn học và nhà thám hiểm nổi tiếng – đã mời tôi tham gia chuyến thám hiểm đầy thú vị đến một trong những hố thiên thạch lớn nhất và xa xôi nhất trên Trái Đất.
Phơi bày Breccia Popigai: Tác giả bên trong miệng núi lửa Popigai của Siberia trong chuyến thám hiểm năm 1999. Chúng tôi đã cắm trại trên một hòn đảo sỏi nhỏ ở sông Rassokha; vách đá hùng vĩ ở xa cao hàng trăm feet và được gọi là “The Painted Rocks”. Hầu như toàn bộ mặt vách đá là đá dăm kết va chạm, và một số tảng đá trong hỗn hợp nặng hàng nghìn tấn. “The Painted Rocks” là một trong những phơi bày va chạm ngoạn mục nhất trên thế giới. Chúng tôi đã đến thăm địa điểm này vào mùa hè ở Bắc Cực và liên tục bị côn trùng Siberia hung dữ quấy rối, do đó chúng tôi phải dùng màn chống muỗi. Ảnh của Rusty Johnson, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites
Hố Popigai nằm ở rìa phía bắc của Siberia, trên Bán đảo Tamyr, cực bắc của Vòng Bắc Cực. Với đường kính khoảng 100 km, hố này hoàn toàn không thể tiếp cận bằng đường bộ hoặc đường biển, và nhóm của chúng tôi đã được trực thăng của cựu quân nhân đưa vào bên trong.
Sự xa xôi cách trở của Popigai không phải là trở ngại duy nhất mà du khách sẽ gặp phải. Trong nhiều thập kỷ, từ miệng núi lửa này các tù nhân chính trị đã khai thác kim cương cấp công nghiệp, và được ngành công nghiệp Nga sử dụng cho các ứng dụng quân sự. Một lời mời đặc biệt từ KGB là yếu tố cần thiết để cho phép nhóm người Mỹ của chúng tôi vào khu vực hạn chế.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà địa chất tin rằng kim cương Popigai là kết quả của hoạt động núi lửa, nhưng nhà địa chất và chuyên gia nghiên cứu tác động nổi tiếng người Nga, Tiến sĩ Victor Masiatis cuối cùng đã chứng minh rằng miệng hố khổng lồ này chính là tất cả những gì còn sót lại của một thiên thạch, ước tính có đường kính từ 5 đến 8 km, đã đâm vào hành tinh của chúng ta cách đây 35 triệu năm.
Ngoài kim cương, miệng núi lửa Popigai còn cung cấp cho chúng ta những ví dụ tuyệt vời về đá kết va chạm. Định nghĩa phổ biến nhất về đá dăm kết là một loại đá hình thành từ các mảnh vỡ của khoáng vật hoặc đá nào đó chưa bị mài tròn, rồi được kết dính với nhau bởi một mảng vật liệu hạt mịn mà vật liệu gắn kết có thể tương tự hoặc khác với thành phần của các mảnh vỡ. Nói cách khác, đá dăm kết bao gồm những tảng đá đã bị phá vỡ hoặc biến đổi do hoạt động núi lửa, lở đất hoặc các quá trình địa chất khác, sau đó được gắn kết lại với nhau theo thời gian. đá dăm kết thường chứa đá từ nhiều nguồn khác nhau và đá dăm kết va chạm là một ví dụ đặc biệt tốt về hiện tượng này.
Nếu một thiên thạch đủ lớn và di chuyển với vận tốc đủ nhanh khi va chạm với bề mặt hành tinh của chúng ta, một vụ nổ sẽ xảy ra tạo thành một hố va chạm. Một lượng lớn mảnh vỡ trong trường hợp của hố va chạm Popigai là hàng triệu tấn được ném lên không trung. Những mảnh vỡ này thường đại diện cho các loại đá từ các tầng khác nhau và khi các mảnh vỡ rơi trở lại mặt đất, trong và xung quanh hố va chạm, chúng rơi theo cách ngẫu nhiên. Các loại đá từ các lớp và thời kỳ khác nhau nằm cạnh nhau và từ từ kết dính lại với nhau thành đá dăm kết va chạm .Do cách hình thành dữ dội, đá dăm kết va chạm thường bao gồm các mảnh vỡ góc cạnh sắc nhọn, trái ngược với các tập hợp trên cạn chứa các mảnh vỡ tròn.
Góc nhìn rộng 8 mm của một phần mỏng tagamite Dellen Sweden dưới ánh sáng truyền qua. Đây là thuật ngữ được đưa ra vào năm 1975 để mô tả đá va chạm từ miệng núi lửa Popigai ở Nga. Các loại tagamite được mô tả dựa trên độ kết tinh, kết cấu và hàm lượng clast.Một số tác giả gọi những tảng đá này bằng tên địa phương là “dellenites”. Những người khác đưa ra lý lẽ để gọi tất cả những thứ như vậy chỉ đơn giản là “đá tan chảy do va chạm”.
