【陨石撞击地球】南非弗里德堡陨石坑


弗里德堡陨石坑是已知地球上最大陨石撞击地球产生的的陨石坑。超过300公里(190英里)的直径,位于今天的南非自由邦省(Free State province)。陨石坑以弗里德堡镇的名字命名,其中心附近。尽管火山口本身早已被损坏,剩下的地质构造在其中心被称为弗里德堡圆穹或弗里德堡影响结构。火山口估计为20.23亿岁(±400万年),与古元古代时代的影响。它是地球上已知的第二老的火山口。

2005年,弗里德堡圆穹因其地质价值被列入联合国教科文组织世界遗产名录。

弗里德堡陨石坑

弗里德堡陨石坑位置。By OggmusOwn work, CC BY-SA 3.0, Link

形成和结构

 据估计,撞击弗里德堡的这颗小行星是迄今为止撞击地球的最大小行星之一(至少自40亿年前的冥古宙以来是如此),据悉其直径约为10-15公里(6.2-9.3英里)。而导致萨德伯里盆地形成的火流星可能更大。

 最初的陨石坑估计直径约300公里(190英里),但已被侵蚀。它可能比250公里(160英里)的萨德伯里盆地和180公里(110英里)的希克苏鲁伯陨石坑还要大。剩下的结构,“弗里德堡圆穹”,由直径70公里(43英里)的部分山丘组成,是撞击后撞击地点下方岩石反弹形成的一个圆顶的遗迹。

陨石坑风景

从阿斯沃尔科普山顶俯瞰,位于弗雷德福火山口的中心地带,瓦尔河和文特斯克龙就在它的右边。By TadpolefarmOwn work, CC BY-SA 4.0, Link

据估计,该陨石坑的年龄为20.23亿年(±400万年),处于古元古代。它是地球上已知的第二古老的陨石坑,比俄罗斯的Suavjarvi陨石坑年轻不到3亿年。相比之下,它比萨德伯里盆地的撞击(18.49亿年)要早10%。

 火山口中心的圆穹最初被认为是由火山爆发形成的,但在20世纪90年代中期,证据显示这是一个巨大的火山冲击的地点,因为在附近的瓦尔河河床上发现了可以说明问题的破碎锥形体。

 这个陨石坑是地球上为数不多的多环形山之一,尽管它们在太阳系的其他地方更为常见。最著名的例子可能是木星卫星木卫四上的瓦尔哈拉环形山。月球上也有一些。地质作用,如侵蚀作用和板块构造作用,已经破坏了地球上大多数多环形山。

 这次撞击扭曲了维特沃特斯兰德盆地,该盆地形成于沃特斯兰德撞击之前的9.5 – 7亿年,历时2.5亿年。在陨星撞击之前7亿到8亿年间,上覆的文特斯多普熔岩和德兰士瓦超级群被300公里宽(190英里)陨石坑的形成所扭曲。今天,这些岩石在环形山中心形成了部分同心圆,其中最古老的威特沃特斯兰德岩石在离中心25公里(16英里)处形成了一个半圆。由于威特沃特斯兰德岩石由几层非常坚硬、抗侵蚀的沉积物(如石英岩和带状铁石)组成,形成了突出的弧形山丘,在卫星图片上可以看到火山口中心的西北部。威特沃特斯兰德的岩石,在继承,极右派的熔岩的距离大约35公里(22英里)的中心,和德兰士瓦超群,组成的窄带Ghaap白云岩的岩石和比勒陀利亚群岩石,这些组合在一起形成一个25-to-30千米宽的带。

弗里德堡陨石坑形状

弗里德堡陨石坑形状

 火山口中心周围的大约一半是比勒陀利亚亚群的岩石,岩石的顺序是倒转的。已经向火山口边缘外有所移动,Ghaap白云石组在距60公里(37英里)处重新出现,紧接着是弧状Ventersdorp熔岩,在其外围,在距中心80至120公里(50和75 mi)处,Witwatersrand(威特沃斯特兰德)岩石重新形成一个中的断弧状露头。约翰内斯堡组非常有名,因为1886年就是在这里发现了黄金。因此,如果没有弗雷德福的影响,这些金子可能永远也不会被发现。

 40千米直径的Vredefort火山口的中心由花岗岩穹隆(未被更年轻的卡鲁超群岩石覆盖)这是一个接触Kaapvaal克拉通的一部分,地球上最古老的微大陆形成了39亿年前。这个中央隆起的山峰,或称圆丘,是一个典型的复杂的陨石坑,在那里,液化的岩石在流星穿过表面的过程中溅起“石花”。

 

保护


弗里德堡穹隆世界遗产遗址目前正在进行开发,当地业主对向瓦尔河和火山口倾倒污水表示了担忧。环形山边缘探矿权的授予使环境保护人士对破坏性开采产生了担忧。

 

 社区


位于火山口中心的弗里德堡穹隆是四个城镇的所在地:Parys、Vredefort、Koppies和Venterskroon。Parys是最大的旅游中心;;Vredefort和Koppies主要依赖于农业经济。

2011年12月19日,ICASA向一家社区电台颁发了广播许可证,允许其为火山口内说阿非利卡语和英语的社区成员广播。南非荷兰语的名字Koepel Stereo(Dome Stereo)指的是圆穹,广播的名字是KSFM。这个电台在调频94.9兆赫的频率上广播。




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