Раб Кратон
Кратон Невольников — архейский кратон на северо-западе Канадского щита , на Северо-Западных территориях и в Нунавуте . Кратон Слейв включает в себя гнейс Акаста возрастом 4,03 млрд лет , который является одной из старейших датированных пород на Земле. [1] [2] Пробег около 300 000 км. 2 (120 000 квадратных миль), это относительно небольшой, но хорошо обнаженный кратон, в котором преобладают зеленокаменные и турбидитовые толщи ~ 2,73–2,63 млрд лет назад (возрастом около 2,73–2,63 млрд лет) и плутонические породы ~ 2,72–2,58 млрд лет, при этом большие части кратона подстилаются более древние гнейсы и гранитоиды . [3] Кратон Невольников — один из блоков, слагающих докембрийское ядро Северной Америки, также известное как палеоконтинент Лаврентия . [4]
Открытая часть кратона, называемая Провинцией Слейва, занимает площадь 172 500 км. 2 (66 600 квадратных миль) и имеет эллиптическую форму, которая простирается на 680 км (420 миль) к северо-северо-востоку от Грос-Кап на Большом Невольничьем озере до мыса Барроу в заливе Коронации и на 460 км (290 миль) к юго-западу вдоль 64 ° северной широты. [4] Он занимает площадь около 700 × 500 км (430 × 310 миль) и ограничен палеопротерозойскими поясами на юге, востоке и западе, а на севере его покрывают более молодые породы. [5]
Кратон Невольников разделен на западно-центральный подвальный комплекс, Центральный подвальный комплекс невольников и восточную провинцию, названную Террейн реки Хакетт или Восточная невольничья провинция. Эти два домена разделены швом возрастом 2,7 млрд лет, определяемым двумя изотопными границами, идущими с севера на юг над кратоном. [6]
Подразделения
[ редактировать ]Центральный рабский подвальный комплекс
[ редактировать ]
Центрально-Слейвский фундаментный комплекс (ЦСБК) — фундамент под центральной и западной частью кратона. Восточная протяженность CSBC неизвестна, поскольку его исчезновение отмечено изотопными границами Nd и Pb. [7] CSBC погружается на восток и подстилает, по крайней мере, центральную часть кратона. Вдоль реки Акаста CSBC включает гнейсы Акаста с возрастом протолита около 4,03 млрд лет, одни из старейших датированных горных пород на Земле. Эти гнейсы полиметаморфические тоналито , имеют - габброовый состав . Остальная часть CSBC моложе: центральное ядро <3,5 млрд лет, а оставшийся кратон имеет возраст обломков и протолитов от 3,4 до 2,8 млрд лет. [2] Комплекс фундамента перекрыт неоархейскими супракрустальными толщами и прорван плутоническими свитами. [8] Гнейсы Акасты геохимически похожи на другие архейские комплексы, но возрастом четыре миллиарда лет они содержат еще более древние ядра циркона. Эти ядра указывают на то, что родительские магмы таких комплексов образовались в результате взаимодействия цирконсодержащей коры и расплавов мантийного происхождения. Таких более древних гнейсов Акасты пока не обнаружено, но ядра циркона указывают на то, что они могут существовать. [9]
Вулканический комплекс Бэк-Ривер
[ редактировать ]Вулканический комплекс Бэк-Ривер представляет собой архейский стратовулкан, сохранившийся в вертикальном положении и окруженный четырьмя осадочными толщами, отражающими магматическую историю вулкана. Обнаженный купол в южной половине комплекса интерпретируется как эродированная часть вулкана. В отличие от остального кратона, комплекс претерпел лишь небольшую степень деформации. [10]
Йеллоунайф Супергруппа
[ редактировать ]Супергруппа Йеллоунайф, также известная как зеленокаменный пояс Йеллоунайфа , отложилась более 300 миллионов лет назад ок. 2,9–2,6 млрд лет назад и непосредственно перекрывает CSBC, включая большую часть Восточной Невольничей провинции. [11] [7] CSBC и зеленокаменный пояс Йеллоунайф разделены отчетливым несогласием, продолжающимся по латерали на протяжении сотен километров. [12] Супергруппа Йеллоунайф подверглась крупному метаморфизму около 2605 млн лет назад, в результате чего образовался диапазон от зеленосланцевой до нижней амфиболитовой фации. [13] Супергруппа содержит как минимум четыре отдельные последовательности, представляющие разные тектонические условия, отложенные в отдельных интервалах. [13] Четыре основные последовательности включают в себя от старшего к младшему: Центральную группу прикрытия работорговцев, группу Кам, группу Бантинг и формацию озера Джексон. [13] Супергруппа Йеллоунайф использовалась для представления общей стратиграфии зеленокаменных поясов Кратона Слейв, включая пояса Восточного Кратона Слейв, с целью интерпретации процессов, вовлеченных в эволюцию Кратона Слейв. [13]
Центральная группа прикрытия рабов
