Возраст Большого Янисъярви, как астроблемы, по K-Ar методу составляет 770+-10 млн.лет [7]. Геология этого района хорошо изучена и описана во многих работах, однако, на наш взгляд недостаточно уделено внимания весьма необычным для региона породам, которые при геологосъёмочных работах картировались как породы вулканического образования, без детального изучения. Первая работа, в которой высказана новая точка зрения, принадлежит Пентти Эскола, который отметил, что "изверженные породы Янисъярви имеют состав глинистых осадков" (Escola.1921) и особенности химического состава дацитов Янисъярви являются следствием "ассимиляции больших количеств вмещающих пород, средний состав которых почти точно соответствует составу излившихся пород". Используя данные Эскола и сходство пород Янисъярви с импактитами астроблем Лаппаярви (Финляндия), Мин и Деллен (Швеция), М.Р.Денс предположил, что Янисъярви также является астроблемой (Dence. 1971). Эта гипотеза была подтверждена В.Л.Массайтиса (1973) и В.П.Белова (1976,1977), показавшими, что структура Янисъярви имеет все характерные признаки сильно эродированного метеоритного кратера.
ПРИЗНАКИ, УКАЗЫВАЮЩИЕ НА ВЗРЫВНОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ озера Янисъярви.
Несомненно, самый первый признак - это обнаруженные в северо-западной, западной и северной частях озера простирания радиальной и концентрической систем трещиноватости в кольцевой зоне (см. Приложение N3). И эти системы трещиноватости направлены вглубь озера. Нигде, кроме вышеперечисленных мест, трещиноватости больше не обнаружены. Второй признак-это наличие высокобарных минералов в астроблеме. Это минералы коэсит и стишовит. Эти минералы образуются при очень больших температурах и давлениях.
(Гудков Святослав, г. Петрозаводск. - 1999).
В 1920 г. известный финский ученый-геолог П. Эскола обследовал северную часть Ладожского озера. Он обратил внимание на необычную лаву около озера Янисъярви, которая по составу очень напоминала импакиты взрывных кратеров. Озеро Янисъярви, расположенное в 95 км от города Сортавалы, имеет размер 14x26 км и, вероятно является древним метеоритным кратером. В пользу этого свидетельствуют также два скалистых лавовых островка в центре озера.
Кратер Янисъярви диаметром 14 километров в западной Карелии заполнен одноименным озером и легко достижим для его осмотра, поскольку к нему ведут проходимые дороги, а на берегу озера расположена железнодорожная станция. Структура достаточно отчетливо проявлена на космических снимках . Кратер - один из самых древних в России, его возраст оценен в 700 млн. лет.
Мишенью для кратера послужили метаморфические породы свит наатселькя и пялкъярви ладожской серии нижнего и среднего протерозоя, представленных кварц-биотитовыми сланцами и микросланцами. В сланцах может присутствовать мусковит, ставролит, гранат и плагиоклаз. В состав мишени могли также входить мрамора и известняки сортавальской серии, расположенной ниже ладожской серии.
Коренные выходы импактитов можно осмотреть на маленьких островах в центре озера, а также на мысе Леппяниеми на западном берегу озера. Аллогенная брекчия встречается на берегу озера юго-западнее м. Леппяниеми и на о-ве Хопесаари. Зювиты и тагамиты выходят на о-вах Пиени- и Исо-Селькясаари, Хопесаари и на м. Леппяниеми. Отдельные валуны тагамитов встречаются на галечных пляжах юго-восточного берега.
Представляется, что аллогенная брекчия и зювиты перекрываются тагамитами. В зювитах присутствуют обломки сланцев и микросланцев только ладожской свиты, иногда с хорошо сформированными конусами сотрясения, обломки стекол, а также фрагменты ударно-метаморфизованных кварцевых и полевошпат-кварцевых жил. Тагамиты раскристаллизованы и состоят из зерен (0,00n - 0,n мм) основного плагиоклаза, окруженного оторочкой калиевого полевого шпата, кварца, кордиерита с незначительным количеством гиперстена, биотита, ильменита и магнетита. Матрица состоит из агрегатов калиевого полевого шпата с кварцем, обладающих микрогранофировой структурой. Тагамиты, найденные в валунах на юго-восточном берегу озера отличаются от тагамитов островов большей раскристаллизованностью и грубозернистостью. Составы тагамитов идентичны составам сланцев, обогащение Ni, Co и Cr не наблюдается. Данные о внутреннем строении кратера Янисъярви противоречивы. С одной стороны предполагается, что кратер имеет простое строение - центральное поднятие отсутствует [Импактиты, 1981], тогда как другие исследователи предполагают наличие центральной горки [В.Л. Масайтис и др., 1980,]. Возможно присутствие алмазов в импактитах.
