Бовтиське метеоритний кратер, похований в даний час під майже 200-метровою товщею перекривають опадів, розташований на Україні, приблизно посередині між Кіровоградом та Черкасами. Історія вивчення Болтышского кратера типова для багатьох імпактних структур.Після перших геофізичних робіт у 1930 - 1932 рр. вважалося, що западина в кристалічному фундаменті являє собою грабен, що з'єднується з Дніпровсько-Донецькою западиною. Пізніше було встановлено, що западина замкнута і супроводжується негативною гравітаційною аномалією. Тоді її віднесли до вулканотектоническим структурам.У 1969 р. В. А. Голубєв, який припустив раніше вулканотектоническую природу кратера, прийшов до висновку про импактном його походження. Пізніше були виявлені ознаки шок-метаморфізму в породах та остаточно визначена импактная природа цієї структури.

Бовтиське кратер являє собою кругову депресію в породах кристалічного фундаменту з діаметром лійки 24 - 25 км і діаметром її дна 20 - 22 км. Глибина кратера від поверхні кристалічного фундаменту понад 1000 м. Глибина покрівлі импактитов 450 - 500 м. У центрі кратера розташовується витягнута в північно-західному напрямку центральна гірка розмірами 3 х 4 км і висотою близько 100 м над импактитами і близько 450 м - над істинним дном. У стінкою воронці дно порожнього (~ 1-2°) нахилене до центру в середній частині і круто (до 5-10°) біля бортів.

Борти її перетинаються поруч радіальних ярів шириною до 1 км, довжиною до 5 км і завглибшки 20 - 30 м. Судячи з опублікованих геологічними картами, південно-східна долинка йде по контакту лейкократових гранітів з сірими кіровоградськими гранітами. На продовження цієї межі знаходиться майже пряма північно-східна межа центрального підняття. Можливо, що ця лінія являє собою пізніше сдвиговое порушення, завдяки якому центральне підняття втратило правильну круглу форму.

Воронка кратера навколо центрального підняття після вибуху являла собою лавове озеро з дном і берегами, выстланными аллогенными брекчиями, і островом гранітного центрального підняття. Біля бортів кратера алогенні брекчії частково лягають на тагамиты, а на центральному піднятті - на докембрійські породи (рис. 16). Розташування палеодолин підкреслює кільцеві розломи, що обрамляють Бовтиське кратер. Досить чітко видно кільцевої розлом на відстані R від кратера і намічаються фрагменти дуг на відстані, рівному приблизно 3R.Таким чином, поперечник площі, зайнятої импактной Болтышской структурою, складає приблизно 3 - 4 діаметр видимого кратера.

Рис. 16. Схематичний розріз Болтышской астроблеми, В. А. Рябенко та ін. 
1 - гранітоїди і гнейси фундаменту Українського кристалічного щита; 2 - алогенні брекчії і зювиты; 3 - тагамиты; 4 - крупноглыбовые литоидные брекчії; 5 - заповнює комплекс - алевроліти, глинисті сланці, прошарки горючих сланців (крейда, палеогеновий); 6 - перекриває комплекс - піски, глини, пісковики, мергелі (палеогеновий - антропоген)

Породи импактного комплексу в Бовтиському кратері утворюють «бублик» навколо центрального підняття, маючи внутрішній діаметр близько 4 км, а зовнішній близько 14 км. Алогенні брекчії мають потужність до 350 - 400 м і складають приблизно 70% обсягу імпактних порід. Вони складені уламками гнейсів і гранітів, які картируются в навколишньому районі поодинокими уламками порід сеноманського віку, які невідомі ніде в районі, крім знаходиться неподалік Ротмистровского метеоритного кратера, і невеликої кількості уламків імпактних стекол, вміст яких збільшується у контактів з тагамитами.В основі розрізу импактного комплексу залягають крупноглыбовые брекчії, що вистилають, мабуть, дно кратера. На бортах стінкою воронки, де відсутні імпактити, на справжнє дно кратера безпосередньо лягають мергелістих глини заповнює комплексу. Тагамиты перекриваються аллогенными брекчиями, але місцями брекчії відсутні. А. А. Вальтер і В. А. Рябенко вважають, що брекчії були розчинені перегрітим розплавом тагамитов. Над центральним підняттям брекчії утворюють порівняно малопотужний (до 40 м) покрив.В кільцевому жолобі серед порід импактного комплексу великий обсяг займають тагамиты, що складають кільцеподібну поклади потужністю до 350 м. Біля поверхні тагамиты вспенены і пористи (пори займають до 20% об'єму). Пори вистелені темно-зеленим хлоритом. Нижче залягають масивні тагамиты - від стекловатых до полнокристаллических.

