Кратер — это форма рельефа, состоящая из отверстия или углубления на поверхности планеты, обычно вызванного либо ударом объекта о поверхность, либо геологической активностью на планете. Кратер классически описывается как: «чашеобразная яма, образованная вулканом, взрывом или ударом метеорита ». На Земле кратеры «обычно являются результатом вулканических извержений», в то время как « кратеры от ударов метеоритов обычны на Луне, но редки на Земле». [1]
В статье журнала New Scientist 1961 года , посвященной позднее отвергнутой теории о том, что кратеры на Луне могут иметь вулканическое происхождение, отмечалось, что «кратеры, образованные вулканизмом, наделены преимуществами рельефа и минерализации, которые не встречаются в ударных кратерах». [2] Кратер может стать кратерным озером , если условия будут подходящими. [3] Для этого необходимо, чтобы кратер имел относительно ровные и прочные стенки, а также источник воды, такой как паводковые воды, дождь, снег, родники или другие грунтовые воды. [4] [5]
Ударный кратер — это углубление на поверхности планеты , луны или другого твердого тела в Солнечной системе или в другом месте, образованное гиперскоростным ударом меньшего тела. В отличие от вулканических кратеров , которые возникают в результате взрыва или внутреннего коллапса, [6] ударные кратеры обычно имеют приподнятые края и дно, которые ниже по высоте, чем окружающая местность. [7] Все лунные кратеры являются ударными кратерами, начиная от микроскопических кратеров на лунных камнях, доставленных программой «Аполлон» [8] и небольших, простых, чашеобразных углублений в лунном реголите до крупных, сложных, многокольцевых ударных бассейнов . Метеоритный кратер — хорошо известный пример небольшого ударного кратера на Земле. [9]
Ударные кратеры являются доминирующими географическими особенностями на многих твердых объектах Солнечной системы, включая Луну , Меркурий , Каллисто , Ганимед и большинство малых лун и астероидов . На других планетах и лунах, которые испытывают более активные поверхностные геологические процессы, таких как Земля , Венера , Европа , Ио и Титан , видимые ударные кратеры встречаются реже, поскольку они со временем подвергаются эрозии , погребению или трансформации тектоникой . Там, где такие процессы разрушают большую часть первоначального рельефа кратера, чаще используются термины ударная структура или астроблема. В ранней литературе, до того, как значение ударного кратерообразования было широко признано, термины криптовзрыв или криптовулканическая структура часто использовались для описания того, что теперь признано как ударные особенности на Земле. [10]
Вулканический кратер — это чашеобразное углубление в земле, вызванное вулканической активностью, обычно расположенное над жерлом вулкана. [11] Во время вулканических извержений расплавленная магма и вулканические газы поднимаются из подземной магматической камеры по каналу, пока не достигнут жерла кратера, откуда газы выходят в атмосферу, а магма извергается в виде лавы . Вулканический кратер может быть больших размеров, а иногда и большой глубины. Во время определенных типов взрывных извержений магматическая камера вулкана может опустеть настолько, что область над ней осядет, образуя тип более крупной депрессии, известной как кальдера . Маар — это широкий, низкорельефный вулканический кратер, вызванный фреатомагматическим извержением (взрывом, который происходит, когда грунтовые воды вступают в контакт с горячей лавой или магмой ). Маар обычно заполняется водой, образуя относительно мелкое вулканическое кратерное озеро , которое также можно назвать мааром. [12] Эти озера могут стать содовыми озерами , многие из которых связаны с активными тектоническими и вулканическими зонами. [13]
Взрывной кратер образуется в результате взрыва вблизи или под поверхностью земли. Кратер образуется в результате взрывного события посредством смещения и выброса материала из земли. Обычно он имеет форму чаши. Газ высокого давления и ударные волны вызывают три процесса, ответственных за создание кратера, а именно пластическую деформацию земли, выброс материала ( ejecta ) из земли взрывом и откол поверхности земли. Два процесса частично заполняют кратер обратно: немедленное падение выброса и более поздняя эрозия и оползни края и стенки кратера. Относительная важность пяти процессов варьируется в зависимости от высоты над или глубины под поверхностью земли, на которой происходит взрыв, и от состава почвы. Различия в этих характеристиках приведут к образованию кратеров разной формы, размера и других характеристик. [14]
Кратер-яма (также называемый кратером проседания или кратером обрушения) — это впадина, образованная в результате опускания или обрушения поверхности, лежащей над пустотой или пустой камерой, а не в результате извержения вулкана или выхода лавы . [15] Кратеры-ямы встречаются на Меркурии , Венере , [16] [17] Земле , Марсе , [18] и Луне . [19]
Ямочные кратеры часто встречаются в серии выровненных или смещенных цепей, и в этих случаях такие особенности называются цепочкой кратеров-ямок. Цепочки кратеров-ямок отличаются от катен или цепочек кратеров своим происхождением. Когда прилегающие стенки между ямками в цепочке кратеров-ямок обрушаются, они становятся впадинами . В этих случаях кратеры могут сливаться в линейное выравнивание и обычно встречаются вдоль протяженных структур, таких как разломы, трещины и грабены. У кратеров-ямок обычно отсутствует приподнятый край, а также отложения выброса и потоки лавы , которые связаны с ударными кратерами . [20] [21] Ямочные кратеры характеризуются вертикальными стенками, которые часто полны трещин и отверстий. Они обычно имеют почти круглые отверстия. [22]
Кратер проседания — это углубление от подземного (обычно ядерного) взрыва. Многие такие кратеры обычно присутствуют на полигонах для испытания бомб; одним из ярких примеров является Невадский испытательный полигон , который исторически использовался для испытаний ядерного оружия в течение 41 года.
Кратеры проседания образуются, когда обрушается крыша полости, вызванной взрывом . Это приводит к тому, что поверхность опускается в углубление (которое иногда называют кратерами проседания; см. углубление ). Возможно дальнейшее обрушение из углубления в камеру взрыва. Когда это обрушение достигает поверхности, и камера подвергается атмосферному воздействию на поверхность, ее называют дымоходом . Именно в этой точке образуется дымоход, через который радиоактивные осадки могут достичь поверхности. На испытательном полигоне в Неваде для испытаний использовались глубины от 100 до 500 метров (от 330 до 1640 футов). Когда материал над взрывом представляет собой твердую породу, то холм может быть образован из разрушенной породы, имеющей больший объем. Этот тип холма был назван «ретарк», «кратер», написанный наоборот. [23]
Когда буровая нефтяная скважина сталкивается с газом под высоким давлением, который не может быть удержан ни весом бурового раствора, ни противовыбросовыми превенторами, результирующее сильное извержение может создать большой кратер, который может поглотить буровую установку. Это явление называется «кратерирование» на сленге нефтяников. Примером является газовый кратер Дарваза около Дарваза , Туркменистан. [24]