METEORITKRATERN M I E N Text och bilder: Herbert Henkel Den ovanligt runda och djupa sjön Mien visade sig vara platsen för ett stort meteoritnedslag som inträffade för ca 50 miljoner år sedan. I detta häfte beskrivs hur meteoritkratrar uppkommer och vad som är speciellt med Mienkratern. Ramsö i sjön Mien består av bergarter som tidigare tolkats som vulkaniskt bildade. Så småningom förstod man att de vulkanliknande bergarterna uppkom genom en helt annan geologisk process nedslaget av en stor meteorit. Vetenskapen om hur man utforskar meteoritkratrar är ganska ung och de första kraterupptäckterna i Sverige gjordes för bara 30 år sedan. Det tog många år att undersöka Mienstrukturen och finna förklaringar till alla de fenomen som kan ses i berggrunden. Slutligen förstod man att den är en eroderad ringformig krater som ursprungligen har haft en diameter på ca 5 km. Sammanfattning Meteoritnedslaget har påverkat ett område med ca 9 km DIAMETER Kratern är RINGFORMIG och djupt eroderad Kraterns ÅLDER är ca 90 miljoner år KRATERN bildades på mindre än 30 sekunder DJUPET från omgivande terräng är ca 90 m CENTRALA UPPHÖJNINGEN har en diameter på ca 1.5 km och höjer sig ca 45 m Den består av smält och magnetiskt starkt påverkad berggrund som når ned till ca 150 m djup.
Hur meteoritkratrar bildas Då och då träffas jorden och månen (liksom alla andra kroppar i vårt solsystem) av meteoriter eller kometer som har kommit på avvägar i solsystemet. De flesta meteoriter kommer från asteroidbältet mellan planeterna Mars och Jupiter, medan kometerna härrör från de yttre delarna av solsystemet. I asteroidbältet finns miljontals fragment av en eller flera svunna planeter. Några av dessa splitter får ibland sina banor ändrade av Jupiters gravitation och de riskerar sedan att kollidera med jorden. De minsta av dessa fragment brinner upp i jordens skyddande atmosfär. Stora fragment rusar däremot obehindrat mot marken med mycket hög hastighet, ofta över 10 km per sekund. Vid nedslaget sker en explosion som förångar meteoriten, förångar och smälter en del av berggrunden. Dessutom krossas mycket stora volymer av berggrunden. Krossat och smält berg kastas ut i omgivningen och kvar vid nedslagsplatsen blir en meteoritkrater som ett djupt ärr i jordskorpan. Dessa kratrar får olika form beroende på meteoritens storlek och de efterföljande geologiska processernas verkan. Kratrar upp till ca 5 km i diameter blir skålformiga. Större kratrar blir ringformiga med en upphöjning i centrum. Kratrar kan bevaras i sedimentära lagerföljder eller eroderas tills de inte kan kännas igen längre. Mycket stora kratrar med flera 100 km diameter ger outplånliga spår i jordskorpan. På Månen förekommer ingen aktiv geologi, vatten, väder och vind saknas liksom vulkaner. Därför är hela ytan ärrad av kratrar och allt material på månytan består av fragment som bildats vid nedslag. Efter de första rymdfärderna insåg man att alla solsystemets planeter, månar och asteroider har utsatts för liknande processer. Således även vår planet. Jorden har på grund av sin större yta och större gravitation träffats av ännu fler nedslag och ärrats på motsvarande sätt. Spåren suddas emellertid ut snabbt genom erosion, sedimentär omlagring, vulkanism och annan tektonik. Riktigt stora nedslag sker som tur är ganska sällan (ungefär med 30 miljoner års mellanrum) och de innebär ofattbara katastrofer för livet på jorden. 2
Meteoriten har just trängt in i jordskorpan. Vid kontakten utlöses en chockvåg. Chockvågens energi förångar meteoriten och smälter en del av berggrunden (svart). I ett stort område i jordskorpan krossas berggrunden (prickat). Chockvågen accelerar material. En del av det kastas ut i omgivningen som ejekta, varvid en krater bildas. En del material trycks in i kraterns sidor varvid randen höjer sig. Det utkastade materialet landar i och omkring kratern. Allteftersom kratern vidgas, höjer sig dess boten. När energin ebbat ut oc hkratern upphört att växa, störtar den in. Därvid blir den ännu vidare men också mycket grundare. En central upphöjning omgiven av ringformig sänka och en yttre upphöjd ring blir kvar. Kratern kan fyllas igen och täckas över med sedimentära avlagringar. Då bevaras den från nednötning genom erosion. Med tiden kan erosionen åter frilägga kratern och den syns då åter i landskapet. Rester av sediment kan finnas kvar i ringsänken 3
