Les impacts de météorites en Russie. Partie II

Le Karki(1), cratère d'impact situé dans la région autonome des Nenetsia, à 15 kilomètres à l'Ouest de la rivière Kara, dans les contreforts de la Pai-Khoi et dans la périphérie des villes Vorkuta, Naryan-Mar et Dudinka, résulte de la chute d'une météorite, vers 70,3 ± 2,2 millions d'années, au Campanien, Crétacé supérieur. De forme allongée, ouvert sur la dépression de la Mer de kara, son diamètre est d'environ 65 kilomètres.

Très érodé, le cratère d’origine devait mesurer 120 kilomètres de diamètre. Certains géologues argumentent cependant que cette dépression serait en fait la somme de deux cratères adjacents : le cratère de Kara comblé par des fragments de roche et le cratère Ust-kara au fond recouvert par une masse vitreuse. Aujourd'hui, la surface du cratère est une plaine marécageuse.

L'astroblème Kara, après celle du Popigai et du Puchezh-Katunkskaya, est la troisième plus grande structure d'impact de Russie, et s'inclut parmi les dix plus grande astroblèmes terrestres. Il mérite une attention particulière en raison d'un certain nombre de problèmes pétrographiques non résolus, - tels la genèse des diamants « togoritov » contenus dans ses impactites -, et à ses xénocristaux « choqués », grains de zircon, monazites, sphènes, ilménites et rutiles avec des traces de granulation de « choc » passé et de résorption sous l'action d'une surchauffe à l'impact.

Il mérite d'autant plus d'attention que ce cratère d'impact appartient à une chaîne de structures d'impacts contemporaines à environ 65 millions d'années, laissant présager la chute concomitante d'un essaim de météores. La chaîne démarre en Ukraine avec le cratère Gusev, diamètre de 3 kilomètres, situé au Nord de celui du Boltyshske, diamètre 25 kilomètres. Dans la région Nord de l'Oural, cette chaîne se continue par les astroblèmes Kara, diamètre 62 kilomètres, et Ust-Kara, diamètre 60 kilomètres, se prolonge le long de la côte de Nord puis dans la mer de Béring, - où serait tombé le plus gros des astéroïdes de l'essaim -, et prend fin avec la formation du chapelet de cratères d'impacts de Chicxulub, diamètre 180 kilomètres, impactant la péninsule du Yucatan et le Golfe du Mexique. Ce qui suggère que la structure Kara, tout comme le cratère de Chicxulub à qui la grande extinction du Mésozoïque en est assignée, en est un des éléments contributifs de la disparition des dinosaures.

Le Kamensky(2), - ou Kamensk -, cratère d'impact, situé sur le Donets Ridge, bassin de la rivière Donetz, à 10 kilomètres à l'Est de la ville Kamensk, dans la région de Rostov, a un diamètre du cratère de 25 kilomètres et une profondeur de 750 mètres. A proximité se trouve le cratère satellite Gusev(3), à 15 kilomètres au Nord-Est de Kamensk, d'un diamètre de 3 kilomètres. Ces structures sont apparues ensemble, à l'Eocène, vers 49,15 ± 0,18 millions d'années pour le Kamensky, 49,0 ± 0,2 millions d'années pour le Gusev. Il est supposé que l'événement Kamenkoé-Gusevkoe s'est produit dans un bassin marin peu profond.

Ces cratères sont enfouis sous des sédiments de la formation Glubokinskaya et des sédiments quaternaires et se sont formés sur des roches cibles calcaires, grès et schistes interstratifiés avec du charbon « moschnostiyu », des carbonates-terrigènes du Permien inférieur, chevauchant des roches carbonatées-terrigènes du Trias inférieur et du Crétacé supérieur. Le cratère Kamensky, avec un soulèvement central de 7 kilomètres de diamètre et une hauteur d'environ 350 à 400 mètres, est complexe, En outre son soulèvement central est entouré par un creux annulaire de 700 à 800 mètres de profondeur.

