אגן סדברי

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. 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. 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: חבורת וייטווטר (Whitewater Group) – בקרקעית אגן סדברי. בנויה מסאוביט וסלעי משקע הבנוי מהתצורות אונאפינג (Onaping), אונוואטין (Onwatin) וצ'למספורד (Chelmsford). המתחם הגעשי של סדברי (Sudbury Igneous Complex או בראשי תיבות SIC) – מקיף את אגן סדברי. רובד נתך (melt sheet) משוכב המורכב מהבסיס כלפי מעלה מנוריט, נוריט מאפי, נוריט פלסי, גברו קוורץ וגרנופיר. סלעי הבסיס (Footwall rocks) – מצויים בשולי המכתש. סלעי ברקציה המכונים ברקציה של סדברי (Sudbury Breccia סוג של פסודוטכיליט - pseudotachylite), הכוללים נחילי דייקים שגילם מאוחר יותר (סביב 1.23 מיליארד שנים) מהיווצרות אגן סדברי. כמו כן ניתן למצוא את סוג הסלע הנדיר המכונה באנגלית shatter cones (חרוטי נפץ) שבו מופיעים טביעות של חרוטים עקב גל ההדף שמקורו בפגיעה. 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: יצירת המתחם הגעשי של סדברי (לפני 1,849 מיליון שנים) האורוגנזה הפנוקיאנית (Penokean orogeny לפני 1,890-1,830 מיליון שנים) האורוגנזה המזאטזלית (Mazatzal orogeny, לפני 1,700-1,600 מיליון שנים) האורוגנזה הגרנווילית (Grenville orogeny, לפני 1,400-1,000 מיליון שנים) אירוע ההתנגשות שבו נוצר אגם ונאפיטיי לפני 37 מיליון שנים 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. 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. מדיה וקבצים בנושא אגן סדברי בוויקישיתוף Aerial Exploration of the Sudbury Crater Fallbrook Gem and Mineral Society - Sudbury Structure page 190Pt– 186Os and 187Re– 187Os systematics of the Sudbury Igneous Complex, Ontario. Study by John W. Morgan et al. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 66, No. 2, pp. 273–290, 2002. Sudbury מתוך מאגר המידע Earth Impact DB Ancient Meteorite Debris Found In Minn. Davis, D. (2008) Sub-million-year age resolution of Precambrian igneous events by thermal extraction-thermal ionization mass spectrometer Pb dating of zircon: Application to crystallization of the Sudbury impact melt sheet Reed Wicander, James Stewart Monroe, Historical Geology: Evolution of Earth Anf Life Through Time, Cengage Learning, 2010, ISBN 9780495560074, Page 178 The Canadian Shield, Sudbury Basin Ontario סלע המורכב בחלקו מחומר מותך, סוג של ברקציה המכילה זכוכית ושברי סלעים שנוצר באירוע התנגשות היוצר מכתש פגיעה Sudbury Basin Virtual Field Trip על סוגי הסלעים האחרונים ניתן לראות הסבר וקטע וידאו קצר ב-The Sudbury Basin Rocks! Beales, F. W. and G. P. Lozej (1975) "Sudbury Basin Sediments and the Meteoritic Impact Theory of Origin for the Sudbury Structure" Bray, JG (1966) "Shatter cones at Sudbury" French, Bevan M. (1967) "Sudbury Structure, Ontario: Some Petrographic Evidence for Origin by Meteorite Impact"