Попигайская астроблема. Август 2014

Многие считают, что обширные территории Крайнего севера России, лежащие за Полярным кругом, – это ледяная пустыня зимой и болотистая тундра с комарами летом, не достойные внимания и тем более посещения с туристическими целями. На самом деле Север очень разный. Там есть районы, которые покоряют величием, таинственностью и строгой красотой северной природы, уникальностью животного и растительного мира. Самая северная материковая часть России – Таймырский округ – одно из таких мест.

Полтора миллиарда лет назад здесь был мелководный океан, о чем свидетельствуют окаменевшие следы морской ряби на кварцито-песчанике. Сейчас по бескрайним просторам тундры бродят многотысячные стада северных оленей и современники мамонтов – овцебыки. Сюда прилетают множество перелетных птиц – гусей, уток, гагар – чтобы вывести свое потомство. Есть еще место многолетнего самопроизвольного подземного горения каменного угля и много 

Таймырский округ, пожалуй, самый многонациональный из всех северных округов. Достаточно сказать, что из 36 малочисленных северных народностей 6 проживают здесь. Это долганы, нганасаны, ненцы, эвенки, энцы и эвены.

Не менее интересна история открытия и освоения этой земли. При желании можно побывать на месте высадки первопроходцев Таймыра братьев Лаптевых или на стоянке экспедиции Николая Урванцева, открывшего подземные богатства Таймыра. Можно переночевать в пещере, в которой останавливался, пережидая непогоду, путешественник и естествоиспытатель Александр Миддендорф – первый картограф Таймыра.

В августе 2014 года туристическая компания «Магия тайги», занимающаяся разработкой приключенческих туров в Таймырском округе, провела очередную экспедицию. На этот раз ее основной целью стал метеоритный кратер на реке Попигай на севере Анабарского плато. Эта кольцевая структура аналогична кратерам на Луне, Меркурии и других планетах Солнечной системы.

Попигайская котловина была открыта в 1946 году Д. В. Кожевиным и в разное время рассматривалась как эрозионная впадина или как вулканический кратер. Только в 1970 году ленинградский геолог В. Л. Масайтис и его коллеги привели весомые аргументы о том, что эта котловина – не что иное, как один из крупнейших на Земле метеоритных кратеров. Доказательства ее метеоритного происхождения были основаны на изучении обнажений пород, вскрытых долиной реки Рассоха в урочище «Пёстрые скалы». Эти породы состояли из фрагментов разновозрастных отложений, сильно раздробленных и часто переплавленных. Ученые их отнесли к импактитам. Импактиты (от англ. impact – «столкновение», «удар») – особый класс горных пород, образовавшихся в результате ударно-взрывных (импактных) процессов, происходящих при падении очень крупных метеоритов. Следы от таких падений на поверхности Земли и других планет называют астроблемами.

Изучение импактитов Попигайского кратера в 1970 г. привело к еще одному важному открытию. Уже тогда появилось предположение, что здесь могут находиться залежи алмазов, образовавшихся из графита пород при больших температурах и давлении, сопровождавших падение гигантского метеорита. В 1971 года эта догадка была подтверждена – тут было открыто одно из крупнейших месторождений технических алмазов необычного ударного происхождения. До этого единственным источником для промышленной добычи алмазов считались кимберлитовые породы. И хотя на Земле известны другие ударные кратера, на сегодня Попигайская астроблема остается единственным в мире месторождением импактных алмазов с извлекаемыми запасами.

Район Попигайского кратера достаточно отдаленный и труднодоступный, поэтому из морского порта Хатанга команда «Магии тайги» была заброшена в верховья реки Рассохи вертолетом, а далее двигалась речным путем на надувных лодках с подвесными моторами.

Река Рассоха до своего впадения в реку Попигай несколько раз прорезает борт древнего кратера, образуя прекрасные обнажения, представляющие широкие возможности для изучения деформированных пород, строения и состава импактитов и условий их залегания. Попигайский кратер считается единственным кратером на Земле, где можно наблюдать все геологические особенности астроблем в обширных скальных выходах, на десятки метров возвышающихся над долиной реки.

Согласно научным исследованиям, падение метеорита произошло около 35,7 млн лет назад. Небесное тело диаметром около 8 км приблизилось к Земле по наклонной траектории с северо-востока на юго-запад со скоростью 20 км/сек. При столкновении гигантская кинетическая энергия движения перешла в тепловую. Небесное тело буквально испарилось, расплавив и раздробив окружающие породы. Произошел взрыв гигантской энергии. Над воронкой, глубина которой превышала 2 км, поднялся огромный столб раскаленных газов. Из кратера с большой скоростью были выброшены массы глыб и обломков пород, выплеснуты струи горячего расплава, позже растекшегося в виде мощных покровов. Вынесенный материал выпадал в десятках и даже сотнях километров от его борта. Миллиарды тонн пыли и газа были выброшены в атмосферу и выше в стратосферу. Это привело к тому, что приток солнечного тепла к поверхности Земли на многие годы уменьшился, что, в свою очередь, стало причиной резкого похолодания на всей планете. Более того, есть предположение, что в момент образования Попигайской астроблемы Земля подверглась настоящей метеоритной атаке – ударные кратера Маунт-Ашмор в Тихом океане и Чесапикский у Атлантического побережья США одного возраста с таймырской структурой. Все эти события привели к наступлению «ледникового периода» и к гибели многих видов флоры и фауны (эоцен-олигоценовое вымирание). Процесс образования кратера длился мгновения, а его последствия продолжались еще долгие годы.

