stringtranslate.com

Ударная структура Вредефорта

Ударная структура Вредефорт является крупнейшей подтвержденной ударной структурой на Земле . [1] Кратер, который с тех пор подвергся эрозии, на момент образования оценивался в 170–300 километров (110–190 миль) в поперечнике. [2] [3] Оставшаяся структура, состоящая из деформированной подстилающей породы, расположена в современной провинции Фри-Стейт в Южной Африке . Он назван в честь города Вредефорт , который находится недалеко от его центра. Центральное возвышение сооружения известно как Купол Вредефорта . Ударная структура сформировалась в палеопротерозойскую эру , 2,023 миллиарда (±4 миллиона) лет назад. Это вторая по возрасту известная ударная структура на Земле после Яррабуббы .

В 2005 году купол Вредефорта был внесен в список объектов всемирного наследия ЮНЕСКО из-за его геологического интереса.

Формирование и структура

Карта Южной Африки, показывающая расположение купола Вредефорт, остатков ударной структуры возрастом 2,023 миллиарда лет. Прерывистый круг диаметром 300 км (190 миль) отмечает протяженность первоначального кратера.
Вид с вершины Аасвоелкоп в самом сердце ударного сооружения Вредефорт, на фоне реки Ваал и Вентерскруна справа от нее.

По оценкам , астероид , столкнувшийся с Вредефортом, был одним из крупнейших, когда-либо столкнувшихся с Землей со времен Гадейского эона около четырех миллиардов лет назад. Первоначально предполагалось, что его диаметр составлял примерно 10–15 км (6,2–9,3 мили). [4] По состоянию на 2022 год диаметр болида оценивался в 20–25 километров (12–16 миль) и он врезался с вертикальной скоростью 15–25 километров в секунду (34 000–56 000 миль в час). [3]

По оценкам, первоначальная ударная структура имела диаметр не менее 170 км (110 миль), при этом удар затронул структуру окружающей вмещающей породы в круглой области диаметром около 300 км (190 миль). [2] По другим оценкам, первоначальный диаметр кратера составлял около 300 км (190 миль). [3] С момента образования ландшафт подвергся эрозии на глубину около 7–11 км (4,3–6,8 миль), уничтожив первоначальный кратер. Оставшаяся структура, «Купол Вредефорта», состоит из частичного кольца холмов диаметром 70 км (43 мили) и представляет собой остатки центрального поднятия, созданного в результате отскока породы ниже места удара после столкновения. [2]

По оценкам, возраст структуры составляет 2,023 миллиарда лет (± 4 миллиона лет) [5] или 2,019/2,020 миллиарда лет (± 2-3 миллиона лет). [6] что относит его к оросирскому периоду палеопротерозойской эры. Это вторая старейшая общепризнанная ударная структура на Земле. Для сравнения, он примерно на 10% старше, чем ударная структура бассейна Садбери (1,849 миллиарда лет), а ударная структура Яррабубба старше ударной структуры Вредефорт примерно на 0,2 миллиарда лет. [7] Другие предполагаемые более древние ударные структуры имеют либо плохо ограниченный возраст ( ударная структура Дхала , Индия) [8] , либо весьма спорные доказательства воздействия в случае структуры Маниитсок возрастом около 3,023 миллиарда лет в Западной Гренландии [9] и около 2,4 миллиарда лет. летняя структура Суавярви , Россия. [10] Их классификация как ударных структур остается спорной и нерешенной. [7] [11]

Первоначально предполагалось , что купол в центре ударной структуры образовался в результате вулканического взрыва, но в середине 1990-х годов доказательства показали, что это место падения огромного болида, поскольку в слое вулкана были обнаружены характерные конусы разрушения. близлежащая река Ваал .

Эта ударная структура является одной из немногих ударных структур с несколькими кольцами на Земле, хотя они более распространены в других частях Солнечной системы. Пожалуй, самым известным примером является кратер Валгалла на спутнике Юпитера Каллисто . На земной Луне они тоже есть. Геологические процессы, такие как эрозия и тектоника плит , разрушили большинство ударных структур с множеством колец на Земле.