Son lit cratéral se compose de brèches allogéniques et de brèches polymictes constituées de fragments de roches cibles cimentés et renfermant des inclusions de verre d'impact. Une caractéristique notable de la structure est la présence d'une couverture type Glubokinskaya, en forme de papillon avec une direction d'axe de symétrie bilatérale du Sud au Nord, réparties sur une superficie de 40 sur 60 kilomètres et couvrant les cratères satellites et les zones adjacentes.

Le Ragozinka(4), cratère d'impact, se situe dans la région de Sverdlovsk, sur le versant oriental du Moyen Oural, près de la ville de Nijni Tagil. Son diamètre est d'environ 9 kilomètres et son entonnoir profond de 550 à 600 mètres. Des anomalies magnétiques et gravimétriques négatives, délimitent sa structure Il est supposé qu'il s'est formé suite à l'impact d'une météorite composée de fer et de pierre, d'environ 320 mètres de large, dans une lagune d'eau salée, à l'Eocène, vers 46 ± 3 millions d'années.

Le lit cratéral est marqué par une élévation centrale de 40 mètres au-dessus du fond. L'imagerie satellitaire montre une structure circulaire d'un diamètre d'environ 10 kilomètres. Son entonnoir s'est développé dans des roches cibles tectoniques, très déformées, du Paléozoïque moyen, des sédiments terrigènes et carbonatés de l'Ordovicien, du Dévonien inférieur et du Dévonien moyen, et des strates de riches clastico-volcaniques et clastico-carbonées et de carbonates du Carbonifère inférieur.

Le pavillon cratéral est rempli de brèches allogéniques et d'impactites, et son anneau sommital, entouré de roches bréchiques du Paléozoïque, est recouvert par des émissions de brèches allogéniques, principalement dans les secteurs Nord et Nord-Est. En outre, essentiellement localisés dans des structures de déformation plane, des grains de quarts sont impactés par un métamorphisme de choc.

L'astroblème Beyenchime-Salaatin(5) se localise, proche des ville de Tiksi, d'Olenyok et de Verkhoyansk, latitude 71° Nord et longitude 121° 40' Est, dans le District autonome du Taïmyr-Dolgano-Nenets, Extrême-Orient russe. D'un diamètre de 8 kilomètres, daté de l'Éocène, estimé à 40 ± 20 millions d'années, l'imagerie satellitaire définit, clairement sa structure, dans le bassin Beenchime composé de roches sédimentaires du Cambrien. Sa structure a forme de double impact météoritique, - un astéroïde double comme Kamensky et Gusevskoye -, alors que dans la littérature conventionnelle, il est décrit comme d'impact unique.

Son entonnoir, aux pentes raides, décrit une dépression de 6 à 6,5 kilomètres de diamètre cerclé par un anneau de 1,5 à 2 kilomètres de largeur et de 50 à 70 mètres de hauteur et une largeur de 1,5 - 2 km avec un pentes raides bien définies intérieures. Une élévation de 150 mètres, composée essentiellement de brèches allogéniques bloquées par les sédiments quaternaires, d'affleurements d'impactites, occupe la partie centrale de son lit de fond.

Le Logancha(6) est un cratère météoritique Éocène situé proche des villes de Kodinsk, de Lesosibirsk, d'Ust-Ilimsk, province de Krasnoïarsk, dans le district autonome des Evenks et le bassin inférieur de la rivière Tunguska, en Sibérie orientale, d'âge estimé à 40 ± 20 millions d'années. Fortement érodé et recouvert de sédiments, il n'apparaît pas en surface mais, d'un diamètre de 20 kilomètres et de 500 mètres de profondeur, il est lisible et déterminable sur l'imagerie satellitaire.

Le relief cible est constitué par les basaltes et les dépôts pyroclastiques, d'une grande province ignée, les trapps de Sibérie, - le plus conséquent événement volcanique des 500 derniers millions d'années ayant certainement provoqué une extinction de masse -, qui se sont formés, sur une durée de mise en place inférieure à deux millions d'années, à la limite Permien-Trias, - 251 à 250 millions d'années -, et qui ont coïncidé avec une crise biologique qui a tué près de 90 % des espèces marines de l'époque. Ces écoulements de lave de lave, d'une épaisseur de ± 1 kilomètre d'épaisseur, presque horizontaux recouvrent des strates de psammites, - roches sédimentaires détritiques, riches en quartz et en mica blanc et pauvres en feldspaths et en mica noir -, du Permien, de schistes argileux du Carbonifère et des lentilles de charbon et des couches de calcaires.

