ساختار برخوردی وردفورت (Vredefort impact structure) قدیمی ترین و بزرگترین ساختار برخوردی شناختهشده در جهان، برخی از شدیدترین شرایط تغییر شکلِ شناختهشده بر روی زمین را نشان میدهد.
محل ساختار برخوردی وردفورت قدیمی ترین و بزرگترین ساختار برخوردی شناختهشده در جهان
در حدود دو میلیارد سال پیش، سیارکی با قطری دستکم ۱۰ کیلومتر با زمین برخورد کرد. این برخورد در جنوبغربی منطقهای که امروزه ژوهانسبورگ (Johannesburg) در آفریقای جنوبی قرار دارد، رخ داد و بهطور موقت فرورفتگیای به عمق حدود ۴۰ کیلومتر و عرض ۱۰۰ کیلومتر در سطح زمین ایجاد کرد. تقریباً بلافاصله پس از برخورد، دهانه بر اثر بازگشت ارتجاعی سنگهای زیرین و فروریختن دیوارهها گسترش یافت و عمق آن کاهش پیدا کرد. نتیجه این فرایند، شکلگیری قدیمیترین و بزرگترین ساختار برخوردی شناختهشده روی زمین بود.
تصویر هوایی از ساختار برخوردی وردفورت (Vredefort impact structure)
بزرگترین دهانه برخوردی شهاب سنگ
دانشمندان برآورد میکنند که پس از پایان فرایند بازگشت ارتجاعی و فروریختن دیوارهها، قطر دهانه وردفورت (Vredefort Crater) بین ۱۸۰ تا ۳۰۰ کیلومتر بوده است و در واقع بزرگترین دهانه برخوردی شهاب سنگ را در زمین ایجاد کرده است. با این حال، بیش از دو میلیارد سال فرسایش، تعیین اندازه دقیق دهانه اولیه را بسیار دشوار کرده است.
راجر گیبسون (Roger Gibson)، از دانشگاه ویتواترزرند (University of the Witwatersrand) و از متخصصان برجسته فرایندهای برخوردی، در اینباره میگوید:
«اگر دهانه اولیه برخورد را مانند یک کاسه کمعمق در نظر بگیرید و بتوانید آن را بهتدریج بهصورت افقی برش بزنید، با برداشتن هر لایه، قطر کاسه کوچکتر خواهد شد. به همین دلیل، نمیتوانیم با قطعیت مشخص کنیم که امروزه لبه اصلی دهانه دقیقاً در کجا قرار دارد.»
به گفته گیبسون، برآمدگی ایجادشده در مرکز محل برخورد آنقدر نیرومند بود که بخشی از پوسته زمین به ضخامت حدود ۲۵ کیلومتر را تقریباً به حالت عمودی درآورد. لایههای مختلف این سنگهای دگرگونشده با سرعتهای متفاوتی فرسایش یافتند و در نتیجه، الگوی حلقهای هممرکزی که هنوز هم قابل مشاهده است، شکل گرفت. گنبد وردفورت (Vredefort Dome) که قطری نزدیک به ۹۰ کیلومتر دارد، در ۲۷ ژوئن ۲۰۱۸ توسط ابزار تصویربردار عملیاتی زمین (Operational Land Imager – OLI) نصبشده بر ماهواره لندست ۸ (Landsat 8) تصویربرداری شد.
تصویری از گنبد وردفورت (Vredefort Dome) که قطری نزدیک به ۹۰ کیلومتر دارد، در ۲۷ ژوئن ۲۰۱۸ توسط ابزار تصویربردار عملیاتی زمین (Operational Land Imager – OLI) نصبشده بر ماهواره لندست ۸ (Landsat 8) تصویربرداری شد.
مقیاسبندی توزیع مکانی انواع مختلف آثار دگرشکلی (deformation features) ناشی از رویداد برخوردی وردفورت در نواحی پیرامون گنبد وردفورت
توجه داشته باشید که تنها بخشی از این حلقه قابل مشاهده است؛ زیرا بخشهای جنوبی آن زیر سازندهای سنگیای مدفون شدهاند که قدمتشان کمتر از ۳۰۰ میلیون سال است. این سنگهای جوانتر، خاکهای حاصلخیزی را پدید آوردهاند که امروزه بهطور گسترده برای کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرند.
حلقه تیرهرنگی که در مرکز تصویر دیده میشود و با نام کوهستان وردفورت (Vredefort Mountainland) شناخته میشود، دارای خاکهای کمعمق و شیبهای تند است و برای کشاورزی مناسب نیست؛ ازاینرو، این ناحیه همچنان پوشیده از جنگلهای طبیعی باقی مانده است.
در طول دو میلیارد سال، دهانه وردفورت فرسایش یافته و تخمین اندازه آن در زمان برخورد اولیه را برای دانشمندان دشوار کرده است. بخشهایی از این دهانه اکنون شامل زمینهای کشاورزی است که در اینجا با گنبد وردفورت در پسزمینه دیده میشود.
در امتداد یالهای این منطقه، خطوط سفیدرنگی دیده میشود که نشاندهنده لایههای بسیار مقاوم سنگی، مانند کوارتزیت (Quartzite)، هستند؛ سنگهایی که در برابر فرسایش مقاومت بیشتری دارند.
در بخش بیرونی این ناحیه، سنگهایی با قدمتی حدود ۲٫۸ میلیارد سال رخنمون یافتهاند که به گروه مرکزی رند (Central Rand Group) تعلق دارند؛ مجموعهای سنگی که منشأ بیش از یکسوم کل طلای استخراجشده در تاریخ بشر بوده است.
قوس طلایی (The Golden Arc)، الگوی حلقوی معادن طلای ویتواترزرند در اطراف گنبد وردفورت
بیشتر بخوانید:
چگونه ساختارهای برخوردی را شناسایی کنیم؟
رمزگشایی از قدمت دهانه برخوردی ولف کریک
دهانه برخوردی شهاب
آشنایی با علوم سیارهای و اهمیت آن
کوارتز شوک شده در یک دهانه برخوردی نروژی
امروزه بازدیدکنندگان این ساختار برخوردی میتوانند تنها با پیمودن حدود ۵۰ کیلومتر از پوتچفستروم (Potchefstroom) به سمت وردفورت (Vredefort)، سفری در دل تاریخ زمینشناسی را تجربه کنند. این مسیر از سنگهای رسوبی کمعمق پوسته زمین، که بین ۲٫۵ تا ۲٫۱ میلیارد سال پیش نهشته شدهاند، آغاز میشود و به گرانیتهایی با قدمت ۳٫۱ تا ۳٫۵ میلیارد سال و بقایای پوسته اقیانوسی ختم میشود؛ سنگهایی که زمانی در عمقی حدود ۲۵ کیلومتری زیر سطح زمین قرار داشتند.
گیبسون در پایان میگوید:
«چنین برشهای آشکاری از پوسته زمین در سطح سیاره ما فوقالعاده نادر هستند. مزیت ارزشمند دیگر این منطقه آن است که این سنگها تقریباً یک سابقه پیوسته از نزدیک به یکسوم تاریخ زمین را در خود حفظ کردهاند.»
ساختار برخوردی وردفورت (Vredefort impact structure) که در آن مرکز برخورد با قرمز مشخص شده است
نظرات کاربران