אגן סַדְבֶּרִי (באנגלית: Sudbury Basin), המכונה גם מבנה סדברי (Sudbury Structure) הוא מבנה גאולוגי גדול בפרובינציה אונטריו בקנדה. זהו מכתש הפגיעה השני בגודלו על פני כדור הארץ, כמו גם אחד העתיקים ביותר.
האגן שוכן בשילד הקנדי בתחום השיפוט בן ה-3,000 קמ"ר של העיר גרייטר סדברי (Greater Sudbury). העיירות לשעבר ראייסייד-בלפור (Rayside-Balfour) וואלי איסט (Valley East), כיום חלק מהעיר גרייטר סדברי, שוכנות בתוך האגן, המכונה על ידי התושבים המקומיים "העמק" ("The Valley"). המרכז העירוני של העיר לשעבר סדברי, כיום המרכז העירוני של גרייטר סדברי, שוכן דרומית למרכז השוליים הדרומיים של האגן.
אגן סדברי שוכן בסמוך למבנים גאולוגיים אחרים, כולל האנומליה המגנטית של טמאגאמי (Temagami Magnetic Anomaly), מכתש הפגיעה של אגם ונאפיטיי (Lake Wanapitei), הקצה המערבי של גראבן אוטווה-בונשר (Ottawa-Bonnechere Graben), והקצה המזרחי של האזור הטקטוני של הימות הגדולות (Great Lakes Tectonic Zone), אם כי אף אחד מהמבנים אינו קשור במישרין האחד לשני במובן זה שהם אינם תוצאה של אותם תהליכים גאופיזיים.
היווצרות.
אגן סדברי נוצר כתוצאה מפגיעה של בוליד (מטאוריט או כוכב שביט) שקוטרו בערך 10–15 קילומטרים, שנע במהירות שבין 20 קילומטרים לשנייה ל-60 קילומטרים לשנייה, שהתרחשה לפני כ-1.849 מיליארד שנים בתור הפלאופרוטרוזואיקון. עוצמת ההתנגשות הייתה שוות ערך להתפוצצות של כמה מיליארדים של פצצת האטום שהוטלה על הירושימה. הטמפרטורה הגיעה ל-6,000 מעלות, וכ-27,000 קילומטרים מעוקבים של סלעים הותכו.
שברי סלעים מההתנגשות התפזרו על פני שטח של כ-1,600,000 קמ"ר. ב-2009 אותרו שברים מהפגיעה במינסוטה, 800 קילומטרים מאגן סדברי. מודלים של ההתנגשות של גוף כה גדול חוזים התפזרות של אבק ושברי סלעים על פני כל כדור הארץ.
האגן של ימינו הוא רק חלק קטן מהמכתש העגול שנוצר בפגיעה, שקוטרו המשוער היה כ-250 קילומטרים. תהליכים גאולוגיים שהתרחשו אחר-כך עיוותו את המכתש לצורתו הסגלגלה הנוכחית הקטנה הרבה יותר. במקור היה אגן סדברי מכתש הפגיעה השני בגודלו על פני כדור הארץ, אחרי מכתש פרדפורט בדרום אפריקה שקוטרו כ-300 קילומטרים. אגן סדברי גדול בהרבה ממכתש צ'יקשולוב בחצי האי יוקטן שקוטרו כ-180 קילומטרים שהיווצרותו לפני 65 מיליון שנים גרמה, ככל הנראה, לאירוע הכחדה המונית המכונה הכחדת קרטיקון-שלישון שבו נכחדו הדינוזאורים. להיווצרות אגן סדברי לא הייתה השפעה כה דרמטית על החיים על פני כדור הארץ, אף שעוצמת ההתנגשות שהייתה כרוכה בהיווצרותו הייתה גדולה יותר, משום שצורות החיים היחידות על פני כדור הארץ לפני 1.85 מיליארד שנים היו החיידקים והארכאונים.
מבנה.
מידותיו הנוכחיות של אגן סדברי הן: אורכו 62 קילומטרים, רוחבו 30 קילומטרים ועומקו 15 קילומטרים, אם כי האגן כיום רדוד הרבה יותר.
את מבנה סדברי ניתן לחלק לשלוש חבורות:
בשל הסחיפה המשמעותית שהתרחשה מאז יצירת מכתש הפגיעה, כ-6 קילומטרים בשוליים הצפוניים, קשה כיום לקבוע במדויק את הגודל של המכתש של סדברי, בין אם מדובר בקוטר של השקע הזמני המקורי או בקוטר של המכתש לאחר שהתייצב.
