Класс Импактные горные породы

ИМПАКТНЫЕ (КОПТОГЕННЫЕ) ГОРНЫЕ ПОРОДЫ – продукты преобразований исходных пород других типов (магматических, метаморфических, осадочных), возникшие при соударении малых космических тел с Землёй на гиперзвуковых скоростях.

В российском Петрографическом кодексе (2009, с.79) импактные горные породы выделяются на уровне типа горных пород, наряду с магматическими и метаморфическими. При этом рекомендации Международного союза геологических наук (в лице Подкомиссии по систематике метаморфических пород), оформленные в книгу “Metamorphic Rocks: a Classification and Glossary of Terms” [Метаморфические породы: классификация и словарь терминов], изданную в 2007 году, не выделяет импактные образования (с.82) вне типа метаморфических горных пород. Более подробно эти рекомендации освещены ниже.
На данном сайте импактные образования подразделяются в соответствии с Кодексом, но рассматриваются как класс в рамках метаморфических горных пород, а не выделяются в отдельный тип.
Термин "тектит" в Кодексе не используется, тектиты в классификации не выделяются (на с.83 встречается словосочетание "пород тектических"). На сайте тектиты классифицированы как тагамиты по генезису, хотя при залегании тектитов в виде отдельных экземпляров и нельзя говорить о формировании ими горных пород (картируемых геологических тел).

Английское название: Impactite

Другие названия (синонимы): Коптогенные горные породы

Происхождение названия: импактные – от английского impact – "столкновение", "удар"; коптогенные – от греческого κόπτω – "ударять".

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ИМПАКТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
Состав импактных (коптогенных) горных пород разнообразен и зависит от первичного состава пород мишени.
Импактные 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. Импактные породы обладают признаками ударно-волновых преобразований (ударного метаморфизма и плавления), выраженными в структурно-текстурных особенностях пород, их минералов и различных стёкол, а также в их составе.

Компонентами горных пород ударного происхождения 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 стёкла по ним, минералы, возникшие при термическом разложении и инконгруэнтном плавлении);
в) ударные мономинеральные стёкла, являющиеся результатом плавления минералов при разгрузке за фронтом ударной волны и последующей закалки расплавов, возникающих также при участии водного флюида;
г) импактные полиминеральные стёкла, образующиеся при перемешивании и закалке нескольких ударных мономинеральных расплавов;
д) полиминеральные стёкла, возникшие при наложенных пирометаморфическом и других типах плавления, а также полиминеральные стекловатые кристаллизационные остатки;
е) различные продукты девитрификации, раскристаллизации и вторичного изменения различных стёкол;
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 при общем охлаждении всей массы импактных пород.
В импакных породах нередко наблюдаются различные сочетания компонентов, отражающих последовательность стадий превращения вещества исходных горных пород при ударно-волновых преобразованиях, механических перемещениях и некоторых наложенных изменениях, протекающих в рамках единого процесса. Такие сочетания могут иметь диагностическое значение как показатели принадлежности горных пород к импактным.

ФОРМА ЗАЛЕГАНИЯ ИМПАКТНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
Импактные горные породы залегают в пределах круговых морфоструктур – импактных кратеров (или их древних эродированных и захороненных аналогов – астроблем).
Также они образуют ближние и дальние выбросы из этих кратеров, кроме того, компоненты импактитов (импактные стёкла в виде фрагментов) могут входить в качестве примеси в осадочные и метаморфические породы.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ИМПАКТНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
Минералого-петрографические признаки импактных пород (геобарометры и геотермометры) позволяют оценить параметры преобразований, происходивших при импульсном сжатии от первых до многих десятков ГПа, последующей разгрузке и высокотемпературном (при 1500–1800° и более) плавлении минерального вещества. Отдельные признаки таких преобразований являются макроскопическими (конусы разрушения).
Импактные породы иногда загрязнены распылённым 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 импактным. Импактные породы могут также подвергаться сопровождающим кратерообразование воздействиям пирометаморфизма, дислокационного метаморфизма, бластеза, гидротермальных изменений, накладывающихся на признаки ударно-волновых преобразований и в ряде случаев стирающих эти признаки. Ряд петрографических особенностей импактных пород из земных импактных структур аналогичен наблюдаемым в метеоритах, а также в образцах лунных пород, что позволяет судить об общности механизмов воздействия на минеральное вещество процессов, происходящих при гиперзвуковых соударениях космических тел.

КЛАССИФИКАЦИЯ по ПЕТРОГРАФИЧЕСКОМУ КОДЕКСУ РОССИИ (2009, с.79, схема на с.82)
Классификация горных пород импактного происхождения производится в зависимости от степени преобразования исходных пород, характеру залегания, типу и литологическому составу фрагментов (кластов) и химическому составу продуктов импактного плавления, их количественному соотношению с кластами и другим признакам.
Исходя из типа преобразования исходных пород места удара (пород мишени) в Кодексе выделяется 3 основных класса импактных образований:
1. Ударно-метаморфизованные исходные породы – ударно-метаморфизованные образования, содержащие 0-10% продуктов импактного плавления.
2. Импактные брекчии – ударно-метаморфические образования, содержащие 0-10% продуктов импактного плавления.
3. Импактиты – ударно-метаморфические образования, содержащие более 10% продуктов импактного плавления (часто содержат 100%).

МЕЖДУНАРОДНО РЕКОМЕНДОВАННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ (в книге Метаморфические породы, 2007, с.82)
Разработана группой под руководством Дитера Штёффлера (Dieter Stöffler) из Берлина.
В ней все импактные горные породы называются импактитами и подразделяются следующим образом.
1. Импактиты, образованные одиночными ударами
1.1 Проксимальные* импактиты [продукты ближних выбросов]
1.1.1 Ударно-метаморфизованные породы [shocked rocks]
1.1.2 Ударно-расплавенные породы**
1.1.2.1 Обогащённые кластами
1.1.2.2 С небольшимим содержанием кластов
1.1.2.3 Без кластов
1.1.3 Импактные брекчии
1.1.3.1 Мономиктовая брекчия
1.1.3.2 Литическая брекчия (без частиц расплава)
1.1.3.3 Зювит (с частицами расплава)

1.2 Дистальные импактиты*** [продукты дальних выбросов]
1.2.1 Консолидированные [связанные]
1.2.1.1 Тектиты
1.2.1.2 Микротектиты
1.2.2 Неконсолидированные [несвязанные]
1.2.2.1 Воздушно-осадочный покров [airfall bed]

2. Импактиты, образованные множественными ударами
2.1 Скопление неконсолидированного [несвязанного] ударно-обломочного материала
2.1.1 Ударный реголит
2.2 Скопление консолидированного [связанного] ударно-обломочного материала
2.2.1 Ударно-литифицированный ударный реголит [shock-lithified impact regolith]
2.2.1.1 Реголитовая брекчия (брекчия, в которой цементный расплав и частицы расплава сформировались на месте)
2.2.1.2 Литическая брекчия (брекчия без цементного расплава и частиц расплава)

* proximal – термин, означающий наименьшую удалённость от источника поступления переносимого материала горной породы
** их стекловатые разности включают тектиты (согласно описанию на с.83), несмотря на выделение тектитов в п.1.2.1.1 Классифиации
*** distal – термин, означающий наибольшую удалённость от источника поступления переносимого материала горной породы