Удар деформировал бассейн Витватерсранд , который формировался в течение 250 миллионов лет между 950 и 700 миллионами лет до удара Вредефорта. Вышележащие лавы Вентерсдорпа и супергруппа Трансвааля , которые образовались между 700 и 80 миллионами лет до удара метеорита, были аналогичным образом искажены образованием ударной структуры шириной 300 километров (190 миль). [4] [12] Сегодня скалы образуют частичные концентрические кольца вокруг центра ударной структуры, причем самые старые породы, Витватерсранд , образуют полукруг в 25 км (16 миль) от центра. Поскольку породы Витватерсранда состоят из нескольких слоев очень твердых, устойчивых к эрозии отложений (например, кварцитов и полосчатых железняков ), [4] [13] они образуют выраженную дугу холмов, которую можно увидеть к северо-западу от центра ударной структуры в спутниковый снимок выше. За скалами Витватерсранда последовательно следуют лавы Вентерсдорпа на расстоянии около 35 км (22 миль) от центра, а также супергруппа Трансвааля, состоящая из узкой полосы доломитовых пород Гаап и подгруппы пород Претории. которые вместе образуют полосу шириной от 25 до 30 километров (от 16 до 19 миль). [14]

Примерно на середине пути через подгруппу камней Претории вокруг центра ударной структуры порядок камней меняется на обратный. Двигаясь дальше к тому месту, где раньше находился край кратера, группа доломитов Гаап вновь выходит на поверхность в 60 км (37 миль) от центра, за ней следует дуга лав Вентерсдорпа, за которой, на расстоянии от 80 до 120 км (50 и 75 миль). из центра скалы Витватерсранда вновь выходят на поверхность, образуя сегодня прерывистую дугу обнажений. Группа Йоханнесбурга является самой известной, потому что именно здесь в 1886 году было обнаружено золото. [4] [14] Таким образом, возможно, что, если бы не удар Вредефорта, это золото никогда бы не было обнаружено. [4]

Центр ударной структуры Вредефорт диаметром 40 километров (25 миль) состоит из гранитного купола (где он не покрыт гораздо более молодыми породами, принадлежащими супергруппе Кару ), который является обнаженной частью кратона Каапвааль , одного из древнейшие микроконтиненты, образовавшиеся на Земле 3,9 миллиарда лет назад. [4] Этот центральный пик , или купол, типичен для сложной ударной структуры, где разжиженные камни выплескивались вслед за метеором, когда он проникал на поверхность.

Сохранение

Объект Всемирного наследия «Купол Вредефорта» в настоящее время находится на стадии застройки, и местные владельцы выразили обеспокоенность по поводу сброса сточных вод в реку Ваал и воздействия конструкции. [15] Предоставление прав на разведку по краям ударной структуры привело к тому, что экологические интересы выразили страх перед разрушительной добычей полезных ископаемых.

Сообщество

Купол Вредефорта в центре ударной структуры является домом для четырех городов: Парис , Вредефорт, Коппис и Вентерскрун . Парис - крупнейший туристический центр; и Вредефорт, и Коппис в основном зависят от сельскохозяйственной экономики.

