理查特結構

理查特結構
位置 毛里塔尼亚阿德拉爾高原
理查特結構內環帶
自衛星圖的地形重建（规模6:1的垂直轴）。着色如下：基岩：棕色，砂土：黃色、白色，植被：綠色，咸沉积物：藍色
理查特結構的衛星影像

理查特結構（英語：Richat Structure、阿拉伯语：قلب الريشات‎，羅馬化：Qalb ar-Rīšāt），又稱撒哈拉之眼（英語：Eye of the Sahara），是一個位於撒哈拉沙漠西部、茅利塔尼亞境內的巨大同心圓地形。理查特結構的直徑有50公里，海拔高度約400公尺，整體相當平坦；看起來就像個菊石，從繞地球軌道才得見其全貌。

一開始理查特結構被認為是個隕石坑，但構造的中心地勢平坦，沒有發現曾有高溫與撞擊的地質證據；也不太可能是火山，因為當地沒有發現火成岩堆積的圓頂。現在普遍認為，理查特結構的是地形抬升與侵蝕作用同時進行的結果。

簡介

理查特結構是一個深受侵蝕、略呈橢圓形的圓型，直徑為40公里。圓型中為沉積岩，年齡從圓心的晚元古代到其邊緣的奧陶紀砂岩，地層傾角約10–20°，岩層中不同的石英比例使各岩層的硬度有所差別，差異侵蝕形成了突出的多組環形單面山。 它的中心區域由矽質角礫岩組成，覆蓋直徑至少30公里的區域[1][2][3]。

理查特結構內部出露的是各種侵入性和擠出的火成岩，包括流紋岩，輝長岩，碳酸鹽岩和慶伯利岩. 流紋岩由熔岩流和經交代作用熱液蝕變的凝灰岩組成，顯示曾有兩個不同的噴發中心，被認為為兩個低平火山口受侵蝕剩下的遺骸。根據野外測繪和航磁數據，可辨識出輝長岩形成的兩組同心環堤，內環寬約20米，距離理查特結構中心約3公里。外環寬約50米，距離結構的中心約7至8公里。在結構中另有32組碳酸鹽岩組成的石堤，石堤通常長約300米，寬1至4米，由內部沒有空腔的碳酸鹽岩組成。碳酸岩形成的年代約為94百萬到104百萬年。結構的北邊有一組慶伯利岩侵入岩，年代約99百萬年。這些岩層擾動的跡象被認為是理查特結構底下存在大型侵入岩脈的證據，同時也是因為該岩脈的推擠才使得理查特結構浮出地層[1][2][4][5]。

理查特結構中另一地質特徵是壯觀的熱液換質作用，包括流紋岩和輝長岩，以及由熱液溶解所形成、結晶巨大的角礫岩。含有巨大矽質結晶的角礫岩，在結構中心厚度至少達到40米，而在結構邊緣的區域只有幾米厚。角礫岩含白色與深灰色的燧石，富含石英的砂岩，與已強烈矽化的層疊石石灰岩。 以氬-氬定年法（英语：Argon–argon dating）檢測，年代大約在大約98.2±2.6百萬年前[1][2][5]。

成因

理查特結構被地質學家視為高度對稱且深度侵蝕的地質穹頂，於1930年代至1940年代的文獻中，以「理查特隕坑（Richât Crater）」、「理查特大坑（boutonnière du Richât）」之名登載。理查德-莫拉德（Richard-Molard，1948）認為這是一個超大型的火成岩侵入岩蓋[6]。1952年的地質調查標示了茅利塔尼亞四處類似的地質構造：理查特結構、Aouelloul、Temimichat-Ghallaman，與Tenoumer（泰诺摩尔陨石坑）[7]。起先理查特結構也被認為與其他三處一樣是撞擊坑所形成的地質構造，然而1950年代到1960年代進行更深入的研究表明它是由單純由陸地地質作用所形成的。在1960年代進行了大量的實地和實驗室研究後，沒有發現可靠的證據表明地質中含有重擊事件所形成的衝擊石英或其他任何高速撞擊所形成的變質作用[8]。標本中一開始被認為有檢測出隱含著撞擊作用的柯氏石英（英语：Coesite），但後來被確定是將重晶石誤判[9] 。隨後Matton et al. (2005) 與Matton (2008) 的論文確定理查特結構並非撞擊坑。最新的定年與地質論文揭示，理查特結構中圓形分佈的山脊和山谷，是由白堊紀時代的鹼性火成岩侵入岩盤，使得頂端交替的硬岩和軟岩層逐漸抬升，進而因差異侵蝕而形成了多組單面山[10]。

類似地形

在撒哈拉沙漠東部的蘇丹、埃及與利比亞國境處，有另外兩個並不相似的圓形結構。

資料來源

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Matton, G. The Cretaceous Richat Complex (Mauritania); a peri-Atlantic alkaline (PDF). Chicoutimi, Quebec, Canada: Université du Québec à Chicoutimi. 2008 [2019-01-02]. （原始内容 (PDF)存档于2012-04-02）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Matton, Guillaume; Jébrak, Michel; Lee, James K.W. Resolving the Richat enigma: Doming and hydrothermal karstification above an alkaline complex. Geology. 2005, 33 (8): 665–68 [2019-01-02]. doi:10.1130/G21542AR.1. （原始内容存档于2021-01-27）. 
  3. ^ Woolley, A. R. (2001) Alkaline Rocks and Carbonatites of the World, Part 3: Africa. London, United Kingdom, The Geological Society of London. ISBN 978-0-412-61410-1
  4. ^ Netto, A. M., J. Fabre, J., G. Poupeau, and M. et Champemmois (1992) Datations par traces de fissions de la structure circulaire des Richats.Comptes Rendus de 'Académie des Sciences. v. 314, pp. 1179–86.
  5. ^ 5.0 5.1 Matton, G., and M. Jébrak (2014) The "eye of Africa" (Richat dome, Mauritania): An isolated Cretaceous alkaline–hydrothermal complex （页面存档备份，存于互联网档案馆） Journal of African Earth Sciences. v. 97, no. 8, pp. 109–24.
  6. ^ Jacques Richard-Molard, La boutonnière du Richât en Adrar Mauritanien Acad. Sci. Comptes Rendus, vol. 227, 142f.
  7. ^ Notes africaines, Issues 109-124 (1966), p. 32.
  8. ^ Dietz, R. S., R. Fudali, and W. Cassidy (1969) Richat and Semsiyat Domes (Mauritania): Not Astroblemes （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Geological Society of America. v. 80, no. 7, pp. 1367–72.
  9. ^ Fudali, R. F. (1969) Coesite from the Richat Dome, Mauritania: A Misidentification （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Science. v. 166, no. 3902, pp. 228–30.
  10. ^ "The breccia core is genetically related to plutonic activity, since doming and the production of hydrothermal fluids were instrumental in creating a favorable setting for dissolution. The resulting fluids were also responsible for subsequent silicification and hydrothermal infilling. To the best of our knowledge, karst collapse phenomena at the summit of an alkaline complex are unique, but may be more frequent than previously believed." (Matton 2005)


延伸閱讀

  • Guillaume Matton, Michel Jébrak and James K.W. Lee. Resolving the Richat enigma: Doming and hydrothermal karstification above an alkaline complex. Geology. 2005年8月, 33 (8): 665–668. doi:10.1130/G21542.1. 

外部連結

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21°7′29.67″N 11°24′12.96″W / 21.1249083°N 11.4036000°W / 21.1249083; -11.4036000