Nya bergarter bildas Trots att berggrunden vid nedslagsplatsen kan bestå av många olika bergarter, så får de bergarter som bildas vid ett nedslag vissa typiska egenskaper. Några liknar vulkaniska bergarter men i mikroskop kan man känna igen mineralomvandlingar som är karakteristiska för de extremt höga tryck som utvecklas vid explosionen. Tre typiska bergarter förekommer alltid i samband med meteoritkratrar i urberget: 1 - Smält berggrund, som ofta är finkornig och innehåller fragment av bergarter och mineral samt gasfyllda hålrum. Sådana bergarter kallas tagamiter (ofta används lokala namn, t.ex. mienit), 2 - Utkastade fragment, (ejekta) av bergarter, mineral och smälta som har avlagrats ballistiskt omkring kratern, nedfallsbreccia. De kallas sueviter. 3 - Krossad berggrund under och omkring kratern, nedslagsbreccia, som består av kantiga större fragment ofta i en matrix med finkorniga fragment. Krossningens omfattning avtar utåt från explosionscentrum. Dessa tre typer av bergarter är kända från de flesta nedslagsstrukturerna i Sverige. De är unika bergarter genom att de har bildats ur det vid nedslagsplatsen befintliga materialet. Detta återspeglas också i t.ex. smältans kemiska sammansättning. I de nordiska och baltiska länderna finns 20 kända större nedslagskratrar men betydligt fler strukturer misstänks för att vara kratrar. I Sverige finns Europas största kända krater, den ca 75 km stora ringformiga Siljanstrukturen. 4
skalan är indelad i cm Övre bilden: I samband med meteoritnedslaget där sjön Mien nu finns bildades en smälta av den befintliga granitberggrunden. Bergarten, mienit, är ofta grå med hålrum och bergartsfragment. Nedre bilden: Den vid explosionen bildade blandningen av bergartsbitar, mineralfragment och fragment av smältan utkastade materialet bildar bergarten suevit. 5
Den runda sjön Mien skiljer sig markant från andra, mera oregelbundet formade, sjöar i omgivningen. Berggrunden som krossades vid meteoritnedslaget är mera lätteroderat än vanligt urberg. Den ökade sprickbildningen kring kratern kan ses som radiella och tangentiella terrängformer. Särskilt tydligt är detta utmed den södra stranden där istidens bearbetning av landskapet har förstärkt detta mönster. Den västligaste delen av kratern är avskuren av en förkastning som går genom Drevån och Mieåns dalgångar. Det östra bergrundblocket har sänkts och kratern därmed bevarats bättre. Väster om förkastningen är kratern bara antydd i terrängen. Den västra delen har också förskjutits något mot söder. Ramsö, som är ett geologiskt naturreservat, ligger i den nordvästra kanten på en central upphöjning med ca 1.5 km diameter som omges av en ringformig sänka. I den centrala upphöjningen finns huvudparten av den genom nedslaget uppsmälta berggrunden. Under isavsmältningen har mycket vatten transporterats genom dalgångarna och löst material från kratern återfinns därför långt söderut bland isälvsavlagringarna. I ett grustag nära landsvägen kan man bland de grövre blocken hitta både mienit och suevit. Kartan ovan visar 25 m höjdskikt i gråtoner (>125, 100-125, 75-100 och <75 m över havet), och de större sprickzonerna som kan utläsas från den topografiska kartan. Den högsta höjden över havet och den lägsta visas med blå siffror. 6
De vid nedslaget bildade bergarterna får avvikande fysikaliska egenskaper, t.ex. lägre densitet (det vänstra diagrammet, horisontella axeln), lägre magnetiserbarhet (den vertikala axeln) och mycket högre andel egenmagnetisering (högra diagrammet, horisontella axeln). Detta leder till ett minskat tyngdkraftsfält och ett komplicerat magnetfält med både låga och mycket höga värden. Det kan ses i profilen till höger som går i väst-östlig riktning över Mien. Det låga magnetfältet uppkommer på grund av den stora volymen breccierat berggrund (brun) och de höga värdena härrör från mienit och suevit (grön). Tyngdkraftsfältet påverkas av alla nya bergarter, mienit, suevit och breccia så att det blir ca 6 mgal lägre än normalt (kartan till vänster). 7
Den som vill studera de bergarter som bildats vid nedslaget kan göra detta på följande platser: 1 Ramsö består av block med impaktsmältan mienit. Ramsö är ett geologiskt naturreservat. 2 Utmed södra stranden av sjön Mien (mellan Midingsbråte och Arvidsdal) kan man hitta block av mienit bland strandstenarna. Med mycket tur rester av slagkäglor. Materialet har förts hit med isflödet från de inre delarna av kratern. Här kan man också se effekten av de radiella och tangentiella spricksystemen i landskapet. 3 I ett litet grustag öster om landsvägen (ca 300 norr om avtagsvägen till Ringamåla) hittas block med suevit som har förts hit som isälvsmaterial 4 På bygdegården i Gäddeviksås finns mera info om Mienkratern. 8