Повний розріз тагамитов розкритий свердловиною, пробуреної в 3,5 км від центру структури. Під озерними відкладами в ній розкрито 250 м тагамитов, вгорі пористих, як спінена маса, нижче - різною мірою раскристаллизованных. Породи містять частково розплавлені включення докембрійських порід і мінералів, пори і пустотки в дрібно - або скрытокристаллической матриці з різною кількістю скла.У нижній частині розрізу спостерігається як би перешарування більш і менш раскристаллизованных різниць тагамитов, а в підставі вони переходять в алогенні брекчії і мегабрекчии з брилами кристалічних порід розміром до 15 м і двома тонкими горизонтами тагамитов. Потім 135 м свердловина йшла дресве або кам'яної борошні з окремими брилами гранітів, в яких під мікроскопом виявлено коэсит.Окремі інтервали складаються свіжими оптично изотропными пористим склом з раскристаллизованным диаплектовым кварцом, з прожилками, які складені кварцовими параморфозами за тридимиту - високотемпературної модифікації кварцу, стійкої до температури 1470'С.

Під мікроскопом тагамиты являють собою дрібнокристалічні породи, складені лейстами середнього плагіоклазу, мікролітами ромбічного піроксену, заміщеного слюдою, і скловатою масою з сфероліти калієвого польового шпату. У тагамитах міститься 10 - 15 % уламків різного ступеня переплавлених порід і мінералів. Лешательерит (кварцове скло) часто раскристаллизован у вигляді агрегатів кульової структури, а уламки плагіоклазових великих таблитчатых зерен заповнені дрібними субпараллельными табличками.Зерна первинного піроксену і таблички буттям при термічному розкладанні заміщуються тонкозернистим непрозорою масою.

У тагамитах відзначаються численні ознаки швидкого охолодження і кристалізації. Плагіоклазові лейсты в тонкозернистых різницях утворюють променисті розетковидные зростки. У більш крупнозернистих різницях-плагіоклаз утворює як би коробчаті футляри, всередині яких знаходиться скло. Плагіоклаз має неупорядковану кристалічну структуру, яка також свідчить про швидкому охолодженні.

Температура земних лав при виверженнях не перевищує 1100 - 1200'С, а импактные лави, за результатами досліджень А. А. Вальтера методом інфрачервоної спектроскопії, були нагріті до температури 1700 - 1850'С. Тому при кристалізації розплавленого кварцу в тагамитах спочатку утворюється кристобаліт. який кристалізується при температурах понад 1700'С, недосяжних земних вулканічних процесах і свідчать про навантаженнях понад 50 ГПа.

Розподіл ударного метаморфізму різної інтенсивності в центральному піднятті вивчено за матеріалами кернів свердловин: в низах розрізу (778 - 727 м) в керні видно конуси руйнування в освітлених внаслідок микротрещиноватости лейкократових гранітах (ступеня 0 - 1). Від 727 до 697 м серед рекристаллизованных, тобто розплавлених і знову закристаллизованных, гранітів трапляються ділянки нерозплавлених порід з ознаками шок-метаморфізму II - IV ступенів (див. табл.). На окремих ділянках граніти як би вспенены і являють собою пористу середньозернисту рекристаллизованную породу з окремими реліктовими зернами кварцу з гранітів, з порами, выстланными зеленим хлоритом. На інтервалі 541 - 697 м знову описані катаклазированные граніти з конусами руйнування, місцями втратили первинну структуру, внаслідок інтенсивного дроблення і часткового плавлення. У глибах цих порід зафіксовані ознаки шок-метаморфізму I - III ступенів. Вище по розрізу свердловини кількість переплавлених порід зростає.

З опису розрізу випливає, що шок-метаморфізм зменшується на глибину і зростає догори навіть у ядрі кратерної структури, що неможливо при будь-якому варіанті її ендогенного генезу. За визначенням ознак шок-метаморфізму, у верхній частині центрального підняття породи зазнали пікові тиску близько 15,5 ГПа.За розрахунків потужності вибуху, таке навантаження повинна бути на глибині 2 км, а з урахуванням того, що метеорит мав заглибитися на 0,5 км, ці породи були підняті з глибини не менше 2,5 км, і відповідно майже така ж товща порід була випарується, розплавлена і викинута з центру Болтышскго кратера.

