Войти
Пояс Барбертон Гринстоун, также известный как горы Махонджва, расположен на восточной окраине кратона Каапваал в Южной Африке. Он известен своей золотой минерализацией и коматиитами, необычным типом ультраосновных вулканических пород, названных в честь реки Комати, протекающей через пояс. Некоторые из самых старых обнаженных горных пород на Земле (более 3,6 млрд лет) расположены в Барбертоне Зеленокаменном поясе в районах Свазиленд-Барбертон, и они содержат одни из самых старых следов жизни на Земле. Только породы, найденные в зеленокаменном поясе Исуа Западной Гренландии, старше.
В апреле 2014 года ученые сообщили об обнаружении свидетельств крупнейшего на сегодняшний день земного метеорита удара возле пояса Барбертон Гринстоун. По их оценкам, удар произошел около 3,26 миллиарда лет назад (в палеоархейскую эру аркейскую эон докембрийского надземного периода. ) и что ударный элемент имел ширину примерно от 37 до 58 километров (от 23 до 36 миль), что примерно в пять раз больше, чем ударный элемент, образовавший кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан, который был размером примерно Эверест. По оценкам, гигантский ударный элемент столкнулся с Землей со скоростью 20 километров в секунду (12 миль в секунду), высвободив огромное количество энергии и вызвав землетрясения с магнитудой 10,8 по всей планете, а также генерируют мегацунами высотой в тысячи метров. Кратер от этого события, если он все еще существует, еще не обнаружен.
Зеленокаменный пояс Барбертона состоит из последовательности от основных лав и метаосадочных пород, образовавшихся и отложившихся между 3,5 и 3,2 млрд лет. Гранитоидные породы образовались в течение 500 миллионов лет и могут быть разделены на две свиты: свита тоналит-трондьемит-гранодиорит (TTG) (заложен приблизительно 3,5–3,2 млрд лет) и гранит- монцогранит - сиенит гранитная свита (ГМС) (заложен примерно 3,2–3,1 млрд лет). Свиты GMS встречаются на больших участках кратона Каапваал, и их внедрение совпадает с первой стабилизацией центральных частей кратона. "Свита GMS в гранитно-зеленокаменном террейне Барбертона имеет очень разные внутренние и внешние характеристики от более ранней свиты TTG. Отдельные плутоны могут занимать несколько тысяч квадратных километров, и эти составные гранитоидные тела имеют традиционно назывались батолитами, ссылаясь на их неоднородную по составу и текстуре природу и огромную протяженность ареала. По большей части плутоны кажутся недеформированными ».
Район Барбертон подвергся двум тектоническим эпизодам аккреции террейна примерно через 3,5 и 3,2 млрд лет. Ранние стадии развития щита обнажены там, где формирование континента впервые произошло в результате магматической аккреции и тектонического слияния небольших протоконтинентальных блоков. В этом районе обнаружено несколько небольших блоков диахронных (3,6–3,2 млрд лет). Очевидно, каждый блок представляет собой цикл дугового магматизма и седиментации. Формация Хуггеноэг Зеленокаменного пояса Барбертона датируется 3,45 млрд лет назад и возникла в результате магматизма. За этой фазой развития земной коры последовал период мезоархейского кратонного магматизма (3,1–3,0 млрд лет), который отмечен образованием большой ювенильной дуги в форме полумесяца, которая аккрецировалась на северной и западной окраинах развивающегося щита Каапваал. Архейские зеленокаменные пояса предположительно образовались из океанической коры пассивной окраины, которая стала частью обширной субдукционно-подрезанной окраины. Предполагается, что интрузии TTG были сформированы постсубдукционным магматизмом, когда субдукция была остановлена, возможно, из-за прибытия микро- кратона.