La topographie de la structure présente un soulèvement central d'environ 4 kilomètres de diamètre qui s'élève, au-dessus du fond, sur une hauteur de 70 mètres, et qui est composé de blocs d'une taille de plusieurs centaines de mètres. A l'intérieur et sur l'anneau extérieur des brèches authigènes sont exposées pré-Quaternaire. Brèches allogéniques ont été observés. Pour les scientifiques, il est probable que les impactites ont été détruites par l'activité fluviale et glaciaire intense.

Le Popigaj(7), - ou Popigaï -, dans le bassin de la rivière Popigaj est le quatrième volcan d'impact, d'âge estimé à 38,9 millions d’années, par la taille, dans le monde Son diamètre, tout comme celui de Manicouagan au Canada, de 100 kilomètres avec une dimension intérieure de 75 kilomètres de diamètre. Il est situé dans le Nord de la Sibérie, en partie dans la région de Krasnoïarsk, en partie dans celle de Yakoutie. Le territoire, autour de la structure cratérale d'impact est pratiquement inhabitée et la ville la plus proche, le village d'Hatanga, se situe, à environ 400 kilomètres, au Nord-Ouest du centre du cratère.

Découverte en 1946, c'est seulement en 1970 que le géologue V.L. Masaitis et ses collègues ont réussi à prouver que le Popigai était un cratère météoritique mais cette découverte n'a été attestée qu'en 1997, car la dépression cratérale est longtemps restée inaccessible en raison des mines de diamants creusées sur la zone par les prisonniers des goulags. Les scientifiques russes affirment que les ondes de choc du corps céleste auraient immédiatement transformé le graphite du sol en diamants dans un rayon de 14 kilomètres autour du point d’impact.

Suivant les calculs réalisés par VL Masaitis, l'impact de la météorite aurait fondu un volume approximatif d'environ 1.750 à 2.000 kilomètres cubes de matériaux. Les données obtenues caractérisent un cratère d'impact multi-anneaux avec une structure concentrique zonée et remplis par des morceaux de roches sédimentaires bréchifiées, aux dimensions conséquentes, certaines de plus d'un kilomètre de long, marquées de tous les signes spécifiques connus de métamorphisme de choc, une présence de coésites et de stishovites et dotée d'un champ de dispersion de diamants dans un rayon de ± 500 kilomètres. Selon des estimations préliminaires, proposée par VL Masaitis, l'énergie de l'explosion a été mille fois supérieure à l'énergie émise lors d'une explosion volcanique d'Indice d'Explosivité Volcanique VEI 8.

Mais selon V.A.Bronshten, un précédente météorite aurait déjà frappé la vallée du fleuve Popigaj et aurait formé, vers 149 ± 24 millions d'années, un cratère d'impact de 90 kilomètres de diamètre. En outre une autre anomalie magnétique, datée de 259 ± 32 millions d'années, a été déterminée sous le deux cratères d'impact Popigaj.

Le Carlin(8), - ou Karla -, est un cratère d'impact situé à l'Ouest de la ville Buinsk, à la frontière avec la Tchouvachie .dans la République du Tatarstan Il est nommé d'après la rivière Carl, affluent du Sviyagi et sous-affluent de la Volga. Son diamètre est de 10 kilomètres, et son âge est estimé à environ 5 ± 1 millions d'années. Son cratère comblé par des dépôts lacustres, calcaires et argileux du Pliocène, la structure enterrée sous une épaisseur, de plus de 25 mètres, de sable et d'argile du quaternaire, le remplissage des cratère dépression Pliocène et les activités agricoles masquant toute manifestation cratérale météoritique, il n'est visible ni au niveau de la surface, ni sur les images satellitaires.