[ редактировать ]Неоархейская супракрустальная толща, известная как Центральная группа невольничьего покрова (неофициально группа Дуайера), представляет собой пакет фукситовых кварцитов возрастом 2,9–2,8 млрд лет, перекрытых полосчатыми железными образованиями . [11] Эта последовательность фухизитовых кварцитов, по-видимому, характерна для многих других кратонов в период от 3,1 до 2,8 млрд лет назад и отмечает глобальный пик производства кварцитов. [13] [12] Центральная группа прикрытия рабов обычно имеет толщину от 100 до 200 метров. [11] Конгломерат кварцевой гальки, обнаруженный у подножия Центральной группы укрытий Невольников, отмечает отчетливое несогласие, продолжающееся по латерали на большей части CSBC. [12] Этот слой конгломерата кварцевой гальки был обнаружен на северо-западе, в комплексе гнейсов Акаста возрастом 4,03 млрд лет. [12] Группа Центрального Невольничьего Покрова является автохтонной и представляет собой единую непрерывную последовательность покровов, связывающую комплекс фундамента на северо-западе с фундаментом в южно-центральной Невольничей провинции. [12] Равномерное, непрерывное по латерали отложение предполагает, что CSBC ранее был частью единого древнего кратона, существовавшего еще 2,85 млрд лет назад. [12]
Кам Групп
[ редактировать ]Камская группа представляет собой толщу мощностью 0,3–6 км, перекрывающую полосчатые железные образования Центральной группы рабского прикрытия. [11] Контакт между этими двумя группами сохранился плохо из-за внедрения силлов габбро и умеренной сдвига. [13] Группа Кам разделена на нижнюю и верхнюю группу на основании существования тонкого кислого вулканокластического слоя (Рэнни Черт), датированного 2722 млн лет назад. [13] Нижняя группа Кама состоит из чанской свиты, содержащей потоки подушечных базальтов, прорванных серией габброовых силлов и даек, образовавшихся в условиях протяженного задугового бассейна. [13] Возраст осадочных пород, обнаженных в северной части свиты, составляет от 2,84 до 2,80 млрд лет назад. [13] Верхнекамская серия включает три свиты, заложенные между 2772 и 2701 млн лет назад. [13] Он сложен преимущественно вулканическими породами среднего и базальтового состава с тонкими прослоями риолитовых туфов и небольшими потоками коматиита . [13] [11] Породы в этой формации, по-видимому, образовались в дуговой обстановке и могут быть результатом рифтогенеза пород фундамента из-за повышенной активности мантийных плюмов. [13] [11]
Бантинг Групп
[ редактировать ]Группа Бантинг представляет собой толщу простирания на север, которая находится над более старой группой Кам и более молодой формацией озера Джексон. [13] Контакт между нижними подразделениями и группой Бантинг представляет собой несогласие, которое представляет собой разрыв в отложениях примерно в 40 миллионов лет. [13] Группа Бантинг содержит вулканические породы от кремнистых до средних, обычно известково-щелочные. [13] [14] Формирование группы Бантинг во многом является результатом вулканизма и субвулканической активности после 2,7 млрд лет назад. [11] Серия кварц-полевошпатовых интрузий возрастом 2658 млн лет обнаружена по всей нижележащей группе Кам, которые связаны с вулканизмом после 2,7 млрд лет, обнаруженным в группе Бантинг. [13] [7]
Формирование озера Джексон
[ редактировать ]Отложение формации Джексон-Лейк началось 2605 млн лет назад. [13] Формация представляет собой высокоэнергетическое осадочное месторождение, залегающее на вулканических породах Камской серии. Месторождение состоит из полимиктовых конгломератов и речных песчаников, которые подверглись крупному метаморфическому событию, о чем свидетельствуют одинаково ориентированные вертикальные провалы и линии, обнаруженные в более старых группах. [13]
Эволюция Кратона Невольников
[ редактировать ]Самое раннее формирование
[ редактировать ]Информацию о самом раннем формировании Кратона Слейв можно найти в гнейсовом комплексе Акаста, но из-за сложной истории, плохой сохранности и отсутствия обнажения многое еще неизвестно о процессах формирования коры в гадее и раннем архее. Ксенокристаллы , обнаруженные в тоналитовых гнейсах гнейсового комплекса Акаста возрастом 3,94 млрд лет, имеют U-Pb датировку 4,2 млрд лет. [14] Эти ксенокристаллы циркона первоначально кристаллизовались в гранитной магме корового происхождения. [14] Дальнейшие данные свидетельствуют о том, что тоналитовые гнейсы возрастом 3,94 млрд лет, по крайней мере, частично произошли от гранитной магмы возрастом 4,2 млрд лет, что указывает на то, что переработка земной коры была важным процессом в эоархее . [14] Цирконы из этого гранитного протолита имеют сходство с цирконами из кратона Йилгарн в Западной Австралии и могут быть свидетельством формирования континентальной коры в гадейском эоне. [14] Однако предполагается, что эти два кратона никогда не были напрямую соединены, что может указывать на то, что ранняя гадейская кора состояла в основном из континентального гранита. [15] [14] Анализ следов изотопов показывает, что эти ранние гранитные породы произошли из сильно обедненной мантии, и предполагает, что крупномасштабная дифференциация произошла примерно до 4,0 млрд лет назад. [14] Эти кристаллы циркона могут сыграть важную роль в понимании процессов формирования древнейшей коры, поскольку о них пока мало что известно. [14]
