Estructura de impacto de Vredefort
La estructura de impacto más grande verificada en la Tierra, de unos 2 mil millones de años de antigüedad

Estructura de impacto de Vredefort
Cúpula Vredefort
Cúpula de Vredefort (centro), atravesada por el río Vaal ; vista desde el espacio con el sensor de imágenes terrestres operacionales Landsat 8 , 27 de junio de 2018
Cráter/estructura de impacto
ConfianzaConfirmado
Diámetro170–300 km (110–190 mi) (diámetro estimado del cráter anterior)
Edad2023 Mayo ± 4 Ma
Orosiriense , Paleoproterozoico
ExpuestoSí
PerforadoSí
Ubicación
Coordenadas27°0′0″S 27°30′0″E / 27.00000, -27.00000; 27.50000
PaísSudáfrica
ProvinciaEstado libre
La estructura de impacto de Vredefort se encuentra en Sudáfrica
Estructura de impacto de Vredefort
Ubicación de la estructura de impacto de Vredefort
Nombre oficialCúpula Vredefort
Incluye
  1. Área central del domo Vredefort
  2. El sitio del estromatolito / plano de falla basal
  3. El yacimiento de la brecha de la tableta de chocolate
  4. El yacimiento de pseudotaquilita (cantera)
CriteriosNatural: (viii)
Referencia1162
Inscripción2005 (29° período de sesiones )
Área30.000 ha (120 millas cuadradas)

La estructura de impacto de Vredefort es la estructura de impacto más grande verificada en la Tierra . [1] Se ha estimado que el cráter, que desde entonces se ha erosionado, tenía entre 170 y 300 kilómetros (110 a 190 millas) de ancho cuando se formó. [2] [3] La estructura restante, que comprende el lecho rocoso subyacente deformado, se encuentra en la actual provincia del Estado Libre de Sudáfrica . Recibe su nombre de la ciudad de Vredefort , que está cerca de su centro. La elevación central de la estructura se conoce como el Domo de Vredefort . La estructura de impacto se formó durante la Era Paleoproterozoica , hace 2.023 millones (± 4 millones) de años. Es la segunda estructura de impacto más antigua conocida en la Tierra, después de Yarrabubba .

En 2005, el domo de Vredefort fue añadido a la lista de sitios del Patrimonio Mundial de la UNESCO por su interés geológico.

Formación y estructura

Mapa de Sudáfrica que muestra la ubicación del Domo Vredefort, los restos de una estructura de impacto de 2.023 millones de años de antigüedad. El círculo de línea interrumpida, de 300 km (190 mi) de diámetro, marca la extensión del cráter original.
La vista desde la cima de Aasvoëlkop en el corazón de la estructura de impacto de Vredefort con el río Vaal y Venterskroon a su derecha en el fondo.

Se estima que el asteroide que impactó en Vredefort fue uno de los más grandes que han impactado la Tierra desde el Eón Hádico , hace unos cuatro mil millones de años. Originalmente se pensó que tenía un diámetro de entre 10 y 15 km (6,2 y 9,3 mi). [4] En 2022, se estimó que el bólido tenía entre 20 y 25 kilómetros (12 y 16 mi) de diámetro y que impactó con una velocidad vertical de entre 15 y 25 kilómetros por segundo (34 000 y 56 000 mph). [3]

Se estima que la estructura original del impacto tenía un diámetro de al menos 170 km (110 mi), y que el impacto afectó a la estructura de la roca madre circundante en una región circular de alrededor de 300 km (190 mi) de diámetro. [2] Otras estimaciones han situado el diámetro original del cráter más cerca de los 300 km (190 mi). [3] Desde entonces, el paisaje se ha erosionado hasta una profundidad de alrededor de 7-11 km (4,3-6,8 mi) desde su formación, borrando el cráter original. La estructura restante, el "Domo Vredefort", consiste en un anillo parcial de colinas de 70 km (43 mi) de diámetro, y son los restos de la elevación central creada por el rebote de la roca debajo del lugar del impacto después de la colisión. [2]