Des lits horizontaux de calcaires et de dolomies, d'une épaisseur de plus de 400 mètres, du Permien supérieur, des gypses, des dolomies, des calcaires, des grès et de l'argile, en stries, sur plus de 320 mètres, du Jurassique, et des calcaires argileux du Paléogène et du Néogène, en ont été les roches cibles.

Un dôme central, composé des roches bréchifiées striées, forme, sur la surface du plancher cratéral, une saillie crculaire de 600 à 800 mètres de hauteur. Des brèches allogéniques remplissent la cuve annulaire et recouvrent, partiellement. Parmi les enclaves bréchiques allogéniques, des blocs de roches carbonatées du Permien supérieur atteignent une taille de 1 kilomètres de large.

Notes :

(1) Mario Trieloff, Alexander Deutsch et Elmar K. Jessberger. « The age of the Kara impact structure, Russia . Meteorit. and Planet. Sciences 2008., Volume 33, N° 2, pages 361 à 372

Michael R. Rampino & Dylan M/ Schwindt. « The age of the Kara impact structure, Russia », Meteorit. and Planet. Sciences 1999, Volume 34, N° 2, pages 301à 302

(2) A.F. Stepanenko, « Dépression Kamensky : origine tectonique ou de l'impact? », Géologie n ° 4, pages 19 à 30. 2002

K.K. Khazanovich-Wulf KK, « Kimberlites Asteroids astroblem », Saint-Pétersbourg, page 192, 011.

(3) A ne pas confondre avec le cratère de Gusev, - ou Matvey Gusev Matveevich -, un cratère de 166 kilomètres de diamètre, situé sur la planète Mars, qui s'est formé, il y a 3 à 4 milliards d'années, qui a été rempli avec de l'eau, - éventuellement eau et glace -, ayant afflué, par un système de canaux observés, - delta de fleuve -, dans la vallée de Maadi, et comblé par une couche de sédiments de plus de 900 mètres d'épaisseur.

(4) V.N Lagutenko, V.A. Kazachihin, E.M. Kogan & R.P. Suhozhak, « Rogozinskaya astrobleme », Géologie soviétique, N° 7, pages 71 à 74. 1986

(5) V.L. Masaitis, M.S. Mashchak, A.L Raikhlin, T.V. Selivanovskaya & A. Danilin, « Meteorite craters and astroblemes in the USSR. » Doklady Akademii Nauk SSSR, v. 240, pages 1191 à 1193. 1978.

M.V. Mikhaylov, A.G. Shurygin & L.S. Khar'yuzov, « The Beyenchime-Salaata meteorite crater. » Doklady Akademii Nauk SSSR, v. 245, pages 76 à 78. 1979.

(6) V.I. Fel'dman, L.V. Sazonova, Yu.V. Mironor et I.G. Kapusthina, « Circular structure Logancha as possible meteorite crater in basalts of the Tunguska syneclise. » Lunar and Planetary Science XIV, pages. 191 à 192. 1983.

Yu V. Mironov, « Low pressure impact breccias from basalts of Logancha astrobleme ». XX All-Union Meteorite Conference, Tallinn, pages 41 à 43. 1987.

S. A. Vishevsky, « Shock metamorphism of basic rocks as exemplified by the Logancha astrobleme. » Geologiya i Geofizika, v. 27, pages 70 à 79. 1986.

(7) Alexander Deutsch, Victor L.Masaitis, Langenhorst Falko & Richard A.F. Grieve. « Popigai, Siberia-well preserved giant impact structure, national treasury, and world's geological heritage. » Episodes, Volume.23, N°.1, Pages 3 à 11

J.B. Garvin & A.L. Deino. « New perspectives on the Popigai impact structure. Pap. Present Int. Conf. Large Meteorite Impacts and Planet. » Evol., Sudbury, 1992 , Houston, Page 27

(8) V.L. Masaitis, U.N. Danilin, G.M. Karpov & A.I. Reichlin. Karlinskaya, Obolons'ka and Rotmistrovskaya astrobleme in the European part of the USSR. Reports of the USSR, 1976, Volume 230, N° 1, pages 174 à 177