هيكل فريديفورت المقاوم للصدمات

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

يُعدّ هيكل فريديفورت الناتج عن الاصطدام أحد أكبر الهياكل الناتجة عن الاصطدامات على سطح الأرض. وقد قُدّر قطر الفوهة، التي تآكلت منذ ذلك الحين، بما يتراوح بين 170 و300 كيلومتر (110-190 ميلًا) عند تشكّلها، [ 1 ] [ 2 ] ويشير التقدير الأخير إلى أن الفوهة الأولية كانت أكبر من فوهة تشيكسولوب ، وهي أكبر فوهة نيزكية سليمة إلى حد كبير على سطح الأرض. [ 2 ] 

يقع الجزء المتبقي من البنية، والذي يتألف من الصخور الأساسية المشوهة، في مقاطعة فري ستيت الحالية بجنوب إفريقيا . وقد سُميت نسبةً إلى بلدة فريديفورت ، القريبة من مركزها. يُعرف الارتفاع المركزي للبنية باسم قبة فريديفورت ، ويبلغ قطرها حوالي 100-120 كيلومترًا (62-75 ميلًا) . [ 3 ] تشكلت هذه البنية الناتجة عن الاصطدام خلال حقبة الباليوبوروتيروزويك ، قبل 2.023 مليار سنة (± 4 ملايين سنة). وهي من بين أقدم هياكل الاصطدام المعروفة على الأرض، بعد يارابوبا (2.23 مليار سنة) [ 4 ] وربما ميرالغا . [ 5 ]  

تم تحديد أصل اصطدام الهيكل في عام 1961 من خلال تحديد مواقع المخاريط المتفتتة من قبل الجيولوجيين الأمريكيين روبرت إس. ديتز وروبرت بي. هارجريفز ، بعد أن اقترحها كلود سي. ألبريتون وجون دي. بون في عام 1937. [ 6 ] في عام 2005، أُضيفت قبة فريديفورت إلى قائمة مواقع التراث العالمي لليونسكو لأهميتها الجيولوجية.

التكوين والبنية

خريطة لجنوب أفريقيا تُظهر موقع قبة فريديفورت، وهي بقايا بنية ناتجة عن اصطدام نيزكي يعود تاريخها إلى 2.023 مليار سنة. تُشير الدائرة المتقطعة، التي يبلغ قطرها 300 كيلومتر (190 ميلاً) ، إلى امتداد الفوهة الأصلية.  
المنظر من قمة آسفويلكوب في قلب منطقة فريديفورت الناتجة عن الاصطدام، مع نهر فال وفينتيرسكرون على يمينها في الخلفية.

تم تحديد أصل اصطدام الهيكل في عام 1961 من خلال تحديد موقع المخاريط المحطمة من قبل الجيولوجيين الأمريكيين روبرت إس. ديتز وروبرت بي. هارجريفز ، بعد أن اقترحها كلود سي. ألبريتون وجون دي. بون في عام 1937. [ 6 ]

يُقدر أن الكويكب الذي ضرب فريديفورت كان أحد أكبر الكويكبات التي ضربت الأرض منذ حقبة الهاديان قبل حوالي أربعة مليارات سنة، وكان يُعتقد في الأصل أن قطره يبلغ حوالي 10-15 كم (6.2-9.3 ميل) بطاقة حركية تبلغ 4.32 × 10 23 جول . [ 7 ] [ 8 ] في عام 2022، قُدِّر قطر الكويكب بين 20 و25 كيلومترًا (12 و16 ميلًا) ، ويُقدَّر أنه اصطدم بسرعة رأسية تتراوح بين 15 و25 كيلومترًا في الثانية (34000-56000 ميلًا في الساعة) وبطاقة تتراوح بين 2 و4 × 10²⁴ جول (أي ما يعادل 7.3 × 10²³ - 1.60 × 10²⁴ جول مقارنةً بالتقدير السابق بمعامل يتراوح بين 1.7 و3.7)، وهي بيانات تبدو أكثر اتساقًا مع الأدلة الجيولوجية على الاصطدام ، مثل المخاريط المتشظية وخصائص التشوه المستوي . [ 2 ] [ 9 ]    