После своего образования кратер имел диаметр около 100 км. Его впадина была окружена валом выбросов и блоками приподнятых и сдвинутых от центра пород. В течение трех с половиной десятков миллионов лет рельеф сглаживался, вал подвергся значительной эрозии. Русла рек разрезали борт древнего кратера, открыв на дневной поверхности его структуру. Урочище «Пестрые скалы» находится в нижнем течении реки Рассохи. В этом месте река обнажила горные породы, которые в результате удара астероида были выброшены с разных глубин и перемешаны в один гигантский конгломерат из пыли, стекла, кусков и даже глыб размером в десятки метров, разных по своему составу и происхождению. Так блоки гнейса с трехэтажный дом величиной были выброшены из кристаллического фундамента кратера, с глубины в 2 км!

 «Пестрые скалы» стали основной достопримечательностью нашей экспедиции. Расположив базовый лагерь на галечной косе левого берега Рассохи, мы в течение двух дней обследовали осыпи и скалы по правому берегу реки.

Импактиты «Пестрых скал» можно разделить по количеству содержащегося в них стекла (расплава) на три основных вида: брекчию, зювиты и тагамиты. Брекчия состоит из обломков осадочных и кристаллических пород и почти не содержит стекла. Зювиты содержат обломки и расплав в сопоставимых количествах. Часто в них обнаруживаются бомбы импактного стекла. Тагамиты имеют массивный облик и полностью сложены застывшим расплавом с отдельными включениями обломков пород – гнейсов, кварцитов и пр. Основная часть склона «Пестрых скал» представляет собой мегабрекчию, состоящую из хаотически перемешанных глыб, сцементированых рыхлой тонкообломочной породой с кусочками и бомбами стекла. Именно разнообразная окраска этих глыб и «цемента» дала название урочищу. Сверху весь этот разноцветный пирог перекрыт останцем пластового тела тагамитов со столбчатой отдельностью. Вниз по течению Рассохи мощность пласта тагамитов увеличивается. Интересно, что в осыпи мы часто находили необычные импактные бомбы-«яйца», состоящие из раздробленного гнейса, как глазурью покрытого темным стеклом и мелкими переплавленными обломками пород. Их образование до сих пор достоверно не объяснено.

В шлихах, промытых нами у подножия «Пестрых скал», уже в Москве были обнаружены крупицы импактных алмазов. Как уже упоминалось, эти алмазы образовались при твердофазном переходе из графита, содержащегося в местных горных породах, во время ударного сжатия, вызванного падением метеорита. От кристаллов графита ударные алмазы унаследовали их уплощенную форму и пластинчатую структуру. Их размер редко достигает 2 миллиметров. Чаще всего они бесцветные или серо-желтые, иногда черные. Они не похожи на прозрачные кристаллы кимберлитов. Однако по своим свойствам, связанным с высокой твердостью и термостойкостью, они превосходят обычные алмазы, что позволяет их использовать в промышленности в качестве ценного технического сырья. Геологическая разведка, проведенная в конце ХХ века, показала, что суммарные запасы Попигайской астроблемы превосходят общие ресурсы всех алмазоносных кимберлитовых провинций мира. Тогда же в поселке Хатанга были проведены первые эксперименты по промышленному обогащению алмазоносного сырья, и получены первые килограммы технических алмазов. Однако, дальнейшие работы были заморожены в связи с тем, что в стране начали строить заводы по производству более дешевых синтетических алмазов. Но кто знает, может быть, новые технологии в будущем позволят начать разрабатывать это уникальное месторождение.

Поднявшись на вершину одного из холмов, мы ясно увидели, что центральная часть кратера представляет собой обширное заболоченное понижение в рельефе с редколесной растительностью. Попигайская котловина – настоящий растительный оазис среди окружающего почти начисто лишенного древесной растительности пространства каменистой тундры, характерной для этих географической широт. Связано ли это с микроклиматом впадины, или свою роль в усилении процессов биохимического обмена сыграли почвы, образовавшиеся по специфическим по составу и свойствам импактным породам, нигде более в этих краях не встречающимся? Но факт остается фактом, здешние условия способствовали развитию разнообразной растительности.

Попигайский кратер – уникальный геологический памятник природы, являющийся национальным достоянием России. В 1991 году он был отнесен ЮНЕСКО к памятникам природы планетарного значения первой величины и включен в список объектов мирового геологического наследия.