(Бадюков, 2005).
Изображение в искусственных цветах кратера Янисъярви, синтезированное из снимков, полученных спутником Landsat 7, полосы 3, 2, 1. Вокруг озера Янисъярви, расположенного в центре изображения, прослеживается округлый ореол более светлых тонов, вероятно связанный с трещиноватостью пород. Хорошо видна граница между Финляндией и Pоссией в северо-западной части снимка (простирание SW-NE), маркирующаяся более светлыми тонами с финской стороны. (Бадюков, 2005). Схематическая геологическая карта района метеоритного кратера Янисъярви. 1 - свита пялкъярви, 2-5 - свита наатселькя, подсвиты: 2 - нерасчлененная, 3 - нижняя, 4 - средняя, 5 - верхняя, 6 - ранний - средний протерозой, 7 - габбро-диабазы, 8 - импактиты, 9 - разрывные нарушения, 10 - изобаты озера Янисъярви. По кн. Импактиты [1981]. (Бадюков, 2005). |
Аномалии силы тяжести в районе кратера (получено по данным GLOBAL MARINE GRAVITY V18.1 средствами системы ENDDB).
Представлены результаты изучения биотитов из ударно-метаморфизованных пород астроблем Янисъярви и Попигай, испытавших шоковые давления до 45-50 ГПа. В астроблеме Янисъярви биотит является одним из главных породообразующих минералов биотит-кварцевых сланцев ладожской серии раннего-среднего протерозоя, составляющих подавляющее большинство обломочного материала зювитов и тагамитов. В Попигайском метеоритном кратере изучался биотит из биотит-гранатовых гнейсов хапчанской серии архея, широко развитых среди обломочного материала аллогенных брекчий, зювитов и тагамитов. Чтобы исключить влияние пирометаморфизма, исследовались биотиты из крупных обломков аллогенных брекчий (Попигай) и зювитов (Попигай, Янисъярви), размеры которых превышали несколько десятков сантиметров.
(Гужова, Фельдман, Сазонова, 1988).
Результаты изучения ильменита из тагамитов астроблемы Янисъярви подтверждают выводы, сделанные ранее на основании структурных признаков и свойств породообразующих минералов, об условиях остывания ударного расплава. При остывании и кристаллизации импактного расплава с малым кол-вом обломков пород мишени образуется ильменит, более однородный по составу и менее обогащенный элементами-примесями. И наоборот, в тагамитах с большим первоначальным содержанием обломков мишени зафиксирован ильменит с неоднородным составом, в большей степени обогащенный элементами-примесями. В ильмените из импактированных сланцев пород мишени (ударное давление 13-25 ГПа) появляются ламелли рутила. Кол-во рутила увеличивается с нарастанием ударного давления
(Сазонова, Кононкова, 1988).
('40)Ar-('39)Ar-методом определены возрасты трех образцов валовых расплавных пород, образованных в ударных событиях, сформировавших кратеры на Балтийском щите - Деллен, Енишарви и Сеэкшерви. Для образца Деллен получен возраст плато 109,6+-1,0 млн лет. Спектр величин возрастов обнаруживает небольшую (7%) потерю радиогенного ('40)Ar из низкотемпературных фракций. Для образцов Енишарви и Сеэкшерви получены по изохронам величины возрастов 698+-22 и 560+-12 млн лет соответственно. Применение метода лазерного обезгаживания подтверждают данные для образца Сеэкшерви. Для обоих образцов характерно присутствие избытка ('40)Ar в низкотемпературных фракциях, который коррелирует с концентрациями К в образце Сеэкшерви. Скорость образования кратеров на Балтийском щите по данным для 6 кратеров составляет (0,3+-0,2)*10('-14) кратеров на 1 км('2) в год для кратеров >~20 км. Эта величина согласуется с прежними оценками.
(Muller, Hartung, Jessberger, Reimold, 1990).
В импактитах (главным образом стеклах) из метеоритных кратеров с возрастами в диапазоне от 0.05 (Барринджер, США) до 720 млн. лет (Янисъярви, СССР), а также тектитах из Вьетнама и кратера Жаманшин были измерены концентрации He, Ne, Ar, Xe и изотопные составы Ne, Ar и Xe. Изотопные данные указывают на присутствие двух компонентов инертных газов: радиогенного ((4)He и (40)Ar) и атмосферного. Большая часть радиогенного (4)He и (40)Ar должна была образоваться после формирования импактитов. Это предположение основано, с одной стороны, на корреляции между (40)Ar(рад.) и известным возрастом кратеров, из которых были взяты образцы, и, с др. стороны, на низкой величине отношения (4)He/(10)Ar(рад.) в образцах (в основном <1). Во всех образцах относительно высокие концентрации атмосферных благородных газов. Предполагается, что причиной высоких величин фактора фракционирования f(Ne) в тектитах и импактитах является обезгаживание ударно-имплантированных газов за счет образования пузырьков, которое должно были произойти после уменьшения давления, но перед охлаждением расплава.
