VIII.1.Систематика и классификация коптогенных горных пород

Статья VIII.1.1. Ктипу коптогенных (импактных) горных пород (от греч. «копто» – разрушать ударами) относятся продукты преобразований исходных пород других типов (седиментогенных, магматогенных, метаморфогенных и др.), вызванных высокоскоростными соударениями малых космических тел с Землей. Коптогенные (импактные) горные породы залегают в пределах круговых морфоструктур – импактных кратеров (или их древних эродированных и захороненных аналогов – астроблем). Эти породы образуют также ближние и дальние выбросы из этих кратеров, кроме того, их компоненты (импактные стекла в виде фрагментов и сферул и др.) могут входить в качестве примеси в некоторые осадочные и метаморфические породы.

Статья VIII.1.2. Коптогенные горные породы включают ударно-метаморфизованные исходные горные породы, а также породы, возникшие при их плавлении, дроблении, переносе (выбросе) и аккумуляции расплавленного и раздробленного материала. Перенос и осаждение этого материала могут осуществляться как в субаэральных, так и в субаквальных обстановках. Коптогенные породы обладают признаками ударно-волновых преобразований (ударного метаморфизма и плавления), выраженными в структурно-текстурных особенностях пород, их минералов и различных стекол, а также в их составе. Минералого-петрографические признаки коптогенных пород (геобарометры и геотермометры) позволяют оценить, параметры преобразований, происходившие при импульсном сжатии от первых ГПа до многих десятков ГПа, последующей разгрузке и высокотемпературном (при 1500-1800^о и более) плавлении минерального вещества. Отдельные признаки таких преобразований являются макроскопическими (конусы разрушения). Коптогенные породы иногда контаминированы распыленным веществом ударивших космических тел, присутствие которого определяется геохимическими методами. Различные признаки ударного метаморфизма, наряду с особенностями залегания, служат основными критериями отнесения тех или иных пород к коптогенному типу, а также критериями их отличия от других типов горных пород. Коптогенные породы могут также подвергаться сопровождающим кратерообразование воздействиям пирометаморфизма, дислокационного метаморфизма, бластеза, гидротермальных изменений, накладывающимся на ударно-волновые преобразования и в ряде случаев стирающим признаки последних. Ряд петрографических особенностей коптогенных пород из земных импактных структур аналогичен тем, которые наблюдаются в метеоритах, а также в образцах лунных пород, что позволяет судить об общности механизмов воздействия на минеральное вещество процессов, происходящих при высокоскоростных соударениях космических тел.

Статья VIII.1.3 Компонентами коптогенных горных пород являются:

а) обломки различных исходных пород места удара и их минералов;

б) минералы исходных пород, преобразованные при ударном сжатии от 5-10 ГПа и выше и при последующем повышении температуры (диаплектовые минералы и диаплектовые стекла по ним, минералы, возникшие при термическом разложении и инконгруентном плавлении);

в) ударные мономинеральные стекла, являющиеся результатом плавления минералов при разгрузке за фронтом ударной волны и последующей закалки расплавов, возникающих также при участии водного флюида;

г) импактные полиминеральные стекла, образующиеся при перемешивании и закалке ударных мономинеральных расплавов;

д) полиминеральные стекла, возникшие при наложенных пирометаморфическом и других типах плавления, а также полиминеральные стекловатые кристаллизационные остатки;

е) различные продукты девитрификации, раскристаллизации и вторичного изменения различных стекол;

ж) кристаллы новообразованных минералов, возникших при охлаждении различных расплавов;

з) гипербарические минеральные фазы;

и) новообразованные кристаллы и их агрегаты, возникшие при перекристаллизации, бластезе или гидротермальных преобразованиях перечисленных выше компонентов.

В коптогенных породах нередко наблюдаются различные сложные сочетания перечисленных выше компонентов, отражающих ряд последовательных стадий превращения вещества исходных горных пород при импактных ударно-волновых преобразованиях, механических перемещениях и некоторых наложенных изменениях, протекающих в рамках единого процесса. Такие сочетания могут иметь диагностическое значение как показатели принадлежности пород к коптогенному типу.

Статья VIII.1.4. Систематика коптогенных горных пород предусматривает объединение их в различные иерархически соподчиненные таксоны – классы, подклассы, и др. Критерии, по которым они выделяются это – степень преобразования исходных пород,

характер залегания, тип и литологический состав фрагментов (кластов) и химический состав продуктов импактного плавления, их количественное соотношение с кластами и др.

Классы выделяются исходя из типа преобразования исходных пород места удара (пород мишени). Три основных класса этих пород включают соответственно ударно-метаморфизованные исходные породы, импактные литические брекчии и импактиты, обычно взаимосвязанные между собой. По признакам сохранности первичных структур и состава исходных пород коптогенные породы первого из перечисленных классов могут рассматриваться как коптометаморфизованные, а двух других как коптометаморфические образования. Породы первых двух классов содержат не более 10% продуктов импактного плавления (они могут и отсутствовать), породы третьего класса содержат более 10% этих продуктов или часто состоят из них целиком.

Статья VIII.1.5 Ударно-метаморфизованные породы представляют собой исходные породы (породы мишени), в различной степени преобразованные и относящиеся к непрерывному ряду продуктов прогрессивного ударного метаморфизма. Они полностью или частично сохраняют структурно-текстурные признаки и состав различных исходных осадочных, магматических и метаморфических пород. Ударно-метаморфизованные породы имеют автохтонное или параавтохтонное залегание, или же входят в состав пород двух других классов в виде фрагментов. В автохтонном залегании эти породы характеризуются центробежной зональностью преобразований, связанной с затуханием ударной волны по радиусам от точки удара.