يُقدّر قطر منطقة الاصطدام الأصلية بما لا يقل عن 170 كيلومترًا (110 أميال) ، حيث أثّر الاصطدام على بنية الصخور المحيطة في منطقة دائرية قطرها حوالي 300 كيلومتر (190 ميلًا) . [ 1 ] وتشير تقديرات أخرى، استنادًا إلى مخاريط التكسر أو خصائص التشوه المستوي، إلى أن قطر الفوهة الأصلية أقرب إلى 300 كيلومتر (190 ميلًا) . [ 2 ] وقد تآكلت المنطقة إلى عمق يتراوح بين 7 و11 كيلومترًا (4.3 و6.8 أميال) منذ تكوّنها، مما أدى إلى طمس الفوهة الأصلية. أما البنية المتبقية، والمعروفة باسم "قبة فريديفورت"، فتتكون من حلقة جزئية من التلال قطرها 70 كيلومترًا (43 ميلًا) ، وهي بقايا الارتفاع المركزي الناتج عن ارتداد الصخور أسفل موقع الاصطدام بعد وقوعه. [ 1 ]          

تشير التقديرات إلى أن عمر هذا التكوين النيزكي يبلغ 2.023 مليار سنة (± 4 ملايين سنة) [ 10 ] أو 2.019/2.020 مليار سنة (± 2-3 ملايين سنة) [ 11 ] ، مما يضعه ضمن العصر الأوروسيرياني من حقبة الباليوبوروتيروزويك. وهو من بين أقدم التكوينات الناتجة عن اصطدامات نيزكية على وجه الأرض، والتي تحظى بقبول عالمي. وبالمقارنة، فهو أقدم بنحو 10% من تكوين اصطدام حوض سادبري (الذي يبلغ عمره 1.849 مليار سنة)، كما أن تكوين يارابوبا النيزكي أقدم من تكوين فريديفورت النيزكي بنحو 10%. [ 12 ] أما التراكيب النيزكية الأخرى التي يُزعم أنها أقدم، فإما أن أعمارها غير محددة بدقة (مثل تركيب دهالا النيزكي في الهند) [ 13 ] أو أن الأدلة على تأثيرها مثيرة للجدل، كما في حالة تركيب مانيتسوك الذي يبلغ عمره حوالي 3.023 مليار سنة في غرب جرينلاند [ 14 ] وتركيب سوافيارفي الذي يبلغ عمره حوالي 2.4 مليار سنة في روسيا. [ 15 ] ولا يزال تصنيفها كتراكيب نيزكية مثيرًا للجدل وغير محسوم. [ 12 ] [ 16 ]

كان يُعتقد في البداية أن القبة الموجودة في مركز بنية الاصطدام قد تشكلت بفعل انفجار بركاني ، ولكن في منتصف التسعينيات، كشفت الأدلة أنها موقع اصطدام نيزكي هائل، وهي بقايا الارتفاع المركزي أو الارتداد النموذجي للاصطدامات الكبيرة، حيث تم اكتشاف مخاريط تكسر دالة في قاع نهر فال القريب . توجد مخاريط التكسر على مسافة تصل إلى 90 كيلومترًا تقريبًا، بينما توجد سمات التشوه المستوي على الكوارتز على مسافة تصل إلى 45 كيلومترًا تقريبًا، وفي البريشيا على مسافة تصل إلى 150 كيلومترًا تقريبًا. تُعد هذه المسافات بالغة الأهمية لتقدير حجم الفوهة بين 250 و300 كيلومتر بدرجة معينة من الموثوقية. [ 2 ]

يُعدّ هذا التركيب الناتج عن الاصطدام أحد التراكيب القليلة متعددة الحلقات الناتجة عن الاصطدام على الأرض، على الرغم من شيوعها في أماكن أخرى من النظام الشمسي. ولعلّ أشهر مثال على ذلك هو فوهة فالهالا على قمر كاليستو التابع لكوكب المشتري . كما يوجد بعضها على قمر الأرض . وقد أدّت العمليات الجيولوجية، كالتآكل وحركة الصفائح التكتونية ، إلى تدمير معظم التراكيب متعددة الحلقات الناتجة عن الاصطدام على الأرض.