19 декабря 2011 года ICASA предоставила лицензию на вещание общественной радиостанции для вещания для африкаанс- и англоязычных членов сообществ, входящих в структуру воздействия. Название на языке африкаанс Koepel Stereo (Купольное стерео) относится к куполу и объявляет о его трансляции как KSFM. Станция вещает на частоте 94,9 МГц FM.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Рочестерский университет (26 сентября 2022 г.). «Астероид, образовавший кратер Вредефорт, оказался больше, чем считалось ранее». Science X. Архивировано из оригинала 26 сентября 2022 года.
  2. ^ abc Хубер, М.С.; Ковалева Е.; Рэй, ASP; Тисато, Н.; Гулик, СПС (август 2023 г.). «Можно ли обнаружить архейские ударные структуры? Пример крупнейшей и наиболее глубоко разрушенной ударной структуры Земли». Журнал геофизических исследований: Планеты . 128 (8). дои : 10.1029/2022JE007721 . ISSN  2169-9097.
  3. ^ abc Аллен, Натали Х.; Накадзима, Мики; Вюннеманн, Кай; Хелхоски, Сорен; Трейл, Дастин (2022). «Пересмотр условий образования кратера Вредефорт». Журнал геофизических исследований: Планеты . 127 (8): e2022JE007186. Бибкод : 2022JGRE..12707186A. дои : 10.1029/2022JE007186 . S2CID  251449730.
  4. ^ abcdef Маккарти, Теренс (2005). История Земли и жизни . Издательство Струик. стр. 89–90, 102–107, 134–136. ISBN 978-1-77007-148-3. ОСЛК  883592852.
  5. ^ Камо, СЛ; Реймолд, Ву; Крог, Т.Э.; Коллистон, WP (ноябрь 1996 г.). «Возраст ударного события Вредефорт 2,023 млрд лет и первое сообщение о цирконах, подвергшихся ударному метаморфизму, в псевдотахилитовых брекчиях и гранофире». Письма о Земле и планетологии . 144 (3–4): 369–387. дои : 10.1016/S0012-821X(96)00180-X.
  6. ^ Мозер, Делавэр (1997). «Датирование ударной волны и теплового отпечатка гигантского удара Вредефорта, Южная Африка». Геология . 25 (1): 7. doi :10.1130/0091-7613(1997)025<0007:DTSWAT>2.3.CO;2. ISSN  0091-7613.
  7. ^ аб Эриксон, Т.М., Киркланд, К.Л., Тиммс, Н.Э., Кавоси, А.Дж. и Дэвисон, Т.М., 2020. Точный радиометрический возраст делает Яррабуббу, Западная Австралия, старейшей признанной структурой удара метеорита на Земле. Природные коммуникации , 11(1), стр.1-8. дои : 10.1038/s41467-019-13985-7
  8. ^ Пати, Дж. К., Ку, В. Дж., Кеберл, К., Реймолд, В. У., Чакарворти, М. и Шмитт, RT, 2017. Геохимические свидетельства внеземного компонента в ударной расплавной брекчии из палеопротерозойской ударной структуры Дхала, Индия. Метеоритика и планетология , 52 (4), стр. 722–736. дои : 10.1111/maps.12826
  9. ^ Гард А.А., Макдональд И., Дайк Б. и Кеулен Н., 2012. Поиски гигантских древних ударных структур на Земле: мезоархейская структура Маниитсок, Западная Гренландия. Письма о Земле и планетарной науке , 337, стр. 197–210. дои :10.1016/j.epsl.2012.04.026
  10. ^ Мащак М.С., Наумов М.В., 2012. Ударная структура Суавярви, Северо-Запад России. Метеоритика и планетология , 47 (10), стр. 1644–1658. дои : 10.1111/j.1945-5100.2012.01428.x
  11. ^ Реймолд, Ву; Феррьер, Л .; Дойч, А.; Кеберл, К. (2014). «Споры о воздействии: критерии признания воздействия и связанные с этим вопросы». Метеоритика и планетология . 49 (5): 723–731. Бибкод : 2014M&PS...49..723R. дои : 10.1111/maps.12284 . Проверено 12 октября 2023 г.
  12. ^ Норман, Ник; Уитфилд, Гэвин (2006). Геологические путешествия . Издательство Струик. стр. 38–49, 60–61. ISBN 978-1-77007-062-2. ОКЛК  974035410.
  13. ^ Трусвелл, Дж. Ф. (1977). Геологическая эволюция Южной Африки . Пурнелл. стр. 23–38. OCLC  488347575.
  14. ^ ab Геологическая карта Южной Африки, Лесото и Свазиленда (1970). Совет по геонаукам, Геологическая служба Южной Африки.
  15. ↑ Момберг, Элеонора (23 августа 2009 г.). «Река движется к скалам» . Проверено 22 марта 2011 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с куполом Вредефорта .