(Verchovsky, Feldman, 1990).
Сообщаются результаты сводки структур, выраженных как круговые в рельефе, морфологии или геофизических данных. Выявлены 62 такие структуры. Среди них 15 - доказанно ударные, 9 - вероятно, ударные, 34 - возможно, ударные. Возраст доказанно ударных кратеров от 3500 лет до н. э. до ок. 1210 млн. лет, максимумы гистограммы возрастов приходятся на 150 и 350-600 млн. лет, выявляя дефицит кратеров с возрастами 200-350 млн. лет. Размеры большинства ударных кратеров от 5 до 20 км (по валу), крупнейший (кратер Сильян) имеет диаметр 55 км. 3 выявленные круговые формы подозреваются как сильно эродированные раннепротерозойские ударные кратеры. Предлагается стратегия поиска архейских ударных кратеров с учетом, в частности, специфических петрфизических характеристик импактитов. Приводится карта пространственного распределения всех круговых форм.
(Pesonen, Henkel, 1992).
Наиболее полный и детально изученный разрез метатерригенных пород (метатурбидитов) Ладожской формации можно наблюдать в Северном Приладожье в районе озера Янисъярви. Озеро размером около 14 км располагается над крупным позднерифейским (около 700 млн. лет) метеоритным кратером. Метатурбидиты Ладожской формации в районе озера Янисъярви представлены ритмичнослоистыми толщами разнообразных биотит-кварцевых и кварц-биотитовых сланцев с хорошо выраженной градационной слоистостью. Главными породообразующими минералами являются кварц (40-55%) и биотит (30-50%), иногда к ним присоединяются мусковит (3-12%), ставролит (3-8%), гранат (0,50-1,5%), плагиоклаз (до 7-15%), а также андалузит, кордиерит и хлорит. Импактиты на современном эрозионном уровне представлены тагамитами и аллогенной брекчией [2] и обнажаются только на мысе Леппяниеми в западной части озера, а также слагают три острова в центральной его части. Никаких характерных элементов морфологии метеоритного кратера в настоящее время наблюдать не удается из-за высокой степени эрозии. Для реконструкции формы и размеров структуры можно использовать только геофизические данные. Тагамиты - афанитовые породы с миндалекаменной текстурой состоящие из плагиоклаза и калишпата (60-70%), кварца (10-15%), присутствует также ромбический пироксен (100015%), реже амфибол (0-10%), биотит (0-2%); отмечены кордиерит, продукты разложения стекла и параморфозы кварца по лешательериту. Брекчии состоят из угловатых, не сортированных обломков пород мишени, размер которых колеблется в пределах 1-20 см. Цемент брекчий также обломочный алевропсаммитовый, составляет до 35% объема породы. Петролого-геохимическое изучение метатурбидитов района показало, что мишенью были породы средней части разреза, обогащенные аргиллитовым компонентом. Средний химический состав тагамитов Янисъярви (22 образца; Ba, Sc, Cr, Ta, Hf, REE - 5 образцов) следующий: SiO[2] - 60.10; tiO[2] - 0.87; Al[2]O[3] - 18.73; Fe[2]O[3] - 2.35; FeO - 4.87; MnO - 0.12; MgO - 1.83; CaO - 2.74; Na[2]O - 2.27; K[2]O - 3,52; P[2]O[5] - 0.17; Ba - 1062; Rb - 147; Sr - 281; La - 43; Ce - 87; Nd - 39; Sm - 6.8; Eu - 1.40; Tb - 0.79; Yb - 2.83; Lu - 0.41; Y - 26; Th - 14.9; U - 4.99; Zr - 185; Hf - 3.93, Nb - 15; Cr - 109; V - 117; Sc - 19; Ni - 70. Он очень близок по характеру распределения и по уровню содержаний элементов к средним постархейским сланцам. Это подтверждает репрезентативность природной пробы метатурбидитов Ладожской серии. Кроме того, наличие Eu аномалии, La/Th отношение (равное 2,89) указывают на то, что источником рассматриваемой части разреза Ладожской формации служили постархейские породы
(Шелемотов, 2000).