7)Tektites:
Trong tất cả các loại đá do va chạm thiên thạch, tektite có lẽ là loại đá quen thuộc nhất với những người chơi đá . Thường thấy ở các triển lãm đá quý và khoáng sản trên toàn thế giới, tektite thường có màu đen và trong suốt, khá giống với đá obsidian, nhưng có các đặc điểm giống như miệng hố nhỏ trên bề mặt. Chúng xuất hiện dưới nhiều hình dạng khác nhau bao gồm hình cầu, giọt nước…..
Loại phổ biến nhất là Indochinites, được tìm thấy rải rác trên bãi đá có lẽ là lớn nhất thế giới, bao gồm một số vùng của Trung Quốc, Thái Lan và Campuchia.
Một lý thuyết từng phổ biến cho rằng tektite được hình thành do các vụ phun trào núi lửa trên Mặt Trăng: vật liệu nóng chảy phát nổ vào không gian và sau đó rơi xuống trái đất. Ngày nay, hầu hết các chuyên gia đều đồng ý rằng tektite là sản phẩm của các vụ va chạm thiên thạch trên Trái Đất.
Bediasite và Georgiaite từ Hoa Kỳ được cho là có liên quan đến hố va chạm Vịnh Chesapeake, moldavite có thể đến từ hố va chạm Nördlinger Ries ở Đức, và hố va chạm Hồ Bosumtwi một triệu năm tuổi ở Ghana có khả năng là nơi sinh ra tektite Bờ Biển Ngà cực kỳ hiếm. Cho đến nay, vẫn chưa xác định được hố va chạm nguồn nào cho Indochinites và Chinites ở Châu Á, hoặc Australites ở Úc.
8)Shattercones: Có gì ẩn giấu bên dưới hố thiên thạch?
Các nón vỡ là một trong những đặc điểm kỳ lạ và hấp dẫn nhất liên quan đến va chạm thiên thạch. Chúng là các phần của nền đá từ bên dưới một hố thiên thạch bị biến dạng do sóng xung kích mạnh lan xuống lòng đất. Người ta tin rằng sự sốc này là nguồn gốc của các mạng lưới các vết nứt mỏng manh chảy qua các nón vỡ. Vì các nón vỡ hình thành sâu dưới lòng đất, nên các vết lộ chỉ có thể nhìn thấy được nếu chúng được phát hiện bởi sự xói mòn tự nhiên hoặc hoạt động của con người, chẳng hạn như khai thác mỏ. Một vết lộ ngoạn mục gần đây đã được phát hiện gần Santa Fe, NM (xem ảnh).
9)Những bóng ma của thiên thạch trong quá khứ:
Vì hầu hết các thiên thạch đều có thành phần là sắt, chúng sẽ phân hủy theo thời gian trong bầu khí quyển ẩm ướt của chúng ta. Các thiên thạch va chạm tạo nên các hiện tượng thiên văn ấn tượng nhất của Trái đất như Popigai, Manicouagan (Canada) và Chicxulub (Yucatan, Mexico) đã biến mất từ lâu,chúng đã rỉ sét và tan rã qua hàng thiên niên kỷ.
Nghiên cứu về các vụ va chạm thiên thạch có thể giúp làm sáng tỏ quá khứ dữ dội của hành tinh chúng ta và cung cấp cho chúng ta manh mối về những tác động quan trọng đã giúp định hình thế giới mà chúng ta biết ngày nay. Các miệng hố rộng lớn nơi tìm thấy thiên thạch va chạm cũng nhắc nhở chúng ta rằng Trái đất vẫn là mục tiêu và có khả năng sẽ lại là nạn nhân của các vụ va chạm thiên thạch lớn trong tương lai.
Tác giả Geoffrey Notkin là một thợ săn thiên thạch, nhà văn khoa học, nhiếp ảnh gia và nhạc sĩ. Ông sinh ra ở thành phố New York, lớn lên ở London, và hiện sống ở sa mạc Sonoran ở Arizona. Là người thường xuyên đóng góp cho các tạp chí khoa học và nghệ thuật, tác phẩm của ông đã xuất hiện trên Reader’s Digest , The Village Voice , Wired , Meteorite , Seed , Sky & Telescope , Rock & Gem , Lapidary Journal , Geotimes , New York Press , và nhiều tạp chí trong nước và quốc tế khác. ấn phẩm. Ông làm việc thường xuyên trong lĩnh vực truyền hình và đã làm phim tài liệu cho The Discovery Channel, BBC, PBS, History Channel, National Geographic, A&E và Travel Channel.
Lược dịch Kira Trần