Se estima que la estructura tiene una edad de 2.023 millones de años (± 4 millones de años) [5] o 2.019/2.020 millones de años (± 2-3 millones de años), [6] lo que la sitúa en el Período Orosiriano de la Era Paleoproterozoica. Es la segunda estructura de impacto más antigua universalmente aceptada en la Tierra. En comparación, es aproximadamente un 10% más antigua que la estructura de impacto de la Cuenca de Sudbury (con 1.849 millones de años) y la estructura de impacto de Yarrabubba es más antigua que la estructura de impacto de Vredefort en aproximadamente 0,2 mil millones de años. [7] Otras supuestas estructuras de impacto más antiguas tienen edades poco restringidas ( estructura de impacto de Dhala , India) [8] o evidencia de impacto altamente controvertida en el caso de la estructura de Maniitsoq de aproximadamente 3.023 millones de años , Groenlandia Occidental [9] y la estructura de Suavjärvi de aproximadamente 2.4 mil millones de años , Rusia. [10] Su clasificación como estructuras de impacto sigue siendo controvertida y sin resolver. [7] [11]

Originalmente se pensó que la cúpula en el centro de la estructura de impacto se había formado por una explosión volcánica , pero a mediados de la década de 1990, la evidencia reveló que era el sitio del impacto de un enorme bólido, ya que se descubrieron conos de fragmentación reveladores en el lecho del cercano río Vaal .

Esta estructura de impacto es una de las pocas estructuras de impacto de múltiples anillos en la Tierra, aunque son más comunes en otras partes del Sistema Solar. Quizás el ejemplo más conocido sea el cráter Valhalla en la luna Calisto de Júpiter . La Luna de la Tierra también tiene algunos. Los procesos geológicos, como la erosión y la tectónica de placas , han destruido la mayoría de las estructuras de impacto de múltiples anillos en la Tierra.

El impacto distorsionó la cuenca de Witwatersrand , que se formó durante un período de 250 millones de años entre 950 y 700 millones de años antes del impacto de Vredefort. Las lavas de Ventersdorp y el supergrupo Transvaal que se formaron entre 700 y 80 millones de años antes del impacto del meteorito, se distorsionaron de manera similar por la formación de la estructura de impacto de 300 kilómetros de ancho (190 millas). [4] [12] Las rocas forman anillos concéntricos parciales alrededor del centro de la estructura de impacto en la actualidad, y las más antiguas, las rocas de Witwatersrand , forman un semicírculo a 25 kilómetros (16 millas) del centro. Dado que las rocas de Witwatersrand consisten en varias capas de sedimentos muy duros y resistentes a la erosión (por ejemplo, cuarcitas y rocas de hierro bandeadas ), [4] [13] forman el arco prominente de colinas que se puede ver al noroeste del centro de la estructura de impacto en la imagen satelital de arriba. Las rocas de Witwatersrand son seguidas, en sucesión, por las lavas de Ventersdorp a una distancia de unos 35 km (22 mi) del centro, y el Supergrupo Transvaal, que consiste en una estrecha franja de rocas dolomíticas de Ghaap y el subgrupo de rocas de Pretoria, que juntas forman una franja de 25 a 30 kilómetros de ancho (16 a 19 mi) más allá de eso. [14]

A partir de la mitad del subgrupo de rocas de Pretoria, alrededor del centro de la estructura de impacto, el orden de las rocas se invierte. Avanzando hacia el lugar donde solía estar el borde del cráter, el grupo de dolomitas de Ghaap resurge a 60 km (37 mi) del centro, seguido por un arco de lavas de Ventersdorp, más allá del cual, a entre 80 y 120 km (50 y 75 mi) del centro, las rocas de Witwatersrand reemergen para formar un arco interrumpido de afloramientos en la actualidad. El grupo de Johannesburgo es el más famoso porque fue aquí donde se descubrió oro en 1886. [4] [14] Por lo tanto, es posible que si no hubiera sido por el impacto de Vredefort, este oro nunca se hubiera descubierto. [4]

El centro de 40 kilómetros (25 millas) de diámetro de la estructura de impacto de Vredefort consiste en una cúpula de granito (donde no está cubierta por rocas mucho más jóvenes pertenecientes al Supergrupo Karoo ) que es una parte expuesta del cratón Kaapvaal , uno de los microcontinentes más antiguos que se formó en la Tierra hace 3.900 millones de años. [4] Esta elevación del pico central , o cúpula, es típica de una estructura de impacto compleja, donde las rocas licuadas salpicaron en la estela del meteorito cuando penetró en la superficie.