أدى الاصطدام إلى تشويه حوض ويتواترسراند ، الذي ترسب على مدى 250  مليون سنة بين 950 و700  مليون سنة قبل اصطدام فريديفورت. وبالمثل، تعرضت حمم فينتيرسدورب البركانية ومجموعة ترانسفال الصخرية ، التي ترسبت بين 700 و80  مليون سنة قبل اصطدام النيزك، لتشوه مماثل نتيجة لتكوين بنية الاصطدام التي يبلغ عرضها 300 كيلومتر (190 ميلًا) . [ 7 ] [ 17 ] تشكل الصخور اليوم حلقات متحدة المركز جزئيًا حول مركز بنية الاصطدام، حيث تشكل أقدمها، وهي صخور ويتواترسراند ، نصف دائرة على بعد 25 كيلومترًا (16 ميلًا) من المركز. بما أن صخور ويتواترسراند تتكون من عدة طبقات من الرواسب الصلبة المقاومة للتآكل (مثل الكوارتزيت والحديد المخطط )، [ 7 ] [ 18 ] فإنها تُشكل قوس التلال البارز الذي يظهر شمال غرب مركز بنية الاصطدام في صورة القمر الصناعي أعلاه. وتلي صخور ويتواترسراند، بالتتابع، حمم فينتيرسدورب على بُعد حوالي 35 كيلومترًا (22 ميلًا) من المركز، ثم مجموعة ترانسفال الفائقة، التي تتكون من شريط ضيق من صخور دولوميت غاب ومجموعة بريتوريا الفرعية من الصخور، والتي تُشكل معًا شريطًا يتراوح عرضه بين 25 و30 كيلومترًا (16 إلى 19 ميلًا) بعد ذلك. [ 19 ]      

ابتداءً من منتصف مجموعة بريتوريا الصخرية المحيطة بمركز فوهة النيزك، ينعكس ترتيب الصخور. فبالتحرك للخارج باتجاه حافة الفوهة السابقة، تظهر مجموعة دولوميت غاب على بعد 60 كيلومترًا (37 ميلًا) من المركز، تليها قوس من حمم فينتيرسدورب، وبعدها، على بعد ما بين 80 و120 كيلومترًا (50 و75 ميلًا) من المركز، تظهر صخور ويتواترسراند لتشكل قوسًا متقطعًا من النتوءات الصخرية كما هي اليوم. وتُعد مجموعة جوهانسبرغ الأشهر بينها، إذ اكتُشف الذهب فيها عام 1886. [ 7 ] [ 19 ] لذا، من المحتمل أنه لولا اصطدام فريديفورت، لما اكتُشف هذا الذهب أبدًا. [ 7 ]    

يتكون مركز بنية اصطدام فريديفورت، الذي يبلغ قطره 40 كيلومترًا (25 ميلًا)، من قبة جرانيتية (حيث لا تغطيها صخور أحدث بكثير تنتمي إلى مجموعة كارو الفائقة )، وهي جزء مكشوف من درع كابفال ، أحد أقدم القارات الصغيرة التي تشكلت على الأرض قبل 3.9 مليار سنة. [ 7 ] يُعد هذا الارتفاع المركزي ، أو القبة، سمة مميزة لبنية اصطدام معقدة، حيث تناثرت الصخور المنصهرة في أعقاب النيزك أثناء اختراقه السطح.  

حفظ

يخضع موقع قبة فريديفورت للتراث العالمي حاليًا لتطوير عقاري، وقد أعرب الملاك المحليون عن قلقهم بشأن إلقاء مياه الصرف الصحي في نهر فال وبنية الارتطام. [ 20 ] وقد أدى منح حقوق التنقيب حول حواف بنية الارتطام إلى إثارة مخاوف الجهات المعنية بالبيئة من التعدين المدمر.

مجتمع

تضم قبة فريديفورت، الواقعة في مركز منطقة الاصطدام، أربع مدن: باريس ، وفريديفورت، وكوبيس، وفينترسكرون . وتُعد باريس أكبرها ومركزًا سياحيًا هامًا، بينما تعتمد كل من فريديفورت وكوبيس بشكل رئيسي على الاقتصاد الزراعي.