העיוות של מכתש סדברי התרחש במסגרת חמישה מאורעות של עיוות:
המחלוקת על הגורמים להיווצרות האגן.
1.8 מיליארד שנים של בליה ועיוות הקשו על הוכחת הטענה שפגיעת מטאוריט הייתה הגורם למבנה הגאולוגי של סדברי. קושי נוסף בהוכחת הטענה שמתחם סדברי נוצר מפגיעת מטאוריט ולא מתהליכים געשיים רגילים נובע מכך שהאזור היה פעיל געשית סביב הזמן בו התרחשה ההתנגשות, ומקיומם של מבנים געשיים שעברו סחיפה שבצורתם דומים למכתשי פגיעה. מאז נתגלתה שכבה של ברקציה שנקשרה לאירוע של התנגשות.
ב-1970 הגיעו הגאולוגים להסכמה שאגן סדברי נוצר על ידי פגיעת מטאוריט. מחקרים שהתפרסמו בשלהי שנות ה-60 של המאה ה-20 תארו מאפיינים גאולוגיים אופייניים לפגיעת מטאוריט, כולל חרוטי נפץ (shatter cones), וגבישי קוורץ שעברו עיוות מהלם הפגיעה בסלעי התשתית.
כלכלה.
פגיעת המטאוריט אפשרה למאגמה שעלתה ממעטפת כדור הארץ למלא את מכתש הפגיעה הגדול. המאגמה הכילה ריכוז גבוה של ניקל, נחושת, פלטינה, פלדיום, זהב ומתכות אחרות. ב-1856, בעודו מבצע מדידות מערבית לאגם ניפיסינג (Lake Nipissing) גילה אלברט סלטר (Albert Salter), מודד הקרקעות של הפרובינציה אנומליות מגנטיות באזור שהצביעו על קיומם של מרבצי מינרלים. עקב כך חקר אלכסנדר מארי (Alexander Murray) מהסקר הגאולוגי של קנדה את האזור ואישר את "נוכחות מסה גדולה של מלכודת מגנטית".
משום שאזור סדברי היה אז אזור מרוחק לא הייתה לתגלית של סלטר השפעה מידית. עם זאת ההקמה אחר-כך של מסילת הברזל הפסיפית של קנדה הפכה את ניצול המינרלים לכדאי כלכלית. יישוב כורים קם במקום ב-1883 לאחר שפיצוץ גדול שנעשה במסגרת בניית מסילת הברזל חשף ריכוז גדול של עפרות ניקל ונחושת באתר שבו הוקם מכרה מארי (Murray Mine).
במשך השנים הוקמו במקום מכרות רבים וכיום מצוי בו ריכוז המכרות הגדול ביותר בעולם. האזור הוא אחד מיצרני הניקל והנחושת הגדולים בעולם. מרבית מרבצי מינרלים אלו מצויים בשוליים החיצוניים של האגן.
קרקעית האגן פורייה מאוד בשל תכולת המינרלים הגבוהה והאדמה נחשבת לאחת הקרקעות החקלאיות הטובות ביותר בצפון אונטריו, ובעמק מפוזרות חוות המגדלות ירקות ופירות וכן משקי חלב. עם זאת, בשל מיקומו הצפוני של האגן הוא אינו מאפשר תנובה בסדרי הגודל של הקרקעות לחקלאות בחלק הדרומי של הפרובינציה. משום כך המוצרים הגדלים באזור משווקים לצריכה בצפון אונטריו, והאזור אינו יצואן מזון מרכזי.
סרגיי אובארוב
אוריינטציה על אגד
בטופולוגיה, אוריינטציה על אגד היא מבנה רציף של אוריינטציות על הסיבים של האגד. המושג מבוסס על מושג האוריינטציה על מרחב וקטורי, וניתן לבסס עליו את מושג האוריינטציה על יריעה חלקה. יתר על כן ניתן להגדיר באמצעותו את מושג האוריינטציה היחסית עבור העתקות מסוימות בין יריעות חלקות
הגדרה.
יהי formula_1 אגד וקטורי formula_2-ממדי מעל מרחב טופולוגי formula_3
אוריינטציה על formula_1 היא אוריינטציה על כל אחד מהסיבים
formula_5 של formula_1
התלויה באופן רציף בנקודה formula_7 שמעליה הסיב.