Стабилизация кратона
[ редактировать ]Общая стабильность кратона тесно связана с наличием прочной и глубокой континентальной литосферной мантии , поскольку она защищает кору от термической эрозии и смягчает последствия тектонизма. [7] Кратон Слейв демонстрирует долгую историю формирования континентальной литосферной мантии. Образование алмазов относительно обширно по всему Кратону Слейва и требует толстого кратонического корня. [13] Возраст самых старых алмазов, полученных из мантии, составлял от 3,5 до 3,3 млрд лет назад, что позволяет предположить, что к этому времени Рабский Протократон уже сформировал толстый коровой корень. [13] Основная стабилизация кратона Слейв произошла в неоархее примерно 2,75 млрд лет назад, о чем свидетельствует обилие перидотитовых образований. [7] Кратон Каапваль демонстрировал аналогичный пиковый возраст роста, что может свидетельствовать о том, что большая часть континентальной литосферной мантии Земли сформировалась в неоархейском периоде. [13] Формирование и стабилизация континентальной литосферной мантии и эволюция коры тесно связаны в период 2,8–2,0 млрд лет назад. [13]
Тектоническая история
[ редактировать ]
Попытки реконструировать тектоническую историю кратона в основном были сосредоточены на асимметрии восток-запад. Наличие коллизионного шва позволяет предположить, что CSBC столкнулся с островодужным террейном вдоль границы, направленной с севера на юг, до 2,69 млрд лет назад. Альтернативно, «Восточный раб» может представлять собой ослабленную и модифицированную мезоархейскую литосферу, образовавшуюся во время рифтогенеза 2,85–2,70 млрд лет назад. мантийная литосфера под западным Слейвом может быть на 400 млн лет старше, чем подлежащая восточному Слейву. [5] [16] Кроме того, рифтогенез подтверждается существованием более молодых дуговых или задуговых пород, которые перекрывают CSBC, но составляют большую часть Восточного Слейва. [11] Однако вопрос о том, был ли Восточный Раб результатом рифтинга или прироста другого террейна, до сих пор остается предметом споров.
После рифтогенного события или аккреции 2,7 млрд лет назад Слейв претерпел крупномасштабное расширение в 2680 млн лет назад, что привело к образованию бассейна Бурваш размером > 400x800 км, широко распространенных основных силлов и других более молодых турбидитов вдоль северо-западной окраины. [17] [11] Бассейн Бурваш сложен метаморфизованными турбидитовыми песчаниками и сланцами с вкраплениями тонких слоев кислого туфа. [17] В 2634 млн лет назад Слейв перешел на режим сжатия, и бассейн Бурваш начал закрываться, возможно, из-за неглубокой субдукции с северо-запада или юго-востока. [11] [17] К 2,6 млрд лет назад «Раб» столкнулся с гораздо более крупной Склавией , что привело к сокращению и поперечному складыванию кратона. [15] [11] Наличие трех рифтовых окраин вокруг Слейва, а также пород фундамента одинакового возраста 3,3–3,5 млрд лет, фукситовых кварцитов и тоналитов 2,9 млрд лет позволяет предположить, что кратоны Дхарвар , Зимбабве и Вайоминг также были частью Склавии. [15] Раб откололся от Склавии между 2,2 и 2,0 млрд лет назад, о чем свидетельствует множество роев даек на его окраинах. [15] Кратон Слейв дрейфовал примерно 200 миллионов лет, прежде чем он соединился с кратоном Рэй около 2,0–1,8 млрд лет назад в складчатости Тальтсон-Телон. [15] [18] Орогенный пояс образовал более мелкие экзотические террейны, прежде чем Слейв в конечном итоге был погружен на восток под Раэ, что привело к образованию континентальной магматической дуги, известной как магматическая зона Тальтсона . [18] [19] Постоянное движение провинции Слейв на восток, а также коллизия Хоттахского террейна на западной окраине Слейва приводят к интенсивной деформации Тальтсонской магматической зоны. [18] Террейн Хотта аккрецировался с Слейвом во время складчатости Уопмей в 1,88 млрд лет назад, вскоре после телонской складчатости. [18] Это событие породило еще одну континентальную магматическую дугу на западной окраине Слейва, магматическую зону Большого Медведя , а также зону разлома Уопмей. [15] [18] Зона разлома Уопмей состоит из тонкокожих надвиговых поясов, которые отмечают шов между террейном Хотта и кратоном Слейв. [18] Эти два складчатых образования образовали Кратон Невольников в пределах Лаврентии , где он находится до сих пор.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Stern & Bleeker 1998 , Сводная
- ^ Jump up to: а б Бликер и др. 2004 , Подвальный комплекс, с. 1
- ^ Бликер, Стерн и Сиркомб 2000 , Кратон рабов и предыдущие исследования, стр. 2–3.