في 19 ديسمبر 2011، منحت هيئة الاتصالات المستقلة في جنوب أفريقيا (ICASA) ترخيصًا لبثّ برامج إذاعية مجتمعية موجهة إلى الناطقين باللغتين الأفريكانية والإنجليزية في المجتمعات الواقعة ضمن نطاق المشروع. ويُشير اسم المحطة الأفريكانية "Koepel Stereo" (ستيريو القبة) إلى القبة، وتُعلن عن بثّها بالرمز KSFM. وتبثّ المحطة على تردد 94.9  ميجاهرتز FM.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 هوبر، ماجستير العلوم؛ كوفاليفا، إي.؛ راي، إيه إس بي؛ تيساتو، إن.؛ غوليك، إس بي إس (أغسطس 2023). "هل يمكن اكتشاف هياكل اصطدامية من العصر الأركي؟ دراسة حالة من أكبر هيكل اصطدامي على الأرض وأكثرها تآكلًا" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب . 128 (8). Bibcode : 2023JGRE..12807721H . doi : 10.1029/2022JE007721 . hdl : 20.500.11820/eefdc78e-ee46-446d-886f-2ab811603020 . ISSN 2169-9097 . 
  2. 1 2 3 4 5 ألين، ناتالي هـ.؛ ناكاجيما، ميكي؛ وونيمان، كاي؛ هيلوسكي، سورين؛ تريل، داستن (2022). "مراجعة لظروف تكوين فوهة فريديفورت" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب . 127 (8) e2022JE007186. Bibcode : 2022JGRE..12707186A . doi : 10.1029/2022JE007186 . S2CID 251449730 . 
  3. ↑ بيشوف، أ.أ، 1988. تاريخ وأصل قبة فريديفورت . المجلة الجنوب أفريقية للعلوم 84، 413-417.
  4. ↑ إريكسون، تيمونز م.؛ كيركلاند، كريستوفر ل.؛ تيمز، نيكولاس إي.؛ كافوسي، آرون ج.؛ دافيسون، توماس م. (21 يناير 2020). "تحديد دقيق للعمر الإشعاعي يُثبت أن يارابوبا، غرب أستراليا، هي أقدم بنية معروفة لاصطدام نيزكي على وجه الأرض" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 11 (1): 300. Bibcode : 2020NatCo..11..300E . doi : 10.1038/s41467-019-13985-7 . ISSN 2041-1723 . PMC 6974607. PMID 31964860 .   
  5. ↑ كيركلاند، كريستوفر ل.؛ جونسون، تيم إي.؛ كايمبف، جوناس؛ ريبيرو، برونو ف.؛ زاميتزر، أندرياس؛ سميثيز، ر. هيو؛ ماكدونالد، براد (6 مارس 2025). "فوهة نيزكية من العصر الباليواركي في منطقة بيلبارا كراتون، غرب أستراليا" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 16 (1). doi : 10.1038/s41467-025-57558-3 . ISSN 2041-1723 . PMC 11885519. PMID 40050265 .   
  6. 1 2 هارجريفز، آر بي (1961). "المخاريط المتكسرة في صخور حلقة فريديفورت" . المجلة الجيولوجية لجنوب إفريقيا . 64 (1): 147-161 . doi : 10.10520/AJA10120750_1496 .
  7. 1 2 3 4 5 6 مكارثي، تيرينس (2005). قصة الأرض والحياة . دار نشر ستريك. الصفحات 89-90 ، 102-107 ، 134-136 . ISBN  978-1-77007-148-3. OCLC 883592852 . 
  8. ↑ إيفانوف، بوريس. "النمذجة العددية لأكبر فوهات النيازك الأرضية" . أبحاث النظام الشمسي . doi : 10.1007/S11208-005-0051-0 .