Встановлено, що тагамиты значно збагачені Ni і Со. Середній вміст Ni у вміщуючих гранітах і мигматитах 1,4 х 10^-4%, а в тагамитах - (17 ÷ 24) x 10^-4%. Середній вміст Со у вміщуючих породах 1 %, а в тагамитах 5,3 - 9,3 %. Це вказує на розчинення в импактитах речовини метеорита і, мабуть, на його залізний складу.

Осадові породи, заповнюють Бовтиське кратер, є відкладеннями опресненного замкнутого озера, яке періодично з'єднувалося з морем.Оскільки в озері довгий час вода була тепліше, ніж у морських басейнах навколишніх районів, і, крім того, його вода мала своєрідний хімічний склад солей, в породах кратера розвинулися форми тварин і рослин, які не зустрічалися за його межами, як кажуть палеонтологи, ендемічні.При цьому морські форми - форамініфери, молюски, рослини - типові для раннього крейди, а деякі спори і водорості, які могли бути занесені в озеро з боку, вказують на ранній і середній палеогеновий. Початок крейдяного періоду відповідає віку 100 - 120 млн. років. Початок палеогену - 65 - 67 млн. років. Як міг виникнути такий розрив - не до кінця ясно. Можливо, що крейдяна фауна була переотложена.

Розріз опадів заповнює комплексу включає 315 м алевролито-глинистих сланців з двома потужними (до 20 м) горизонтами горючих сланців і 80-метровий алевролито-сланцевий горизонт в підставі. У крайових частинах воронки, в смузі шириною 2 - 3 км, на її шари і на озерні відкладення налягають грубообломочные брекчії, які А. А. Вальтер і В. А. Рябенко вважають переотложенными аллогенными брекчиями зруйнованого валу кратера. Він, за розрахунками, повинен був спочатку мати висоту близько 500 м.На наведеному ними розрізі кратера добре видно, що основна маса цих брекчиевидных опадів залягає поверх тонкозернистых порід, заповнюють кратер, і частиною перекривається ними. Не виключено, що ці брекчії є смугою зсувів і оплывин, які утворилися після сейсмічного поштовху.Горизонти озерних відкладів над центральним підняттям утворюють куполоподібну структуру, яка являє собою типову складку облекания і виражається в товщі в три рази більшої потужності, ніж висота центрального підняття.Породи перекриваючого комплексу, розвинені в районі,- піски, глини, мергелі та суглинки неогенового та четвертинного віку мають в кратері потужність, збільшену від 70 - 80 до 140 м, але фаціальний вигляд їх не змінюється в порівнянні з породами навколишнього району.

В останні роки навколо Болтышского кратера українські геологи виявили велике поле «строкатих брекчій», які спочатку залягали суцільним покривом на відстані приблизно до 2,50 від кратера. На кожній ділянці «строкаті брекчії» складені уламками підстилаючих порід. Отже, у Бовтиському кратері, як і в Рисском, «строкаті брекчії» складаються в основному выпаханными по сусідству місцевими породами. Навколо Болтышского кратера вперше на Землі, в основному за геофізичними даними, виявлено полі вторинних кратерів (рис.17). Вони розташовані на відстанях від 27 до 37,5 км, тобтов середньому на відстані (2,3 +- 0,3) D кратера. В районі Болтышского кратера на площі 100 х 100 км виявлено шість вторинних кратерів (D=0,5 - 1 км) і три імпактних - Бовтиське, Ротмистровский і Зеленогайська (D=25, 2,2 і 1,4 км).

Рис. 17. Схематичний план району Волтышской астроблеми, по А. А. Вальтеру і В. А. Рябенко, зі знятими неимпактными і пухкими відкладеннями. 
1 - породи Українського кристалічного щита; 2 - аутигенная брекчія; 3 - тагамиты; 4 - алогенні і закратерные («строкаті») брекчії; 5 - осі річкових палеодолин; б - вторинні кратери; 7 - астроблеми (I - Болтышская, II - Ротмистровская, III - Зеленогайская)

Вік метеоритних структур району Болтышского кратера молодий. Ротмистровский метеоритний кратер, судячи за віком заповнюють опадів, утворений в ранній крейді, до сеномана, Бовтиське - в палеоцене - пізньому крейді. Вік Зеленогайського кратера (за спорово-пыльцевому спектру) аналогічний Болтышскому.

Найбільш характерні особливості Болтышского кратера пов'язані з тим, що породи мішені тут кристалічні, тверді і крихкі, кратер утворений на суші і має потужний горизонт переплавлених порід, в протилежність Рисскому. Структурні риси - присутність центрального підняття і кільцевих розломів навколо кратера, тоді як рівновеликий йому Рис має лише кільцеве підняття.