  • Una cronología de la historia de la Tierra que indica cuándo se formó la estructura de impacto de Vredefort en relación con algunos de los otros eventos geológicos sudafricanos importantes. W indica cuándo se formó el supergrupo de Witwatersrand, C el supergrupo de El Cabo y K el supergrupo de Karoo. El gráfico también indica el período durante el cual se formaron formaciones de roca de hierro en bandas en la Tierra, lo que indica una atmósfera sin oxígeno. La corteza terrestre estuvo total o parcialmente fundida durante el Eón Hádico. Uno de los primeros microcontinentes que se formaron fue el Cratón Kaapvaal, que está expuesto en el centro del Domo de Vredefort, y nuevamente al norte de Johannesburgo.
    Una cronología de la historia de la Tierra que indica cuándo se formó la estructura de impacto de Vredefort en relación con algunos de los otros eventos geológicos sudafricanos importantes. W indica cuándo se formó el supergrupo Witwatersrand , C el supergrupo Cape y K el supergrupo Karoo . El gráfico también indica el período durante el cual se formaron formaciones de roca de hierro en bandas en la Tierra, lo que indica una atmósfera libre de oxígeno . La corteza terrestre estuvo total o parcialmente fundida durante el Eón Hádico. Uno de los primeros microcontinentes en formarse fue el Cratón Kaapvaal , que está expuesto en el centro del Domo Vredefort, y nuevamente al norte de Johannesburgo.
  • Diagrama esquemático de una sección transversal de NE (izquierda) a SO (derecha) a través de la estructura de impacto de Vredefort de 2.020 millones de años de antigüedad y cómo distorsionó las estructuras geológicas contemporáneas. Se muestra el nivel de erosión actual. Johannesburgo es donde la cuenca de Witwatersrand (la capa amarilla) está expuesta en la línea de "superficie actual", justo dentro del borde de la estructura de impacto, a la izquierda. No está a escala.
    Diagrama esquemático de una sección transversal de NE (izquierda) a SO (derecha) a través de la estructura de impacto de Vredefort de 2.020 millones de años de antigüedad y cómo distorsionó las estructuras geológicas contemporáneas. Se muestra el nivel de erosión actual. Johannesburgo es donde la cuenca de Witwatersrand (la capa amarilla) está expuesta en la línea de "superficie actual", justo dentro del borde de la estructura de impacto, a la izquierda. No está a escala.

Conservación

El sitio de Patrimonio Mundial Vredefort Dome está actualmente sujeto a desarrollo inmobiliario, y los propietarios locales han expresado su preocupación por el vertido de aguas residuales al río Vaal y la estructura de impacto. [15] La concesión de derechos de prospección alrededor de los bordes de la estructura de impacto ha llevado a los intereses ambientales a expresar su temor a una minería destructiva.

Comunidad

El domo de Vredefort, en el centro de la estructura de impacto, alberga cuatro ciudades: Parys , Vredefort, Koppies y Venterskroon . Parys es la más grande y un centro turístico; tanto Vredefort como Koppies dependen principalmente de una economía agrícola.

El 19 de diciembre de 2011, la ICASA otorgó una licencia de transmisión a una estación de radio comunitaria para transmitir para los miembros de habla afrikáans e inglesa de las comunidades dentro de la estructura de impacto. El nombre en afrikáans Koepel Stereo (Dome Stereo) hace referencia a la cúpula y anuncia su transmisión como KSFM. La estación transmite en 94,9 MHz FM.