  9. ↑ مارشي، س.؛ ألكسندر، أ.؛ تروبريدج، أ.؛ كوبرل، س. (2024). "النفاذية الناتجة عن الاصطدام والدوران الحراري المائي في هيكل فريديفورت للاصطدام، جنوب أفريقيا" . علوم الأرض والفضاء . 11 (1). doi : 10.1029/2023EA003065 . ISSN 2333-5084 . مؤرشف من الأصل في 13 يونيو 2025. 
  10. ↑ كامو، إس إل؛ ريمولد، دبليو يو؛ كروغ، تي إي؛ كوليستون، دبليو بي (نوفمبر 1996). "عمر 2.023 مليار سنة لحدث اصطدام فريديفورت، وأول تقرير عن الزركون المتحول بالصدمة في بريشيا سودوتاكيليتية وجرانوفير" . رسائل علوم الأرض والكواكب . 144 ( 3-4 ): 369-387 . Bibcode : 1996E & PSL.144..369K . doi : 10.1016/S0012-821X(96)00180-X .
  11. ↑ موسر، دي إي (1997). "تحديد تاريخ الموجة الصدمية والبصمة الحرارية لاصطدام فريديفورت العملاق، جنوب أفريقيا" . الجيولوجيا . 25 (1): 7. Bibcode : 1997Geo....25....7M . doi : 10.1130 /0091-7613(1997)025 < 0007:DTSWAT > 2.3.CO ; 2. ISSN 0091-7613 . 
  12. 1 2 إريكسون، تي إم، كيركلاند، سي إل، تيمز، إن إي، كافوسي، إيه جيه، ودافيسون، تي إم، 2020. تحديد دقيق للعمر الإشعاعي يُثبت أن يارابوبا، غرب أستراليا، هي أقدم بنية معروفة لاصطدام نيزكي على وجه الأرض. نيتشر كوميونيكيشنز ، 11(1)، ص 1-8. doi : 10.1038/s41467-019-13985-7
  13. ↑ باتي، جيه كيه، كو، دبليو جيه، كوبرل، سي، ريمولد، دبليو يو، تشاكارفورتي، إم، وشميت، آر تي، 2017. دليل جيولوجي كيميائي على وجود مكون خارج الأرض في بريشة الصهارة الناتجة عن اصطدام نيزكي من بنية دالا الاصطدامية في العصر الباليوبوروتيروزوي، الهند. علم النيازك والكواكب ، 52(4)، ص 722-736. doi : 10.1111/maps.12826
  14. ↑ غارد، أ.أ.، ماكدونالد، إ.، دايك، ب.، وكولن، ن.، 2012. البحث عن هياكل اصطدام عملاقة وقديمة على الأرض: هيكل مانيتسوك الميزواركي، غرب غرينلاند. رسائل علوم الأرض والكواكب ، 337، ص 197-210. doi : 10.1016/j.epsl.2012.04.026
  15. ↑ ماشاك، م.س. ونوموف، م.ف.، 2012. بنية تأثير سوافيارفي، شمال غرب روسيا. علم النيازك والكواكب ، 47(10)، ص 1644-1658. doi : 10.1111/j.1945-5100.2012.01428.x
  16. ↑ ريمولد، دبليو يو؛ فيريير، إل .؛ دويتش، أ.؛ كوبرل، سي. (2014). "جدل الاصطدام: معايير التعرف على الاصطدام والقضايا ذات الصلة" . علم النيازك والكواكب . 49 (5): 723-731 . Bibcode : 2014M & PS...49..723R . doi : 10.1111/maps.12284 .
  17. ↑ نورمان، نيك؛ ويتفيلد، جافين (2006). رحلات جيولوجية . دار نشر ستريك. الصفحات 38-49 ، 60-61 . ISBN  978-1-77007-062-2. OCLC 974035410 . 
  18. ↑ تروسويل، ج. ف. (1977). التطور الجيولوجي لجنوب أفريقيا . بورنيل. ص 23-38 . OCLC 488347575 .  
  19. 1 2 خريطة جيولوجية لجنوب أفريقيا وليسوتو وسوازيلاند (1970). مجلس علوم الأرض، هيئة المسح الجيولوجي لجنوب أفريقيا.
  20. ↑ مومبرغ، إليانور (23 أغسطس 2009). "نهر يتجه نحو الصخور" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مارس 2011 .