新的证据表明：世界上已知最大的小行星撞击结构深埋在澳大利亚东南部

第三只手烈

新的证据表明：世界上已知最大的小行星撞击结构深埋在澳大利亚东南部。鸣谢:谷歌地图

（）据《对话》（安德鲁·格里克森）：在我和我的同事托尼·耶茨最近发表在《构造物理学》杂志上的研究中，我们调查了我们认为——基于多年小行星撞击研究的经验——是世界上已知最大的撞击结构，深埋在新南威尔士南部的地球中。

德尼利昆构造直径高达520公里，有待进一步钻探测试。这超过了南非近300公里宽的Vredefort撞击结构的规模，该结构迄今为止被认为是世界上最大的。

地球早期历史的隐藏痕迹

地球被小行星撞击的历史很大程度上被掩盖了。这有几个原因。第一个是侵蚀:随着时间的推移，重力、风和水慢慢磨损土地物质的过程。

当小行星撞击地球时，它会形成一个核心隆起的陨石坑。这类似于当你把一颗鹅卵石扔进游泳池时，一滴水是如何从一个短暂的火山口向上飞溅的。

这个中央隆起的圆顶是大型撞击结构的一个重要特征。然而，它会被侵蚀数千至数百万年，使结构难以识别。

随着时间的推移，结构也可能被沉积物掩埋。或者它们可能会因为俯冲而消失，在俯冲过程中，构造板块会相互碰撞并滑入地球的地幔层。



这张地图显示了澳大利亚大陆和近海不确定的、可能的或可能的撞击源的环形结构的分布。绿点代表确认的撞击坑。红点代表宽度超过100公里的已确认撞击结构，而白色圆圈内的红点宽度超过50公里。黄点代表可能的撞击结构。鸣谢:安德鲁·格里克森和佛朗哥·皮拉杰诺

尽管如此，新的地球物理发现正在发掘直径可能达到几十公里的小行星形成的撞击结构的特征——这预示着我们对地球亿万年来如何进化的理解发生了范式转变。其中包括对撞击“喷出物”的开创性发现，喷出物是在撞击过程中从陨石坑中抛出的物质。

研究人员认为，在世界各地早期地形的沉积物中发现的这些喷出物的最古老的层，可能意味着地球晚期大轰炸的结束。最新的证据表明，直到大约32亿年前，地球和太阳系中的其他行星一直受到小行星的强烈撞击，此后也时有发生。

一些大的撞击与大规模灭绝事件相关联。例如，以父子科学家Luis和Walter Alvarez命名的Alvarez假说解释了非鸟类恐龙是如何因大约6600万年前的一次大规模小行星撞击而灭绝的。

揭开德尼利昆结构

澳大利亚大陆和它的前身冈瓦纳大陆一直是无数小行星撞击的目标。这导致了至少38个已确认的和43个潜在的撞击结构，从相对较小的陨石坑到大型和完全掩埋的结构。

你会想起水池和卵石的类比，当一颗大的小行星撞击地球时，下面的地壳会产生短暂的弹性反弹，产生一个中央穹顶。

随着时间的推移，这种圆顶会慢慢被侵蚀和/或掩埋，可能是原始撞击结构的全部保留。它们代表了影响的根深蒂固的“根区域”。著名的例子是在Vredefort撞击构造和墨西哥170公里宽的Chicxulub陨石坑。后者代表了导致恐龙灭绝的撞击。



德尼利昆构造可能形成于晚奥陶世的冈瓦纳东部。鸣谢:甄秋等，2022，抄送

在1995年和2000年之间，托尼·耶茨认为新南威尔士州默里盆地下面的磁性模式很可能代表了一个巨大的、埋藏的撞击结构。对该地区2015年至2020年间更新的地球物理数据的分析证实，存在一个直径520公里的结构，其中心有一个地震定义的圆顶。

德尼利昆构造具有大规模撞击构造的所有特征。例如，该地区的磁性读数揭示了围绕该结构核心的地壳中对称的波纹图案。这可能是在撞击过程中产生的，因为极高的温度产生了强烈的磁力。

一个中心低磁区对应于地震学上定义的地幔穹丘上方30公里深的变形。这个穹丘的顶部比区域地幔顶部浅约10公里。

磁力测量也显示了“径向断层”的证据:从大型撞击构造的中心放射出来的裂缝。这还伴随着可能代表火成“岩脉”的小磁异常，火成“岩脉”是注入预先存在的岩体的裂缝中的岩浆片。

径向断层及其内部形成的火成岩是大型撞击构造的典型特征，可以在加拿大的Vredefort构造和Sudbury撞击构造中找到。

目前，德尼利昆撞击的大部分证据是基于从地表获得的地球物理数据。为了证明撞击，我们需要收集冲击的物理证据，这只能来自深入结构的钻孔。

德尼利昆撞击是什么时候发生的？



这张德尼利昆撞击结构的“总磁场强度”图像描绘了其直径520公里的多环模式、中央核心、径向断层和浅钻孔的位置。鸣谢:数据来自澳大利亚地球科学，发表于Glikson和Yeates，2022年

德尼利昆构造很可能位于冈瓦纳大陆的东部，之后很久才分裂成几个大陆(包括澳大利亚大陆)。

造成这一现象的影响可能发生在奥陶纪晚期的大灭绝事件中。具体来说，我认为它可能引发了所谓的Hirnantian冰川阶段，该阶段持续到4.452亿年至4.438亿年前，也被定义为奥陶纪-志留纪灭绝事件。

这一巨大的冰川和大灭绝事件消灭了地球上大约85%的物种。这是杀死恐龙的希克苏鲁伯撞击规模的两倍多。

丹尼里昆构造也可能比赫南天事件更古老，可能是寒武纪早期(约5.14亿年前)的产物。下一步将是收集样本，以确定该结构的确切年龄。这需要在它的磁性中心钻一个深孔，并测定提取物质的年代。

人们希望对德尼利昆撞击结构的进一步研究将为早古生代地球的性质提供新的线索。