薩德伯裡撞擊構造(Sudbury Structure)不僅是地球上最大、最古老和保存最完好的撞擊構造之一,還是火成巖成因、礦床地質相關重要科學問題的發源地,發育世界第二大銅鎳硫化物礦床。
薩德伯裡撞擊構造位於加拿大安大略省,是18.49億年前,一個直徑約10-15km的彗星撞擊哥倫比亞超大陸(Columbia Supercontinent)所形成的,薩德伯裡盆地長62km,寬30km,深15km。目前的形態是最初形成的圓形撞擊坑遭受漫長地質過程改造後剩下的一小部分。
薩德伯裡隕石撞擊構造的地理位置
薩德伯裡地質圖(圖源:Natural Resources Canada)
薩德伯裡地區衝擊錐(圖源:Peter Lightfoot)地球歷史漫長的風化和改造作用會重塑地形地貌,薩德伯裡盆地廣泛的火山作用更是使其成因難以證實,因為風化的火山作用會產生和隕石撞擊相似的地貌。直到1970年,薩德伯裡才被科學家們確認為隕石撞擊成因,因為該區發現了衝擊錐(shatter cones)、金剛石和衝擊石英等隕擊高壓成因的結構和礦物。
薩德伯裡隕石撞擊熔融角礫(圖源:Mike Beauregard)薩德伯裡盆地有三種主要的巖石群:(1)由巖漿巖組成的薩德伯裡火成雜巖體(Sudbury Igneous Complex, SIC)的主體和其邊部、下部的巖漿巖角礫和熔融角礫;(2)覆蓋在SIC之上的變質沉積巖;(3)以SIC為中心的、受撞擊作用輻射的直徑約100km(主要是1km以內)的角礫化圍巖。
薩德伯裡礦石手標本(Po:磁黃鐵礦,Pn:鎳黃鐵礦,Cpy:黃銅礦)薩德伯裡的礦石礦物主要是和Sublayer和Offset巖牆火成巖有關的磁黃鐵礦、黃銅礦和鎳黃鐵礦。Sublayer底壁還發育方黃銅礦、針硫鎳礦和斑銅礦。硫化物的結構包括浸染狀的、填隙狀的和珠滴狀的。
薩德伯裡假玄武玻璃角礫巖(圖源:Peter Lightfoot)
在巖漿銅鎳硫化物礦床中,薩德伯裡的鎳儲量和資源量約1800萬噸,僅低於俄羅斯諾裡爾斯克,居全球第二。薩德伯裡地區僅鎳和銅金屬的經濟價值就接近2150億美元,伴生的鈷、銀、金和鉑族元素金屬也具有重要經濟價值。
薩德伯裡地標——大鎳幣
地球上隕石撞擊坑的大小和分布範圍(圖源:Peter Lightfoot)除薩德伯裡外,20億年前,小行星撞擊形成的南非Vredefort撞擊坑是目前地球上識別出的最古老的撞擊構造。Vredefort撞擊坑以豐富的金鈾礦床而出名。
隕石撞擊不僅能帶給人類探索太陽系甚至宇宙的鑰匙,還是自然資源富集的有利途徑。不過,地外星體於我們而言更多的是可遠觀而不可褻玩,畢竟一場流星雨是浪漫的,一顆砸下來的彗星或是小行星對於地球上的人類來說卻是毀滅性的。