Bassin de Sudbury - Sudbury Basin

Bassin de Sudbury
Structure de Sudbury
Sudbury Wanapitei WorldWind.jpg
Image satellite NASA World Wind de l' astroblème de Sudbury
Cratère/structure d'impact
Confiance Confirmé
Diamètre 130 km (81 mi)
Âge 1849 Ma
Paléoprotérozoïque
Exposé Oui
Percé Oui
Emplacement
Coordonnées 46°36′N 81°11′W / 46.600°N 81.183°O / 46.600 ; -81.183 Coordonnées: 46°36′N 81°11′W / 46.600°N 81.183°O / 46.600 ; -81.183
Pays Canada
Province Ontario
Le bassin de Sudbury est situé au Canada
Bassin de Sudbury
Localisation du cratère au Canada
Carte géologique du bassin de Sudbury
Cône d'éclatement de la structure d'impact de Sudbury, Cleveland Museum of Natural History

Le bassin de Sudbury ( / s ʌ d b ə r i / ), également connu comme structure de Sudbury ou le Sudbury Nickel irruptive , est un important géologique structure dans l' Ontario , Canada. C'est le troisième plus grand cratère d'impact ou astroblème connu sur Terre , ainsi que l'un des plus anciens. Le cratère s'est formé il y a 1,849 milliard d'années à l' ère paléoprotérozoïque .

Le bassin est situé sur le Bouclier canadien dans la ville du Grand Sudbury , en Ontario . Les anciennes municipalités de Rayside-Balfour , Valley East et Capreol se trouvent dans le bassin de Sudbury, qui est appelé localement « La Vallée ». Le noyau urbain de l'ancienne ville de Sudbury se situe à la périphérie sud du bassin.

Une plaque historique de l'Ontario a été érigée par la province pour commémorer la découverte du bassin de Sudbury.

Formation

Onaping Fallback Breccia, dalle polie, 15 x 23 cm (6 x 9 in)

Le bassin de Sudbury s'est formé à la suite d'un impact dans le supercontinent Nuna d'un bolide d' environ 10 à 15 km (6,2 à 9,3 mi) de diamètre qui s'est produit il y a 1,849 milliard d'années à l' ère paléoprotérozoïque .

Les débris de l'impact ont été dispersés sur une superficie de 1 600 000 km 2 (620 000 milles carrés) jetés sur plus de 800 km (500 mi); des fragments de roche éjectés par l'impact ont été retrouvés jusqu'au Minnesota .

Les modèles suggèrent que pour un impact aussi important, les débris étaient très probablement dispersés dans le monde, mais ont depuis été érodés. On pense que sa taille actuelle est une partie plus petite d'un cratère rond de 130 km (81 mi) que le bolide a créé à l'origine. Les processus géologiques ultérieurs ont déformé le cratère dans la forme ovale plus petite actuelle. Le bassin de Sudbury est le troisième plus grand cratère sur Terre, après le cratère Vredefort de 300 km (190 mi) en Afrique du Sud , et le cratère Chicxulub de 150 km (93 mi) sous le Yucatán , au Mexique .

Structure

L'étendue totale du bassin de Sudbury est de 62 km (39 mi) de long, 30 km (19 mi) de large et 15 km (9,3 mi) de profondeur, bien que la surface du sol moderne soit beaucoup moins profonde.

Les principales unités caractérisant la structure de Sudbury peuvent être subdivisées en trois groupes : le complexe igné de Sudbury (SIC), le groupe Whitewater et les roches encaissantes bréchiques de l'éponte inférieure qui comprennent des dykes décalés et la sous-couche. On pense que le SIC est une feuille de fonte d'impact stratifiée composée de la base vers le haut de la sous-couche de norite, de norite mafique, de norite felsique, de gabbro de quartz et de granophyre.

Le Groupe de Whitewater se compose d'un ensemble suevite et sédimentaire composé des formations d'Onaping ( brèches de repli ), d'Onwatin et de Chelmsford en succession stratigraphique. Les roches de l'éponte inférieure, associées à l'événement d'impact, se composent de la brèche de Sudbury ( pseudotachylite ), de la brèche de l'éponte, des dykes radiaux et concentriques de brèche dioritique quartzifère (brèches de fonte polymicte à impact) et de la sous-couche discontinue.

Parce qu'une érosion considérable s'est produite depuis l'événement de Sudbury, à environ 6 km (3,7 mi) dans la chaîne nord, il est difficile de contraindre directement la taille réelle du diamètre de la cavité transitoire d'origine, ou le diamètre final de la jante.

La déformation de la structure de Sudbury s'est produite dans cinq événements de déformation principaux (par âge en méga années) :

  1. formation du complexe igné de Sudbury (1849 Ma)
  2. Orogenèse de Penokean (1890-1830 Ma)
  3. Orogenèse Mazatzal (1700-1600 Ma)
  4. Orogenèse de Grenville (1400–1000 Ma)
  5. Impact du lac Wanapitei (37 Ma)

Origine

Carte géologique de la région de Copper Cliff, réalisée dans les années 1950.

