Strahlenkegel (Gestein)

Strahlenkalk aus dem Steinheimer Becken

Als Strahlenkegel (auch Druckkegel oder englisch Shatter Cone – „Schmetterkegel“) bezeichnet man eine oft konisch geformte Bruchfläche im Gestein, auf deren Oberfläche feine, strahlenartige Streifen (Striae) zu sehen sind, die von der Spitze (Apex) ausgehen.

Strahlenkegel werden in Impaktkratern gefunden. Für ihre Bildung ist die beim Meteoriteneinschlag durch das Gestein laufende Schockwelle verantwortlich, der genaue Mechanismus ihrer Entstehung wird zurzeit noch erforscht (z. B. Sagy et al., 2002; Baratoux und Melosh, 2003). Strahlenkegel haben oft eine Länge von einigen Zentimetern, können aber auch eine Größe von bis zu mehreren Metern erreichen. Sofern sie in unveränderter Lage aufgefunden werden, zeigen die Achsrichtungen primärer Kegel immer in Richtung des Zentrums des Impakts. Daneben können jedoch auch sekundäre Kegel auftreten, die durch Brechung der Schockwelle an Inhomogenitäten im Gestein (Kristallkörner, fossile Einschlüsse, Klüfte) entstehen und quer zu den primären Kegeln verlaufen. Dies lässt sich besonders an Funden aus dem Steinheimer Becken beobachten.

Shatter cone in einem Sandstein vom Impaktkrater Gosses Bluff in Australien

Ein 30 cm großer Strahlenkegel im Saint Gervais-Granit, Impaktkrater von Rochechouart, Frankreich

Strahlenkegel wurden um 1905 erstmals im Steinheimer Becken erkannt und beschrieben (Branco und Fraas, 1905), wo sie in feinkörnigem Kalkstein auftreten (Strahlenkalke) und daher besonders deutlich ausgeprägt sind. Ihre Entstehung konnte damals noch nicht erklärt werden. Heute sind sie auch aus zahlreichen anderen irdischen Kratern bekannt und gelten als eindeutige Indikatoren für einen Einschlag eines großen Meteoriten (z. B. Dietz, 1967; French, 1998). Auch in den Explosionskratern von Kernwaffentests konnte die Bildung von Strahlenkegeln beobachtet werden.

Ein etwa 2 m langer shatter cone in ordovizischen Kalksteinen des Impaktkraters von Charlevoix in Québec, Kanada

Literatur

• D. Baratoux, H. J. Melosh: The formation of shatter cones by shock wave interference during impacting. In: Earth and Planetary Science Letters. 2003, 216, S. 43–54.
• W. Branco, E. Fraas: Das kryptovulkanische Becken von Steinheim. In: Abhandlungen der königl. preuß. Akademie der Wissenschaften. Berlin 1905.
• R. S. Dietz: Shatter Cone Orientation at Gosses Bluff Astrobleme. In: Nature. 1967, 216, S. 1082–1084.
• French, B.M.: Traces of catastrophe. Lunar and Planetary Institute 1998 (Zugriff am 20. Mai 2007)
• A. Sagy, Z. Reches, J. Fineberg: Dynamic fracture by large extraterrestrial impacts as the origin of shatter cones. In: Nature. 2002, 418, S. 310–313.

Sagy, A., Fineberg, J.; Reches, Z.: Shatter cones: Branched, rapid fractures formed by shock impact. In: Journal of Geophysical Research. 109, 2004, S. B10209. doi:10.1029/2004JB003016.