索德柏立盆地
索德柏立盆地（英文：Sudbury Basin, Sudbury Structure 或 Sudbury Nickel Irruptive）是位于加拿大安大略省的一个撞击坑；它是目前已确定的第三大地球撞击坑[1]。
该盆地位于加拿大安大略省加拿大地盾中的大索德柏立。已废除城镇雷塞德巴尔富和东瓦莱即位于盆地内，而当地人称为 "The Valley"。索德柏立的旧市中心则位于该盆地的南缘。
索德柏立盆地附近有其他的地质结构，其中有塔玛戈米地磁异常、同样是撞击坑的瓦纳匹台湖、西方边缘有渥太华-博纳其尔地堑、东方边缘则是五大湖构造带，虽然两者之间的地质构造并没有明确的地球物理过程关联。
形成和结构
[编辑]
索德柏立盆地的长度大约是 62 公里，宽 30 公里，深 15 公里，虽然现在的深度比刚形成时浅很多。该盆地是一个直径 10 到 15 公里的小行星或彗星在大约 18.49 亿年前的古元古代撞击形成[2]。
从撞击点喷发出的物质覆盖面积达到 160 万平方公里，且最远距离达到 800 公里，远达美国明尼苏达州[3]（虽然在电脑模拟中如此撞击规模会在全世界发现喷发物[4]，但大多被侵蚀而消失）。一般相信最初形成时的撞击坑应该是直径 250 公里的圆形撞击坑，现在的盆地只是原本的一部分。
该撞击坑形成后的地质作用使其型态改变，成为现在面积较小的卵型结构。索德柏立盆地是目前地球上确认的第二大撞击坑，仅次于南非直径 300 公里的弗里德堡陨石坑，并大于墨西哥犹加敦半岛直径 170 公里的希克苏鲁伯陨石坑。
索德柏立盆地的地质单元可分为三部分：索德柏立火成杂岩体（Sudbury Igneous Complex, SIC）、白水群（Whitewater Group）和底部包含索德柏立岩墙群与其子层的角砾岩化围岩。索德柏立杂岩体被认为是层化的撞击熔熔岩层，并由苏长岩、基性苏长岩、长英质苏长岩、石英辉长岩和花斑岩组成。
白水群包含冲击角砾岩和奥纳平层（回落角砾岩）、Onwatin层和切尔姆斯福德层连续沉积的地层。其基底岩盘和撞击事件相关，包含索德柏立角砾岩（假玄武玻璃）、基底角砾岩、径向和同心石英闪长角砾岩脉（多种岩性的撞击熔融角砾岩）和不连续子层。
因为索德柏立盆地形成至今受到大规模侵蚀，预估有 6 公里范围在北方的山岭中，该山岭是难以限制索德柏立撞击坑的尺寸，无论是一开始形成瞬间的坑还是最后形成的环状直径[5]。
使索德柏立盆地变形的五次主要地质作用如下（依年代排列）：
- 形成索德柏立火成杂岩体（18.49亿年）[2]。
- 佩尼奥克造山运动（18.90 至 18.30 亿年）
- 马札查尔造山运动（17 至 16 亿年）[6]
- 格林维尔造山运动（14 至 13 亿年）
- 形成瓦纳匹台湖的撞击事件（3700万年）
形成争议
[编辑]即使到了1970年代仍有部分地质学家不认为索德柏立盆地是撞击事件造成。当时提供给加拿大各大学作为地质学导论课程的教育节目 Planet of Man 提及索德柏立盆地是火山活动造成。
早期发现的证据认为它是撞击盆地，但经过18亿年的风化和其他地质作用影响，以及1970年代的技术使科学家难以确定索德柏立盆地是撞击坑。在这之后发现了和撞击事件相关的砾石层和灰烬，且发现了受压应力的岩石形成。
造成该区域难以被证明是撞击坑的原因是因为附近在同一时间有许多火山活动，而且部分被风化的火山结构在部分条件下类似撞击坑的结构。
现代经济活动
[编辑]索德柏立盆地被富含镍、铜、铂、钯、金等金属的岩浆填充。1856年自尼皮森湖向西方的基线测量进行时，安大略省的土地测量师阿尔伯特·索特发现当地有代表矿物存在的地磁异常。该区域由加拿大地质调查局的亚历山大·莫瑞调查后，确认当地有强大的地磁阱。
由于索德柏立地区在当时相当偏远，索特的发现并没有多少直接的影响。但之后加拿大太平洋铁路的路线通过该区域，使当地探勘矿产成为可行。发生在1883年以后铁路路线爆炸性的大量建设发现了当地的莫瑞矿场有大量的镍和铜以后，为了采矿移居当地的人增加。
因为这些金属矿藏的关系，索德柏立地区成为世界主要的采矿聚落。该区域是世界最大的镍和铜矿出产地之一，大部分都产自该盆地的外侧边缘。
因为当地土壤富含矿物质，盆地的底部是北安大略最好的农耕地；大量蔬菜、浆果和酪农业田都位于谷地中。因为它的纬度较北的因素，它不像南安大略的农地可将农产品销往外地，所生产农产品仅供北安大略当地消费，而不是主要的农产品出口区。
安大略省历史纪念碑已由该省政府竖立以纪念索德柏立盆地的发现[7]。
参考资料
[编辑]- ^ "Sudbury" （页面存档备份，存于互联网档案馆）. 地球撞击数据库. 新不伦瑞克大学. Retrieved 2008-12-30.
- ^ 2.0 2.1 Davis, D. (2008) Sub-million-year age resolution of Precambrian igneous events by thermal extraction-thermal ionization mass spectrometer Pb dating of zircon: Application to crystallization of the Sudbury impact melt sheet. Geology.
- ^ Associated Press: "Ontario crater debris found in Minn.", Star Tribune, July 15, 2007
- ^ Melosh, J. (1989)Impact Cratering: A Geologic Process. Oxford University Press.
- ^ Pye, E.G., Naldrett, A.J. & Giblin, P.E. (1984) The Geology and Ore Deposits of the Sudbury Structure. Ontario Geological Survey, Special Volume 1, Ontario Ministry of Natural Resources.
- ^ Riller, U. (2005) Structural characteristics of the Sudbury impact structure, Canada: Impact-induced versus orogenic deformation - A review. Meteoritics and Planetary Science, 40, 11, 1723-1740.
- ^ Ontario Plaque 互联网档案馆的存档，存档日期2008-10-17.
外部链接
[编辑]
- Earth Impact Database
- Aerial Exploration of the Sudbury Crater
- Fallbrook Gem and Mineral Society - Sudbury Structure page （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 190Pt– 186Os and 187Re– 187Os systematics of the Sudbury Igneous Complex, Ontario. Study by John W. Morgan et al. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 66, No. 2, pp. 273–290, 2002.