Quelque 1,8 milliard d'années d'altération et de déformation ont rendu difficile la preuve qu'une météorite était la cause des structures géologiques de Sudbury. Une autre difficulté pour prouver que le complexe de Sudbury a été formé par l'impact d'une météorite plutôt que par des processus ignés ordinaires était que la région était volcaniquement active à peu près au même moment que l'impact, et certaines structures volcaniques altérées peuvent ressembler à des structures de collision de météorites. Depuis sa découverte, une couche de brèche a été trouvée associée à l'événement d'impact et les formations rocheuses stressées ont été entièrement cartographiées.

Des rapports publiés à la fin des années 1960 décrivaient des caractéristiques géologiques que l'on disait distinctives de l'impact des météorites, notamment des cônes d'éclatement et des cristaux de quartz déformés par les chocs dans la roche sous-jacente. Les géologues sont parvenus à un consensus vers 1970 sur le fait que le bassin de Sudbury avait été formé par un impact de météorite. En 2014, l'analyse de la concentration et de la distribution des éléments sidérophiles ainsi que de la taille de la zone où l'impact a fait fondre la roche a indiqué qu'une comète plutôt qu'un astéroïde a probablement causé le cratère.

Échantillon de minerai riche de Sudbury, recueilli en 1932 : Pentlandite – Chalcopyrite – Pyrrhotite

Le bassin de Sudbury est situé à proximité d'un certain nombre d'autres structures géologiques, notamment l' anomalie magnétique de Temagami , le cratère d'impact du lac Wanapitei , l'extrémité ouest du Graben d'Ottawa-Bonnechere , la zone tectonique du front de Grenville et l'extrémité est de la zone tectonique des Grands Lacs. , bien qu'aucune des structures ne soit directement liée les unes aux autres dans le sens de résulter des mêmes processus géologiques.

Exploitation minière

La carte topographique de la géologie et des caractéristiques géographiques du bassin de Sudbury en Ontario comprend les sites miniers jusqu'à l'année de publication (1917)

Le grand cratère d'impact rempli de magma contenant du nickel , du cuivre , du palladium , de l' or , du groupe du platine et d'autres métaux . Ce magma s'est formé en roches de pyrrhotite , de chalcopyrite et de pentlandite , ainsi que de cubanite et de magnétite .

En 1856, alors qu'il arpentait une ligne de base vers l'ouest du lac Nipissing , l'arpenteur-géomètre provincial Albert Salter a localisé des anomalies magnétiques dans la région qui suggéraient fortement la présence de gisements minéraux, en particulier près de ce qui deviendrait plus tard la mine Creighton .

La zone a ensuite été examinée par Alexander Murray de la Commission géologique du Canada , qui a confirmé « la présence d'une immense masse de piège magnétique ».

En raison de l'éloignement de la région de Sudbury, la découverte de Salter n'a pas eu beaucoup d'effet immédiat. La construction ultérieure du chemin de fer Canadien Pacifique à travers la région, cependant, a rendu l'exploration minérale plus réalisable. Le développement d'une colonie minière s'est produit en 1883 après que le dynamitage sur le site de construction du chemin de fer a révélé une grande concentration de minerai de nickel et de cuivre sur ce qui est maintenant le site de la mine Murray , nommé par les propriétaires William et Thomas Murray.

La mine Vermillion , qui fut la première du bassin à être exploitée, fut le site où Frank Sperry (un chimiste de la Canadian Copper Company) fit la première identification en 1889 de l'arséniure de platine qui porte son nom .

À la suite de la Royal Ontario Nickel Commission de 1917 , présidée par un Anglais du nom de George Thomas Holloway , la structure législative du commerce de prospection a été considérablement modifiée. Certaines des recommandations de Holloway étaient conformes aux agitations d' Aeneas McCharles, prospecteur du XIXe siècle et ancien propriétaire de mine.

En raison de ces gisements de métaux, la région de Sudbury est l'une des principales communautés minières du monde et a engendré Vale Inco et Falconbridge Xstrata . Le bassin est l'un des plus grands fournisseurs mondiaux de minerais de nickel et de cuivre. La plupart de ces gisements minéraux se trouvent sur son pourtour extérieur.

Agriculture

En raison de la forte teneur en minéraux de son sol, le fond du bassin est parmi les meilleures terres agricoles du Nord de l'Ontario , avec de nombreuses fermes de légumes , de baies et de produits laitiers situées dans la vallée. Cependant, en raison de sa latitude nord, elle n'est pas aussi productive que les terres agricoles du sud de la province. Par conséquent, la région fournit principalement des produits destinés à la consommation dans le Nord de l'Ontario et n'est pas un exportateur important de produits alimentaires.

Formation d'astronaute

La NASA a utilisé le site pour entraîner les astronautes d'Apollo à reconnaître les roches formées à la suite d'un impact très important, telles que les brèches . Les astronautes qui utiliseraient cette formation sur la Lune inclus Apollo 15 'de David Scott et James Irwin , Apollo 16 ' s John Young et Charlie Duke , et Apollo 17 « s Gene Cernan et Jack Schmitt . Les instructeurs géologues notables comprenaient William R. Muehlberger .

Voir également

Les références

Liens externes