Véase también

Referencias

  1. ^ Universidad de Rochester (26 de septiembre de 2022). «El asteroide que formó el cráter Vredefort era más grande de lo que se creía». Science X. Archivado desde el original el 26 de septiembre de 2022.
  2. ^ abc Huber, MS; Kovaleva, E.; Rae, ASP; Tisato, N.; Gulick, SPS (agosto de 2023). "¿Se pueden descubrir estructuras de impacto arcaicas? Un estudio de caso de la estructura de impacto más grande y profundamente erosionada de la Tierra". Revista de investigación geofísica: planetas . 128 (8). doi : 10.1029/2022JE007721 . ISSN  2169-9097.
  3. ^ abc Allen, Natalie H.; Nakajima, Miki; Wünnemann, Kai; Helhoski, Søren; Trail, Dustin (2022). "Una revisión de las condiciones de formación del cráter Vredefort". Revista de investigación geofísica: planetas . 127 (8): e2022JE007186. Código Bibliográfico :2022JGRE..12707186A. doi : 10.1029/2022JE007186 . S2CID  251449730.
  4. ^ abcdef McCarthy, Terence (2005). La historia de la Tierra y la vida . Struik Publishers. págs. 89-90, 102-107, 134-136. ISBN 978-1-77007-148-3.OCLC 883592852  .
  5. ^ Kamo, SL; Reimold, WU; Krogh, TE; Colliston, WP (noviembre de 1996). "Una edad de 2.023 Ga para el evento de impacto de Vredefort y un primer informe de circones metamorfoseados por choque en brechas pseudotaquilíticas y Granophyre". Earth and Planetary Science Letters . 144 (3–4): 369–387. doi :10.1016/S0012-821X(96)00180-X.
  6. ^ Moser, DE (1997). "Datación de la onda de choque y la huella térmica del gigantesco impacto de Vredefort, Sudáfrica". Geología . 25 (1): 7. doi :10.1130/0091-7613(1997)025<0007:DTSWAT>2.3.CO;2. ISSN  0091-7613.
  7. ^ ab Erickson, TM, Kirkland, CL, Timms, NE, Cavosie, AJ y Davison, TM, 2020. La edad radiométrica precisa establece a Yarrabubba, Australia Occidental, como la estructura de impacto de meteorito reconocida más antigua de la Tierra. Nature communications , 11(1), pp.1-8. doi :10.1038/s41467-019-13985-7
  8. ^ Pati, JK, Qu, WJ, Koeberl, C., Reimold, WU, Chakarvorty, M. y Schmitt, RT, 2017. Evidencia geoquímica de un componente extraterrestre en la brecha de fusión por impacto de la estructura de impacto de Dhala del Paleoproterozoico, India. Meteoritics & Planetary Science , 52(4), pp.722-736. doi :10.1111/maps.12826
  9. ^ Garde, AA, McDonald, I., Dyck, B. y Keulen, N., 2012. Búsqueda de estructuras de impacto gigantes y antiguas en la Tierra: la estructura mesoarqueana de Maniitsoq, en Groenlandia occidental. Earth and Planetary Science Letters , 337, pp.197-210. doi :10.1016/j.epsl.2012.04.026
  10. ^ Mashchak, MS y Naumov, MV, 2012. La estructura de impacto de Suavjärvi, noroeste de Rusia. Meteoritics & Planetary Science , 47(10), págs. 1644-1658. doi :10.1111/j.1945-5100.2012.01428.x
  11. ^ Reimold, WU; Ferrière, L .; Deutsch, A.; Koeberl, C. (2014). "Controversias de impacto: criterios de reconocimiento de impacto y cuestiones relacionadas". Meteoritics & Planetary Science . 49 (5): 723–731. Bibcode :2014M&PS...49..723R. doi : 10.1111/maps.12284 . Consultado el 12 de octubre de 2023 .
  12. ^ Norman, Nick; Whitfield, Gavin (2006). Viajes geológicos . Struik Publishers. págs. 38-49, 60-61. ISBN 978-1-77007-062-2.OCLC 974035410  .
  13. ^ Truswell, J. F (1977). La evolución geológica de Sudáfrica . Purnell. págs. 23–38. OCLC  488347575.
  14. ^ ab Mapa geológico de Sudáfrica, Lesoto y Suazilandia (1970). Consejo de Geociencias, Servicio Geológico de Sudáfrica.
  15. ^ Momberg, Eleanor (23 de agosto de 2009). «Río rumbo a las rocas» . Consultado el 22 de marzo de 2011 .
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Cúpula de Vredefort .
  • Parys Sudáfrica
  • Grupo de investigación sobre cráteres de impacto – Universidad de Witwatersrand
  • Base de datos de impacto de la Tierra
  • Impacto profundo: la cúpula de Vredefort
  • Imagen satelital de la estructura de impacto de Vredefort de Google Maps
  • Formación de cráteres por impacto: una visión general de los aspectos mineralógicos y geoquímicos – Universidad de Viena Archivado el 6 de julio de 2011 en Wayback Machine
  • Google Earth 3d .KMZ de los 25 cráteres más grandes (requiere Google Earth )
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