Кратон Каапвааль
Кратон Каапвааль (с центром в провинции Лимпопо в Южной Африке ), наряду с кратоном Пилбара в Западной Австралии, являются единственными оставшимися участками нетронутой коры возрастом 3,6–2,5 млрд лет назад на Земле. Сходство находок горных пород обоих этих кратонов , особенно перекрывающих их поздних архейских отложений, позволяет предположить, что когда-то они были частью Ваалбара суперконтинента . [1]
Описание
[ редактировать ]Кратон Каапвааль занимает площадь около 1 200 000 км . 2 (460 000 квадратных миль) и соединен с кратоном Зимбабве на севере поясом Лимпопо . На юге и западе кратон Каапвааль окружен протерозойскими орогенами , а на востоке — Лебомбо моноклиналью , которая содержит юрские магматические породы , связанные с распадом Гондваны . [2]
Кратон Каапвааль сформировался и стабилизировался между 3,7 и 2,6 млрд лет назад. [2] путем внедрения крупных гранитоидных батолитов , которые утолщали и стабилизировали континентальную кору на ранних стадиях магматизма дугового и цикла седиментации . Кратон представляет собой смесь раннеархейских (3,0–3,5 млрд лет) гранитных зеленокаменных террейнов и более древних тоналитовых гнейсов (около 3,6–3,7 млрд лет), прорванных множеством гранитных плутонов (3,3–3,0 млрд лет). Последующая эволюция кратона Каапвааль (3,0–2,7 млрд лет назад), как полагают, связана с столкновением континента и дуги, которое вызвало перекрывающую последовательность бассейнов, заполненных мощными толщами как вулканических , так и осадочных пород. Затем последовало эпизодическое расширение и рифтинг , когда были разработаны толщи Габороне-Канье и Вентерсдорп. Раннеархейская кора хорошо обнажена только на восточной стороне кратона и представляет собой коллаж субдоменов и блоков земной коры, характеризующихся характерными магматическими породами и деформациями.
Позднеархейский метаморфизм соединил южную окраинную зону кратона Каапваал с северной окраинной зоной кратона Зимбабве примерно 2,8–2,5 млрд лет назад орогеническим поясом Лимпопо шириной 250 километров (160 миль). Пояс представляет собой зону гранулитовой фации тектонитов простирания с востока на северо-восток , разделяющую гранитоидно-зеленокаменные террейны кратонов Каапвааль и Зимбабве.
Центральная зона Лимпопо
[ редактировать ]Эволюцию земной коры Центральной зоны Лимпопо можно разделить на три основных периода: 3,2–2,9 млрд лет, 2,6 млрд лет и 2,0 млрд лет. Первые два периода характеризуются магматической активностью, приведшей к образованию архейских тоналитов-трондьемит-гранодиоритов (ТТГ). ), такие как гнейсы Песчаной реки и Булайская гранитная интрузия. В условиях раннего протерозоя высокой степени метаморфизма произошло частичное плавление, в результате которого образовалось большое количество гранитного расплава. [3]
Нет никаких указаний на то, что последовательность от неоархейского до раннего палеопротерозоя на кратоне возникла в результате орогенического события 2,65–2,70 млрд лет, сохранившегося в метаморфическом комплексе Лимпопо. Однако более молодые позднепалеопротерозойские краснопластовые толщи содержат цирконы этого временного интервала, а также много детритовых цирконов ~2,0 млрд лет. Это означает, что комплекс Лимпопо вместе с кратоном Зимбабве присоединился к кратону Каапвааль только примерно 2,0 млрд лет назад во время формирования мобильного пояса Магонди, который, в свою очередь, стал источником объемных позднепалеопротерозойских красных отложений на юге Африки. [4] Свидетельства горизонтального расслоения и речной эрозии можно найти по всему массиву Ватерберг в центральной зоне Лимпопо.
Зеленокаменный пояс Барбертона
[ редактировать ]Зеленокаменный пояс Барбертона, также известный как горы Махонджва , расположен на восточной окраине кратона Каапваал. Он хорошо известен своей золотой минерализацией и коматиитами , необычным типом ультраосновной вулканической породы, названной в честь реки Комати, протекающей через пояс. Некоторые из самых старых обнаженных пород на Земле (возраст более 3,6 млрд лет назад) расположены в зеленокаменном поясе Барбертон в районах Эсватини-Барбертон и содержат некоторые из древнейших следов жизни на Земле. Только породы, обнаруженные в Зеленокаменном поясе Исуа в Западной Гренландии , старше.