Предыдущими авторами в импактитах астроблемы обнаружены различные признаки ударного метаморфизма, однако, вопрос о присутствии высокобарических полиморфов углерода оставался открытым, что стимулировало исследования авторов. С этой целью они опробовали все известные обнажения импактитов, а также переотложенный материал за пределами кратера. Основное внимание уделялось стеклам индивидуальных обособлений. В 50 образцах коллекции было проведено выделение и исследование углеродистого вещества (УВ), выполненное путем термохимического разложения проб (навески до 100-150 г), измельченных до фракции 2 мм.
(Вишневский, Пальчик, Мороз, Леонова, 2001).
Астроблема Янисъярви с координатами центра 61 58' с.ш. и 30 55' в.д. расположена к северу от Ладожского озера и представляет один из самых древних на Земле метеоритных кратеров с радиологическим возрастом 725+-5 млн. лет и первоначальным диаметром ~14 км, который глубоко эродирован и в настоящее время занят котловиной озера Янисъярви. Астроблема была заложена на дислоцированных ранне- и среднепротерозойских кристаллических сланцах и филлитах Ладожской серии, которые подверглись региональному метаморфизму 1885+-30 млн. лет назад. Таким образом, в результате проведенных исследований в импактитах астроблемы Янисъярви впервые обнаружены частичные параморфозы кубического алмаза по различным УВ мишени. Матовая разность этих алмазосодержащих УВ представляет собой разупорядоченный (турбостратный) графит с ультрадисперсными кристаллитами алмаза, возникший при ударных давлениях >35 ГПа предположительно по антрацитам мишени. Блестящая разность этих УВ представляет собой субаморфный углерод с ультрадисперсными кристаллитами алмаза, возникший при ударных давлениях от 25 до 60 ГПа предположительно по шунгитам мишени. Оба типа алмазосодержащих УВ являются важными минералогическими индикаторами ударного метаморфизма в породах астроблемы Янисъярви
(Вишневский, Пальчик, Мороз, Леонова, 2002).
Данные по хим. составу и Rb-Sr изотопной систематике тагамитов, микрокластов нелита и песчаника, зювитов и пород мишени, отобранных на островах Янисярви и мысе Леппиниеми. Тагамиты однородного состава, но относительно их предшественника обогащенные Ca, Na, Sr, P, U, Zr, Hf, REE, V и обедненные Mg, Cr, K, Rb и Cs. Особенности состава тагамитов обусловлены потерей летучих элементов в процессах ударного распада биотитов и частичного плавления пород мишени. Данные по Rb-Sr систематике свидетельствуют о полном (даже в микрошкале) отсутствии изотопного равновесия между ударным расплавом и кластами пород мишени
(Larionova, Samsonov, 2006).
Составлена сводка литературных данных по условиям образования высокоплотных полиморфных фаз SiO[2] (коэсит, стишовит), С (алмаз, лонсдейлит), Mg[2][Si[2]O[6]] (меджорит) и Mg[SiO[4]] (рингвудит) в статических и динамических условиях в эксперименте и природных условиях. Для обеспечения лабораторных экспериментов по гранту были отобраны пробы оливин-ромбопироксеновых перидотитов в массиве Крака (Южный Урал), графитового гнейса (на месторождении Тайгинка на Южном Урале) и кварцево-гранатово-биотитовых сланцев и тагамитов (в астроблеме Янисъярви в Карелии), плагиогнейсов из мишени астроблемы Попигай (Россия, Анабарский щит) и шараташского метаморфического комплекса (карьер Радостный, Южный Урал).
(Фельдман, 2007).
Расположена в северном Приладожье. По мнению В.Л.Масайтиса (1980), структура представляет собой древнейшую на территории бывшего СССР астроблему. Округлая впадина в протерозойских сланцах ладожской серии имеет размер 13х17км и занята оз.Янисъярви. Почти в центре озера находятся три острова, на которых обнажаются импактиты и брекчии. Вероятно, что возрастными аналогами астроблемы являются два близкорасположенных (в 150км) кимберлитовых поля - Куопио и Каави (24 кимберлитовых трубки) (Lehtonen, 2005). Их возраст определяется в литературе по-разному. Вероятно, наиболее точен U-Pb-метод по перовскиту - 589-625 млн.лет. По более поздним данным возраст астроблемы оценивается в 698+-22 млн.лет, но они нуждаются в уточнении.
В работе представлены новые данные о природе магнитных минералов-носителей естественной остаточной намагниченности образцов (зювитов и тагамитов) импактной структуры Янисьярви (РФ, Карелия) возрастом 682+-4 млн. лет, полученные по температурным зависимостям магнитной восприимчивости (МВ)
(Горшкова, 2015).