Sudbury vesikond – Ontarios asuv suur kokkupõrkekraater ja geoloogiline struktuur

Sudbury vesikond — Ontario suur kokkupõrkekraater ja ajalooline geoloogiline sõlmpunkt: avasta Suur-Sudbury unikaalne geoloogia, vanus ja mõju maavaradele.

Sudbury bassein on Kanada Ontarios asuv peamine geoloogiline struktuur. See on Maa suuruselt teine ja üks vanimaid tõendatud kokkupõrkekraatreid. Teadlased usuvad, et see tekkis tohutu meteoriidi või asteroidiosakese kokkupõrkel umbes 1,85 miljardit aastat tagasi. Kokkuvõtlikult on Sudbury oluline nii teaduslikult — kuna annab infot Maa varasema ajaloo ja šokikivimite kohta — kui ka majanduslikult tänu rikkalikele metallimaardlatele.

Asukoht ja suurus

Vesikond asub Kanada kilbil Suur-Sudbury linnas Ontarios. Sudbury basseini nimetatakse kohapeal "The Valley". Sudbury endise linna linnasüdamik asub basseini lõunapoolsel äärealal. Tänapäevane nähtav bassein on elliptiline ja selle ligikaudsed mõõtmed on umbes 60 km pikk ja 30 km lai, kuid modelleerimised ja uuringud viitavad, et originaalne kokkupõrkekraat võib olla olnud palju suurem (hinnanguliselt kuni ~100–130 km diameetriga), sest geoloogiline deformatsioon on aastamiljonite jooksul struktuuri muutnud.

Tekkeprotsess ja tõendid kokkupõrke kohta

Sudbury struktuuri tekkimist seletatakse suure osakese (arvatavasti kümnete kilomeetrite läbimõõduga) kõrge kiirusega kokkupõrkega Maale. Selle tagajärjel tekkis suur kuum mõjutusala ja ulatuslik sulamispiirkond, mis tekitas lõplikult diferentseerunud magmakruvli, tuntud kui Sudbury Igneous Complex (SIC). Kokkupõrke tunnusteks on:

• šokikivimid ja šokile tunnuslikud mineraalsed muutused (nt šokikvarts);
• shatter-cone struktuurid (radiaalsed pragunemismustrid), mis on tüüpilised kokkupõrkejuhtumitele;
• laialdased sulamisjärgsed kivimkihistused ja brektsiad ning metallirikaste juurte kontsentratsioonid.

Vanuse määramised (nt U–Pb zirkoondatatsioonid) annavad kokkupõrkele ligikaudu 1,85 miljardit aastat ning alates 20. sajandi keskpaigast on kokkupõrke hüpotees saanud üha tugevama toetusena, asendades varasemad vulkaanilise päritoluga seletused.

Geoloogia ja majanduslik tähtsus

Sudbury on erakordselt rikas metallimaardlate poolest: siit on leitud ja kaevandatud suures mahus nikkelit, vasku, kobaalset ja plaatinagruppide metalle. Need maardlad on seotud peamiselt Sudbury Igneous Complex’i ja selle lähedal paiknevate sulamis- ja segregatsioonifaasidega, kus tihedamad metallid kontsentreerusid. Selle tõttu on piirkond olnud juba üle sajandi üks maailma tähtsamaid nikkelitootmise keskusi ning on kasutanud sügava maakaevanduse tehnoloogiat.

Lisaks majandusele on Sudbury oluline ka teadusuuringute jaoks — struktuur on modelleeritud ja uuritud, et mõista kokkupõrkeprotsesse, šokimetamorfismi ja suurte mõjudega seotud metallogenesi. Samuti on piirkonnas uuritud pinnase ja vee keemilisi muutusi, mis on seotud nii looduslike protsesside kui ka inimtekkelise kaevandustegevusega.

Ümbritsevad struktuurid ja geoloogiline kontekst

Sudbury vesikond asub mitmete teiste geoloogiliste struktuuride lähedal. Ükski neist struktuuridest ei ole otseselt seotud üksteisega selles mõttes, et need oleksid pärit samadest geofüüsikalistest protsessidest — erinevad moodustised tekkisid eri aegadel ja erinevate protsesside (nt orogeneesid, vulkanism või muud löögid) tagajärjel. Piirkond kuulub laiemalt Kanada kilbi (Canadian Shield) koosseisu, mis on püsinud stabiilse maakoore osana miljardeid aastaid.

Tähtsus ja tänapäev

Sudbury vesikond on tähtis nii geoloogiliselt kui ka kultuuriliselt — selle mõju on nähtav linnaplaneeringus, majanduses ja teadustöös. Kuigi kaevandustegevus on muutnud osa maastikku, on ala teadusuuringute, hariduse ja mineraalivarude seisukohalt jätkuvalt väga oluline. Sudbury jätkab rolli nii akadeemiliste uuringute objektina kui ka tööstusliku kaevandamise keskuse ja kohaliku kogukonna majanduse tugisambana.

Moodustamine

Sudbury vesikond tekkis umbes 10-15 km läbimõõduga boliidi löögi tagajärjel. See toimus 1,849 miljardit aastat tagasi paleoproterosoikumis.

Kokkupõrke rusud hajusid üle 1 600 000 km² (620 000 ruut mi) suuruse ala ja liikusid üle 800 km (500 mi) kaugusele - kokkupõrkest väljapaiskunud kivipragusid on leitud kuni Minnesota osariigis.

Sellise suure kokkupõrke puhul on prahi tõenäoliselt kogu maailmas laiali lennanud, kuid vahepeal on see ära kulunud. Arvatakse, et selle praegune suurus on väiksem osa 250 km pikkusest (160 mi) ümmargusest kraatrist, mille boliid algselt lõi.

Hilisemad geoloogilised protsessid on deformeerinud kraatri praeguseks väiksemaks ovaalseks. Sudbury bassein oleks siis suuruselt teine kraater Maal pärast 300 km (190 mi) pikkust Vredeforti kraatrit Lõuna-Aafrikas ja suurem kui 170 km (110 mi) pikkune Chicxulubi kraater Mehhikos Yucatánis.

Kosmoselaev Challengerist 1984/1985 tehtud pilt.

Struktuur

Sudbury bassein on 62 km pikk, 30 km lai ja 15 km sügav, kuigi tänapäeva maapind on palju madalam.

NASA satelliidipilt Sudbury piirkonnast

Otsing