כדי להגדיר זאת באופן פורמלי נזדקק למושג התבניות. תבנית על formula_1 היא חתך (רציף) של אגד התבניות formula_9 במילים זאת פונקציה רציפה formula_10 ממכפלת הסיבים formula_11 ל formula_12 כך שלכל formula_13 הצימצום לסיב formula_14
הוא תבנית.
הגדרה: formula_1 נקרא "אוריינטבילי" אם קיימת עליו תבנית הפיכה. "אוריינטציה" על formula_1 היא מחלקת שקילות של תבניות דיפרנציאליות הפיכות תחת יחס השקילות הבא: שתי תבניות הפיכות שקולות אם המנה שלהן היא פונקציה חיובית.
כמו מושג האוריינטציה על יריעה חלקה, גם מושג האוריינטציה על אגד הוא מקומי ולכן ניתן להגדיר את כיסוי האוריינטציות formula_17, אגד האוריינטציות formula_18, אגד הצפיפויות formula_19 ואלומת האוריינטציות formula_20 של האגד formula_1. כל אלה יהיו אובייקטים מעל formula_3
ניתן להכליל את ההגדרה הזאת למקרה ש formula_1 איננו אגד וקטורי אלא אגד סיבים שהסיבים שלו הם יריעות. ניתן גם להגדיר את האובייקטים המקומיים במקרה זה אולם אז הם יהיו אובייקטים מעל המרחב הכולל
של formula_24
קשר לאוריינטציה על יריעה.
אם formula_25 יריעה חלקה וformula_26 הוא האגד המשיק
שלה אז, אוריינטציה על formula_25 שקולה לאוריינטציה על formula_24 כמו כן
formula_29
נשים לב כי אף על פי שמושג האוריינטציה מוגדר לאגד מעל מרחב טופגולוגי formula_25 כלשהו, ניתן להגדיר באמצעותו אוריינטציה על formula_25 רק אם formula_25 יריעה חלקה, זאת מכיוון שהאגד המשיק מוגדר רק עבור יריעה חלקה. בשביל להגדיר
אוריינטציה על יריעה טופולוגית כללית, צריך להשתמש בשיטה אחרת.
אוריינטציה יחסית.
בהתבסס על מושג האוריינטציה על אגד אפשר להגדיר את מושג האוריינטציה היחסית של ההעתקה formula_33 בשני מקרים:
בשני המקרים ניתן גם להגדיר גרסאות יחסיות של האובייקטים המקומיים המבוססים על כיסוי האוריינטציות:
formula_36
כל אלה יהיו אובייקטים מעל formula_37
אוריינטציה על אגד וטורסורים.
ניתן להתייחס אל אגד וקטורי formula_2 ממדי, כאל formula_39-טורסור. מנקודת מבט זאת אגד מכוון (אגד עליו נקבעה אוריינטציה) הוא formula_40-טורסור. כאן formula_40 היא חבורת המטריצות עם דטרמיננטה חיובית.
formula_39-טורסור מעל מרחב טופולוגי formula_25 הוא מרחב formula_44 המועתק לformula_25 שהסיבים שלו הם מרחבים הומוגניים עיקריים מעל formula_39. זאת אומרת ש formula_39 פעולת עליהם באופן טרנזיטיבי, עם מייצבים טריוויאליים. לכל אגד וקטורי formula_1 מעל formula_25 ניתן להתאים formula_39-טורסור באופן הבא:
formula_51
הפעולה של formula_39 נתונה על ידי החלפת בסיס. קל לראות שהתאמה זאת נותנת התאמה חח"ע ועל בין מחלקות איזומורפיזם של אגדים ומחלקות איזומורפיזם של טורסורים.
באופן אנלוגי, לכל אגד וקטורי מכוון formula_53 מעל formula_25 ניתן להתאים formula_40-טורסור באופן הבא:
formula_56
בניות דומות קיימות גם עבור מבנים אחרים. כך למשל:
אוריינטציה יחסית
בטופולוגיה, אוריינטציה יחסית היא גרסה של מושג האוריינטציה שניתן להגדיר עבור העתקות מסוימות בין יריעות (ולפעמים אף מרחבים טופולוגיים). האוריינטציה היחסית מודדת, אינטואיטיבית, את מה שחסר לבניית אוריינטציה על formula_1 בהינתן אוריינטציה על formula_2 והעתקה formula_3.