Импактные литические брекчии являются кластитами, возникшими за счет дробления на месте, а также дополнительного переноса и отложения материала пород, в разной степени испытавших ударный метаморфизм. Брекчии имеют как автохтонное, так и аллохтонное залегание, Последние образуют пластообразные тела, линзы. По сравнению с исходными породами некоторые из этих пород приобретают различные новые структурно-текстурные особенности и состав.

Импактиты представляют собой продукты плавления вещества исходных пород мишени, обычно также его перемешивания, переноса и последующей закалки или кристаллизации. При перемешивании и переносе одновременно происходят захват и полное или частичное поглощение расплавом продуктов дробления исходных пород. В процессе этих трансформаций импактиты по сравнению с последними приобретают различные новые структурно-текстурные особенности и состав. Импактиты характеризуются аллохтонным залеганием в виде пластов, линз, покровов, секущих неправильных тел.

Подразделение каждого класса коптогенных пород на таксоны более низкого порядка вплоть до видов и разновидностей производится по системам разных признаков и определяется основными особенностями пород соответствующего класса. Генетические соотношения исходных пород и возникших за их счет различных коптогенных породы показаны на схеме.

Статья VIII.1.6 Класс ударно-метаморфизованных горных пород по степени ударно-волновых преобразований подразделяется наподклассы, которые включают породы подвергшие слабым, умеренным и интенсивным воздействиям. Границы между ними проводятся исходя из оценки уровня ударного сжатия: породы первого подкласса были преобразованы при сжатии до 20 ГПа, второго – в пределах 20-35 ГПа, третьего – от 35 до 45 ГПа, а в случае основных и ультраосновных исходных пород и более. Более дробные подразделения основываются на принадлежность первичных исходных пород к тому или иному типу, таким образом, они будут относиться к апоосадочным, апомагматическим или апометаморфическим. Номенклатура видов соответственно определяется принадлежностью породы к тому или иному подклассу и ее первичным характером (напр. умеренно ударно-метаморфизованный песчаник, интенсивно ударно-метаморфизованный гнейс и т.д.). Эти породы обычно трещиноватые, слабо брекчированные.

Статья VIII.1.7. Класс импактных литических брекчий подразделяется на два подкласса – аутигенных (неперемещенных автохтонных или незначительно перемещенных – параавтохтонных) и аллогенных (перемещенных аллохтонных) брекчий. По литологическому составу фрагментов первые почти всегда являются мономиктовыми, в то время как перемещенные брекчии могут быть мономиктовыми, олигомиктовыми и полимиктовыми. Дальнейшее подразделение брекчий определяется средним размером составляющих их обломков (мега-, мезо- и микробрекчии), а также возможной примесью частиц импактных стекол (до 10%). Номенклатура видов пород этого класса предусматривает характеристику всех этих особенностей (например, аутигенная мономиктовая мегабрекчия, коптокатаклазит, аллогенная полимиктовая стеклосодержащая мезобрекчия и т. д.).

Статья VIII.1.8. Класс импактитов подразделяется на подклассы, породы которых, образованы негомогенизированными продуктами ударного плавления и их последующего стеклования или кристаллизации (протоимпактиты) и продуктами закалки или кристаллизации гомогенизированных импактных расплавов (собственно импактиты).. Протоимпактиты подразделяются на апоосадочные, апомагматические и апометаморфические. Протоимпактиты обычно встречаются в виде обломков в породах второго подкласса. Критериями подразделения подкласса собственно импактитов является химический состав их матрицы или валовый состав, определяемый комбинацией исходных пород, подвергшихся плавлению и перемешиванию. Соответственно могут выделяться весьма высококремнеземистые, высококременеземистые, умеренно кремнеземистые, низкокремнеземистые и весьма низкокремнеземистые импактиты. Можно предполагать существование и карбонатных импактных расплавов и импактитов соответствующего состава. Среди собственно импактитов различаются две группы – массивные, застывшие из расплава (тагамиты) и обломочные, в которых импактное стекло присутствует в виде фрагментов и бомб (зювиты). Матрица тагамитов или же класты импактных стекол в зювитах могут включать значительное количество захваченного литического кластического материала, в том числе ударно-метаморфизованного. Матрица массивных пород может быть полностью или частично раскристаллизованной. В зювитах класты импактного стекла, а также бомбы стекла перемешаны с обломками пород и минералов. Номенклатура собственно импактитов основана на выделении пород тектических (тагамиты, коптогиалиниты, импактные пемзы, шлаки) и тектокластических (зювиты). Первые могут подразделяться более дробно в зависимости от количественных соотношений компонентов породы, степени раскристаллизации матрицы и др. (напр. гемикристаллические умереннокремнеземистые плиокластовые тагамиты) В случае голокристаллического средне- и крупнозернистого сложения пород, застывших из импактных расплавов, они могут называться в соответствии с их количественно-минеральным составом подобно изверженным породам (напр. к-граниты, к-нориты и пр, где буква «к» означает коптогенный или возникший при импактном кратерообразовании). Зювиты подразделяются в соответствии с количественными соотношениями кластов разного типа (литокласты, кристаллокласты, литокласты, витрокласты) и их средними размерами (пепловые, лапиллиевые, агломератовые) (табл. VIII.1).

Разновидности коптогенных пород каждого класса могутвыделяться по любым структурно-вещественным признакам – минералого-петрографическим, литологическим, петрохимическим и другим, иногда также по признакам залегания в виде жил, даек и пр. Для каждого класса или другого таксона коптогенных пород более низкого ранга эти признаки могут быть особыми.

Таблица VIII.1

Схема классификации импактных (коптогенных) пород и основные петрографические признаки перемещенных импактных брекчий и импактитов