- ^ Jump up to: а б Helmstaedt 2009 , Геологическая обстановка, стр. 1056–1057.
- ^ Jump up to: а б Дэвис и др. 2003 геологического фона
- ^ Jones & Garcia 2006 , Геологическая обстановка, стр. 126–127.
- ^ Jump up to: а б с д и Химан, Ларри М.; Пирсон, Д. Грэм (1 апреля 2010 г.). «Природа и эволюция субконтинентальной литосферной мантии провинции Слейв» . Канадский журнал наук о Земле . 47 (4): 369–388. Бибкод : 2010CaJES..47..369H . дои : 10.1139/E09-046 . ISSN 0008-4077 .
- ^ Ошибка harvnb Bleeker 2011
- ^ Bowring & Williams 1999 , Значение данных по циркону, стр. 14–15.
- ^ Вильнёв и др. 2001 , Введение, с. 2
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Бликер, В.; Дэвис, Б.; Кетчам, Дж.; Стерн, Р.; Сиркомб, К.; Уолдрон, Дж. (2004). «Невольничий кратон сверху: вид на земную кору» (PDF) . Геологическая служба Канады. Проверено в марте 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Бликер, Стерн; Кетчум, Джон; Дэвис, Билл (2004). Почему Невольничья провинция Северо-Западных территорий стала немного больше . Министерство природных ресурсов Канады, Геологическая служба Канады. ISBN 978-0660180212 . OCLC 932794624 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v Исаксен, CE; Боуринг, ЮАР (1 октября 1994 г.). «Эволюция Рабского кратона» . Геология . 22 (10): 917–920. Бибкод : 1994Geo....22..917I . doi : 10.1130/0091-7613(1994)022<0917:EOTSC>2.3.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Иидзука, Цуёси; Хори, Кенджи; Комия, Цуёси; Маруяма, Сигенори; Хирата, Такафуми; Хидака, Хироши; Виндли, Брайан Ф. (2006). «Ксенокристаллы циркона 4.2 Ga в гнейсе Акаста на северо-западе Канады: свидетельства существования ранней континентальной коры». Геология . 34 (4): 245. Бибкод : 2006Гео....34..245И . дои : 10.1130/g22124.1 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Бликер, Воутер (1 декабря 2003 г.). «Поздние архейские записи: головоломка примерно из 35 частей». Литос . Повесть о двух кратонах: Мастерская раба-каапвааля. 71 (2–4): 99–134. Бибкод : 2003Litho..71...99B . дои : 10.1016/j.lithos.2003.07.003 .
- ^ Дэвис и др. 2003 , Рис. 1, стр. 576.
- ^ Jump up to: а б с Фергюсон, Марк Э; Уолдрон, Джон В.Ф.; Бликер, Воутер (2005). «Архейская глубоководная морская среда: турбидитовая архитектура формации Бурваш, Слейв-провинция, Северо-Западные территории». Канадский журнал наук о Земле . 42 (6): 935–954. Бибкод : 2005CaJES..42..935F . дои : 10.1139/e04-070 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Виво, Бенедетто Де; Граземанн, Бернхард; Стюве, Курт (11 декабря 2009 г.). ГЕОЛОГИЯ- Том IV . Публикации EOLSS. ISBN 9781848260078 .
- ^ Тиррул, Рейн; Гротцингер, Джон П. (1 октября 1990 г.). «Раннепротерозойская коллизионная складчатость вдоль тектонической зоны Северного Телона, Северо-Западные территории, Канада: данные с форланда». Тектоника . 9 (5): 1015–1036. Бибкод : 1990Tecto...9.1015T . дои : 10.1029/TC009i005p01015 . ISSN 1944-9194 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
