澳大利亞深處的巨型結(jié)構(gòu)可能是有記錄以來最大的小行星撞擊

在近期研究我和我的同事托尼·葉茨（Tony Yeates）在《構(gòu)造物理學》（Tectonophysics）雜志上發(fā)表了一篇文章，我們根據(jù)多年的經(jīng)驗調(diào)查了我們的信念。小行星撞擊研究 - 是世界上最大的已知撞擊結(jié)構(gòu)，深埋在新南威爾士州南部的地下。

Deniliquin結(jié)構(gòu)的直徑可達520公里，尚待鉆探進一步測試。這超過了近300公里寬的大小弗里德堡南非的影響結(jié)構(gòu)，迄今為止被認為是世界上最大的。

地球早期歷史的隱藏痕跡

地球被小行星轟擊的歷史在很大程度上是隱藏的。這有幾個原因。首先是侵蝕：重力、風和水隨著時間的推移慢慢磨損陸地材料的過程。

當一顆小行星撞擊時，它會產(chǎn)生一個核心隆起的隕石坑。這類似于當你把鵝卵石扔進水池時，一滴水從短暫的火山口向上飛濺。

這種中央隆起的圓頂是大型沖擊結(jié)構(gòu)的關鍵特征。然而，它可以在數(shù)千到數(shù)百萬年內(nèi)被侵蝕，使結(jié)構(gòu)難以識別。

隨著時間的推移，建筑物也可能被沉積物掩埋?；蛘咚鼈兛赡軙蚋_而消失，其中構(gòu)造板塊可以碰撞并相互滑動到地球的地幔層中。

盡管如此，新的地球物理發(fā)現(xiàn)正在挖掘由小行星形成的撞擊結(jié)構(gòu)的特征，這些小行星可能已經(jīng)達到數(shù)十公里，預示著我們對地球如何進化的范式轉(zhuǎn)變。其中包括撞擊“噴射物”的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)，這是在撞擊過程中從隕石坑中拋出的材料。

研究人員認為這些噴出物的最古老的層，在世界各地早期地形的沉積物中發(fā)現(xiàn)，可能意味著地球晚期重轟擊的尾聲。這最新證據(jù)這表明地球和太陽系中的其他行星直到大約32億年前都受到強烈的小行星轟擊，此后零星。

一些大撞擊與大規(guī)模滅絕事件有關。例如，阿爾瓦雷斯假說以父子科學家路易斯和沃爾特·阿爾瓦雷斯的名字命名，解釋了非鳥類如何恐龍由于大約6600萬年前的一次大型小行星撞擊而滅絕。

揭開丹尼利金結(jié)構(gòu)

澳大利亞大陸及其前身大陸，岡瓦納，一直是無數(shù)小行星撞擊的目標。這些導致了至少38個確認和43個潛在的撞擊結(jié)構(gòu)，從相對較小的隕石坑到大型和完全掩埋的結(jié)構(gòu)。

正如你會記得游泳池和鵝卵石的類比，當一顆大行星撞擊地球時，底層地殼會以瞬態(tài)的彈性反彈做出反應，產(chǎn)生瞬態(tài)的彈性反彈，產(chǎn)生中央圓頂.

這樣的圓頂會隨著時間的流逝而慢慢侵蝕和/或被掩埋，可能是原始撞擊結(jié)構(gòu)中保留下來的全部。它們代表了撞擊的根深蒂固的“根區(qū)”。著名的例子是弗里德堡撞擊結(jié)構(gòu)和170公里寬的撞擊結(jié)構(gòu)?？颂K魯伯隕石坑在墨西哥。后者代表了導致恐龍滅絕的影響。

1995年至2000年間，托尼·葉茨（Tony Yeates）提出了新南威爾士州墨累盆地下方的磁性圖案。可能代表一個巨大的、埋藏的撞擊結(jié)構(gòu)。對該地區(qū)2015年至2020年更新的地球物理數(shù)據(jù)的分析證實，存在一個直徑520公里的結(jié)構(gòu)，其中心有一個地震定義的圓頂。

Deniliquin結(jié)構(gòu)具有大型撞擊結(jié)構(gòu)所期望的所有特征。例如，該區(qū)域的磁性讀數(shù)揭示了結(jié)構(gòu)核心周圍地殼中的對稱波紋圖案。這可能是在撞擊期間產(chǎn)生的，因為極高的溫度會產(chǎn)生強烈的磁力。

中央低磁區(qū)對應于地震定義的地幔穹頂上方30公里深的變形。這個圓頂?shù)捻敳考s10公里比頂部淺的區(qū)域地幔。

磁性測量還顯示了“徑向斷層”的證據(jù)：從大型沖擊結(jié)構(gòu)中心輻射的裂縫。這還伴隨著小的磁異常，這些異?？赡艽砘鸪蓭r“堤壩”，即注入預先存在的巖石體裂縫中的巖漿片。

徑向斷層以及其中形成的火成巖片是大型撞擊結(jié)構(gòu)的典型特征，可以在弗里德堡結(jié)構(gòu)和薩德伯里撞擊結(jié)構(gòu)在加拿大。

目前，Deniliquin撞擊的大部分證據(jù)是基于從地表獲得的地球物理數(shù)據(jù)。為了證明撞擊，我們需要收集沖擊的物理證據(jù)，這只能來自深入結(jié)構(gòu)。

德尼利金的影響是什么時候發(fā)生的？

Deniliquin結(jié)構(gòu)可能位于岡瓦納大陸的東部，后來分裂成幾個大陸（包括澳大利亞大陸）。

造成它的影響可能發(fā)生在所謂的晚奧陶紀大滅絕事件中。具體來說，我認為它可能觸發(fā)了所謂的希南特冰川期，持續(xù)時間在4.452億至4.438億年前，也被定義為奧陶紀-志留紀滅絕事件.

這次巨大的冰川和大滅絕事件消除大約85%的地球物種。它是規(guī)模的兩倍多?？颂K魯伯影響殺死了恐龍。

德尼利金結(jié)構(gòu)也可能比希南德事件更古老，并且可能起源于寒武紀早期（約5.14億年前）。下一步將是收集樣本以確定結(jié)構(gòu)的確切年齡。這將需要在其磁性中心鉆一個深孔，并對提取的材料進行年代測定。

希望對Deniliquin撞擊結(jié)構(gòu)的進一步研究將為早期的本質(zhì)提供新的線索。古生代地球。

安德魯·格里克森，兼職教授，悉尼新南威爾士大學

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