Йоханнесбург Доум
[ редактировать ]Архейский Йоханнесбургский купол расположен в центральной части кратона Каапваал и состоит из трондьемитовых и тоналитических гранитных пород, прорванных в мафит-ультрамафитовый зеленокаменный камень. [2] Исследования с использованием U-Pb датирования единичных цирконов для образцов гранитоидов дают возраст 3340 +/- 3 млн лет назад и представляют собой самую старую гранитоидную фазу, обнаруженную на сегодняшний день. «После внедрения трондьемит-тоналитовых гнейсов на куполе произошел дальнейший период магматизма, который привел к внедрению основных даек, которые проявляются в виде роговообманковых амфиболитов. Возраст этих даек еще предстоит определить количественно, но они находятся в пределах временные ограничения, налагаемые возрастом трондьемитовых гнейсов (3340–3200 млн лет назад) и более поздних секущих калиевых гранитоидов.
Эти породы, состоящие в основном из гранодиоритов, представляют собой третье магматическое событие и занимают область батолитовых размеров, простирающуюся через большую часть южной части купола. Южная и юго-восточная части батолита состоят в основном из среднезернистых однородных серых гранодиоритов, датированных 3121 +/- 5 млн лет назад.... Данные в сочетании с данными других частей кратона Каапвааль еще раз подтверждают мнение о том, что эволюция кратона была длительной и эпизодической, и что он рос за счет аккреционных процессов, становясь в целом моложе к северу и западу ок. Барбертон-Эсватини гранит-зеленокаменный террейн возрастом 3,5 млрд лет, расположенный в юго-восточной части кратона». [5]
См. также
[ редактировать ]- Архейская жизнь в Зеленокаменном поясе Барбертона – одни из наиболее широко распространенных ископаемых свидетельств архейской жизни.
- Ваальбара - архейский суперконтинент примерно 3,6–2,7 миллиарда лет назад.
- Ударная структура Вредефорт - крупнейшая подтвержденная ударная структура на Земле, возраст около 2 миллиардов лет.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Зегерс, Т.Э., де Вит, М.Дж., Данн, Дж. и Уайт, Ш. (1998) «Ваалбара, старейший собранный континент Земли? Комбинированный, структурный, геохронологический и палеомагнитный тест» , Terra Nova , 10 , 250–259.
- ^ Jump up to: а б с Нгуури, Т.К. и др. (2001) «Структура земной коры под югом Африки и ее значение для формирования и эволюции кратонов Каапваал и Зимбабве» , «Письма о геофизических исследованиях», 28 , 2501–2504.
- ^ Шаваньяк, В., Крамерс, Дж. Д. и Нэглер, Т. Ф. (1999) «Можем ли мы все еще доверять возрасту модели Nd на мигматизированных протерозойских породах?» , Ранняя эволюция континентальной коры, Журнал тезисов конференции , 4 (1), A08:4A:13:G2.
- ^ Бьюкс, Нью-Джерси, Дорланд, ХК, Гутцмер, Дж., Эванс, Д.А.Д. и Армстронг, Р.А. (2004) «Время и происхождение неоархейско-палеопротерозойских последовательностей, ограниченных несогласием, на кратоне Каапваль». Архивировано 13 ноября 2007 г. в Wayback Machine , Geological. Общества Америки Рефераты с программами , 36 (5), 255.
- ^ Пужоль, М. и Анхауссер, Ч.Р. (2001) «Йоханнесбургский купол, Южная Африка: новые изотопные U-Pb доказательства циркона для раннего архейского гранитно-зеленокаменного развития в центральном кратоне Каапвааль» , Precambrian Research , 108 (1–2 ), 139–157, дои : 10.1016/S0301-9268(00)00161-3 .
Библиография
[ редактировать ]- Гликсон А. и Викерс Дж. (2006) «Ударное скопление астероидов Барбертона возрастом 3,26–3,24 млрд лет назад: испытания тектонических и магматических последствий, кратон Пилбара, Западная Австралия» , Earth and Planetary Science Letters , 241 (1–2), 11–20, дои : 10.1016/j.epsl.2005.10.022
- Лузда, К.Л. (2003) «Магматическая эволюция верхней части формации Хуггеног, ~ 3450 млн лет назад, зеленокаменный пояс Барбертон, кратон Каапваал, Южная Африка» , Утрехтский университет: неопубликовано. Магистерский проект абстр.
- Пужоль М., Робб Л.Дж., Анхауссер Ч.Р. и Герике Б. (2003) «Обзор геохронологических ограничений эволюции кратона Каапвааль, Южная Африка», Precambrian Research , 127 (1–3), 181. –213, дои : 10.1016/S0301-9268(03)00187-6 .
- Вестраат, Дж.Д., Кистерс, А.Ф.М., Пужо, М. и Стивенс, Г. (2005) «Транскуррентный сдвиг, гранитные пластины и постепенное строительство таблитчатого батолита Мпулузи 3,1 млрд лет назад, гранитно-зеленокаменный террейн Барбертон, Южная Африка» , Журнал Геологическое общество , 162 (2), 373–388, дои : 10.1144/0016-764904-026
- Йеррон, Л.М., Клеменс, Дж.Д., Стивенс, Г. и Анхауссер, К.Р. (2003) «Геохимия и петрогенезис гранитоидов Барбертон-Маунтинлан, Южная Африка» , Geophysical Research Abstracts , 5 , 02639