Два совершенно разных явления, внешнее воздействие и соляной диапиризм, были предложены как модель для возникновения Купола Уфеаваль, захватывающего дух живописного объекта на юго-востоке штата Юта. Подробные данные геологического картирования и сейсмического преломления показывают, что купол возник в результате обрушения переходной полости, образовавшейся в результате удара. Доказательства таковы:
- Осадочные пласты в центре сооружения повсеместно залегают под действием надвигового разлома верхнего течения и сложны по сгибам;
- по периметру сооружения обнаружены нормальные разломы верхнего течения;
- широко распространены обломчатые дамбы;
- вершина подстилающего соляного горизонта находится намного ниже поверхности в центре купола, и в куполе отсутствуют обнажения соли или сопутствующих пород парадоксальной формации для поддержания возможности того, что через него поднялся соляной диапир;
- вблизи зерен кварца имеются плоские микроструктуры, поверхностные трещины, а в центре - редкие конусы раскалывания.
Купол образовался в основном в результате движения по центру скальных образований вдоль районных разломов. Следствием этого в значительной степени являются раскладывание и переворачивание верхних слоев, особенно распространенные в центре.
Природа происхождения
Воздействие твердых тел является наиболее фундаментальным геологическим процессом в Солнечной системе, сформировавшим земные планеты и спутники и модифицировавшим их поверхности до настоящего времени. В последние годы морфология поверхности кратеров широко изучалась на других планетах и спутниках, включая Луну, однако были тщательно изучены лишь относительно небольшая часть ударных кратеров на Земле. Это во многом объясняется тем, что многие кратеры на Земле зарыты или затенены растительностью и/или эрозией.
Существующие полевые исследования ударных структур на Земле и морфологии кратеров на других планетах и на Луне позволили выявить целый ряд структурных классов кратеров. Небольшие ударные кратеры обычно имеют простую форму чаши, и скалы их стенок сохраняют большую часть структуры, образовавшейся при прохождении ударной волны и открытии начальной или переходной полости. При превышении определенного порогового размера переходная полость разрушается и образуется сложный кратер. Скалы стен и края переходной полости залегают и перемещаются вовнутрь, как правило, по разломам. Конвергентный поток вызывает подъем горных пород, находящихся под дном переходной полости, в сложном в структурном отношении центрального подъема.
На Земле переход от простых к сложным кратерам происходит в осадочных породах диаметром 2 км и в сильных кристаллических породах - 4 км. Купол Уфеаваль является примером сложного кратера, который несколько превышает переходный размер. Купол и окружающее его кольцевое структурное углубление представляют собой особенно наглядный пример деформации, сопровождающей кратковременное разрушение полости.
История расследования
Купол Уфеаваль впервые был отмечен в ходе разведывательного геологического исследования Б.Х. Паркером, который предположил, что это сооружение связано с соляным куполом. С тех пор интерпретация этой структуры стала предметом десятков публикаций, и ее происхождение продолжает обсуждаться. Бухер решительно выступал за криптовулканическое происхождение купола Уфеаваль. Вскоре после этого Бун и Альбриттон предположили, что многие криптовулканические структуры Земли имеют ударное происхождение.
Первое подробное описание купола Уфеаваль было дано Макнайтом, составившим его карту в масштабе 1:62500. Хотя он считал, что структура может иметь импактное происхождение, он предпочитал гипотезу о том, что центральное поднятие и окружающая структурная депрессия являются результатом солевого потока в подстилающей парадоксальной формации. Также он распознал упругие дамбы белого песчаника в центре структуры и первоначально поддерживал криптовулканическую интерпретацию, также на основе результатов геофизической съемки, показавшей явную магнитную аномалию над куполом Уфеаваль. В то время мало что было известно об ударных структурах, но позже стало очевидно, что Бун и Альбриттон были правы.
Геологические условия
Купол Уфеаваль расположен в районе Каньонлендских островов плато Колорадо на юго-востоке штата Юта. Большая часть региона выстлана почти плоскими и слегка деформированными осадочными породами от Пенсильванского до Мелового возраста. Северо-западные солевые антиклины встречаются в бассейне Парадоксовых отложений Пенсильванского и Пермского веков. Маленькие соляные диапиры (300-400 м в поперечнике) и нормальные разломы обнаружены в районе Грабенс в южной части Национального парка Каньонлендс. В северной части парка находится купол Уфеаваль, структурный подъем диаметром 2,5 км, окруженный кольцевой структурной впадиной диаметром 5 км.
Купол расположен недалеко от западной окраины бассейна Парадокс. Наличие известных солевых структур в регионе повлияло на ранние интерпретации того, что купол Уфеаваль был результатом диапиризма соли, однако следует отметить, что в этой части Колорадского плато нет других подобных по размерам купольных структур, которые были бы заметны в других местах. Это противоречит тому, что наблюдается в других районах соляного диапиризма, где многие такие купола обычно расположены в непосредственной близости друг от друга. В куполе Уфеаваль также отсутствует нормальное разрыхление и истончение пласта, обычно наблюдаемое в центре соляных куполов.
Скалистые образования, обнаженные в куполе, варьируются от белообортного песчаника, самого верхнего образования Катлеровской группы пермского периода, до песчаника юрского периода Навахо. На основе данных по подповерхностным породам, обнаруженным в скважине в восточной части кольцевого структурного понижения, верхняя часть самой высокой соляной прослойки лежит ниже самых низких обнажений. Недавний эксперимент по сейсмической рефракции подтвердил, что в центральной части купола на расстоянии 500 м от поверхности нет соли. Следов соли или сопутствующих пород Парадоксовой свиты среди комплексного разлома пород в центре купола не обнаружено
Недавние исследования купола Уфеаваль
Недавние работы показывают, что глубокая рубка каньона в центре плато Колорадо, выше по течению от Гранд-Каньона, произошла в основном за последние полмиллиона лет. Возможно, купол Уфеаваль был сформирован в конце истории денудации центрального плато Колорадо, возможно, еще несколько миллионов лет назад.
Исследования купола Уфеаваль позволили изучить механическое поведение пород и кинематику структур, связанных со столкновением и последующим образованием центрального подъема и кольцевого структурного впадения в осадочные тела-мишени. Представляется, что даже на относительно небольшой глубины под кратером переходного периода и зоной ударного таяния плоские деформации в осадочных породах не очень хорошо развиты. Подобные облачные дамбы на разломе Роберта также могут быть вызваны столкновением, но эта гипотеза не объясняет очевидного отсутствия дамбы в области между куполом и разломом. Обломочные дамбы на куполе Уфеаваль могут быть связаны по происхождению с псевдотахилитовыми дамбами, обнаруженными в других сложных кратерах. Ранний перелом при ударе мог облегчить попадание жидкости в разлом и, таким образом, снизить сопротивление трению при гравитационном скольжении.
Окружные нормальные разломы по периметру купола имеют меньший угол падения, чем те, которые предполагают ограниченные обвальные террасы на стенах кратеров лунного комплекса, но имеют сходное чувство сдвига и считаются ровесниками развития террас.
