Kürzlich aus der Luft durchgeführte Beobachtungen in der Nähe von Decorah (Iowa) geben einen beispiellosen Blick auf einen 470 Millionen Jahre alten Meteoritenkrater preis, der unter Grundgestein und Sedimenten verborgen ist. Die luftgestützten Beobachtungen, eine Zusammenarbeit des U.S. Geological Survey mit den Geological Surveys von Iowa und Minnesota, wurden in den vergangenen 60 Tagen durchgeführt, um geologische Strukturen zu kartieren und die Mineral- und Wasserressourcen der Region abzuschätzen.
“Die Erstellung von Bildern eines urzeitlichen Meteoriteneinschlags war ein großer Bonus”, sagte Dr. Paul Bedrosian, ein Geophysiker des USGS, der die Versuche leitet, die unlängst gesammelten geophysikalischen Daten zu modellieren. “Die Ergebnisse unterstreichen die Vielfalt von Anwendungen, die diese geophysikalischen Methoden bedienen können.”
In den Jahren 2008 und 2009 stellten Geologen vom Iowa Geological and Water Survey des Iowa Department of Natural Resources (Iowa DNR) die Hypothese über die als Decorah-Einschlagstruktur bekannt gewordene Struktur auf. Die Wissenschaftler untersuchten Bohrgut aus Wasserbrunnen und erkannten einen einzigartigen Schieferbestandteil, der nur unter und nahe der Stadt Decorah erhalten war. Das Ausmaß des Schiefers, der nach dem Einschlag von einer urzeitlichen Wasserstraße abgelagert wurde, definiere ein “schönes kreisförmiges Becken” von 5,5 Kilometern Breite, sagte Robert McKay, ein Geologe vom Iowa Geological Survey.
Bevan French, ein Wissenschaftler vom Smithsonian National Museum of Natural History, identifizierte anschließend erschütterten Quarz in Brekzie-Proben, die aus dem Krater unterhalb des Schiefers gesammelt wurden. Das wird als deutlicher Beleg für einen extraterrestrischen Einschlag angesehen. “Die Identifizierung dieser begrabenen geologischen Struktur war durch die Zusammenarbeit eines lokalen Geologen, Brunnenbohrern, dem USGS STATE MAP Programm und die Unterstützung des Iowa DNR möglich, die sich mit der Erforschung grundlegender Aspekte der Geologie Iowas beschäftigen”, sagte McKay.
Die jüngsten geophysikalischen Studien umfassen ein luftgestütztes elektromagnetisches System, das empfindlich darauf reagiert, wie gut Gesteine Elektrizität leiten, sowie luftgestützte Gravitations-Gradiometrie, die geringe Veränderungen in der Gesteinsdichte misst. Beide Untersuchungen bestätigten die frühere Arbeit und liefern eine neue Ansicht der Decorah-Einschlagstruktur. Modelle der elektromagnetischen Daten zeigen einen Krater, der mit elektrisch leitfähigem Schiefer gefüllt ist, und die darunterliegenden Brekzien – das ist Gestein, welches aus Gesteinsfragmenten besteht, die durch eine feinkörnige Matrix miteinander verkittet sind.
“Der Schiefer ist ein ideales Ziel und stellt den elektrischen Kontrast bereit, der es uns erlaubt, die Geometrie und die innere Struktur des Kraters klar abzubilden”, sagte Bedrosian. Weitere Analysen der Daten werden zusätzliche Einzelheiten preisgeben. Diese Daten zeigen den Krater als eine fast kreisförmige Region, die sich bis in eine Tiefe von mehreren hundert Metern von ihrer Umgebung unterscheidet. “Wenn die Daten mit physikalischen Messungen der Bohrkernproben kombiniert werden, werden sie die Grundlage für Modellierungsversuche bilden, um die Einschlaggeometrie und die Energie des Meteoriten einzugrenzen”, sagte Dr. Andy Kass, ein Geophysiker des USGS, der an dem Projekt mitarbeitet.
Die luftgestützten geophysikalischen Untersuchungen in Iowa und Minnesota zielen auf eine magmatische Intrusion ab, die als der “Northeast Iowa Igneous Intrusive Complex” bezeichnet wird und möglicherweise vergleichbar mit dem magmatischen Duluth-Komplex ist, der im Gebiet des Lake Superior in Nordminnesota freigelegt wurde. Bekannte Kupfer-, Nickel-, und Platin-Ressourcen wurden während der Entstehung des Duluth-Komplexes abgelagert. Beide Komplexe stehen in Zusammenhang mit einem ausgedehnten Strukturmerkmal, dem Midcontinent Rift (etwa: Mittelkontinentales Grabensystem), das in dem Gebiet des Lake Superior frei liegt, aber von jüngeren Gesteinen bedeckt wird, während es sich über Iowa, Nebraska, Kansas und Missouri nach Süden erstreckt.
Diese geophysikalische Untersuchung ist Teil eines größeren Vorhabens des USGS, um das Potenzial der eingeschlossenen Mineralressourcen in der Region des Midcontinent Rift abzuschätzen, die vor etwa 1,1 Milliarden Jahren entstand.
Quelle: http://www.usgs.gov/newsroom/article.asp?ID=3521
(THK)
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