Батолита Мпулузи 3,1 млрд. Лет в гранит-гнейсах Барбертона терран сложен из гранитных листов. Структурно более высокие части подстилаются анастомозирующей сетью круто падающих, переменно деформированных даек и пластов. Согласно исследованию, проведенному Westraat et al. (2005): «Множественные интрузивные взаимосвязи и геохронологические данные свидетельствуют о том, что образование гранитных листов и сборка плутона происходили в течение 3–13 миллионов лет. Пространственная и временная взаимосвязь между деформацией и размещением магмы отражает эпизоды постепенного расширения, связанного с деформацией вдоль ограничивающих зон сдвига и гранитной обшивки. Переход к преимущественно субгоризонтальным гранитным пластам на более высоких структурных уровнях табличного батолита Мпулузи указывает на внедрение гранитов во время субгоризонтального регионального сокращения, где переориентация минимальной нормы напряжение к вертикальному положению на неглубоких уровнях заложения позволило вертикальное расширение и субгоризонтальное размещение гранитных листов. "
Гора Барбертон - хорошо сохранившаяся до -3.0 млрд лет гранит-зеленокаменного террейна. Зеленокаменный пояс состоит из последовательности от основных до ультраосновных лав и метаосадочных пород, заложенных и отложенных между 3,5 и 3,2 млрд лет назад. Гранитоидные породы образовались в течение 500 миллионов лет и могут быть разделены на две свиты. В свите ТТГ (заложен примерно 3,5–3,2 млрд лет) присутствуют тоналиты, трондьемиты и гранодиориты ; и свита ГМС (заложен примерно 3,2–3,1 млрд лет) включает граниты, монцограниты и небольшой сиенит -гранитовый комплекс.
Согласно исследованию Yearron et al. (2003): «ТТГ обычно представляют собой металлизированные граниты I-типа с низким и средним содержанием K. Их хондритовые нормированные РЗЭ структуры показывают две тенденции. Большинство плутонов представляют собой легкие РЗЭ. -обогащенные, обедненные тяжелыми РЗЭ и с небольшими аномалиями европия или без них, в то время как плутоны Стейнсдорп и Дорнхук относительно недеплетированы тяжелыми РЗЭ со значительными аномалиями европия. Анализ изотопов Nd показывает, что TTG 3,4 млрд лет имеют положительные значения εNd ( От 0 до +3,7), что указывает на источники деплетированной мантии, аналогичные самым старым образованиям зеленокаменного пояса (Онвервахт). Напротив, TTG 3,2 млрд лет имеют отрицательное значение εNd, что свидетельствует о вкладе коры или обогащенной мантии в магмы.
Обширные гранитные плутоны последующего магматического эпизода связаны с внедрением огромных количеств гранодиорит-монцогранит-сиенитовых свит GMS. Породы GMS представляют собой средне- и высококалиевые металлы I-типа. Они демонстрируют две доминирующие структуры REE. Средне-K GMS породы (части Dalmeinand Херенвена) являются LREE-enric Он обеднен тяжелыми РЗЭ и не имеет европиевых аномалий, тогда как высококалиевые ГМС (Херенвен, Мпулузи и Босманскоп) относительно обогащены тяжелыми РЗЭ с отрицательными европиевыми аномалиями. Положительные и отрицательные значения εNd (от -4,4 до +4,8) для сиенитов Боэсманскоп предполагают наличие деплетированной мантии и кристаллических сигнатур. Спектры εNd и REE, в частности, дают представление о составе потенциальных нефтематеринских пород и реститов для свиты TTG и GMS.
Поскольку тяжелые РЗЭ и Eu легко встраиваются в гранат и плагиоклаз соответственно, их обеднение предполагает присутствие этих минералов в рестите. Поэтому для свиты ТТГ мы предлагаем богатый гранатом амфиболитовый или эклогитовый источник деплетированной мантии на глубине>40 км. Это было подтверждено экспериментальными работами, ограничивающими стабильность граната в составах трондьемита и при магматических температурах до давления 15,24 ± 0,5 кбар, соответствующего глубине 54,9 ± 1,8 км. Напротив, свита GMS, скорее всего, имела богатый плагиоклазом , бедный гранатом источник, который может быть смесью деплетированных мантийных и коровых материалов.
Два эпизода террейновой аккреции на ∼3.5 и 3.2 млрд лет соответствуют возрастам магматизма TTG. Этот тектонический режим сжатия и частичное плавление материала зеленокаменного типа предполагают, что базальтовые амфиболиты зеленокаменных толщ являются исходным материалом для свит ТТГ. Вероятные материнские породы для свиты GMS нелегко определить, но химический состав и значения εNd сиенита Boesmanskop предполагают гибридный мантийно-коровый источник. Этот тип гибридного источника может также объяснить особенности монцогранитовых батолитов. Тесные ассоциации между сиенитами и монцогранитами обычны, особенно в посторогенных условиях растяжения / транстенсии. Хотя экстенсиональная активность не была задокументирована в Барбертоне, наблюдается сдвиговая активность ∼3,1 млрд. Лет . Посторогенное истончение коры могло бы объяснить образование крупных объемных монцогранитовых батолитов и пассивный характер динамики их внедрения ».
Существуют некоторые противоречия, относящиеся к происхождения и размещения архейских кислых свит. Согласно диссертации Лузада (2003): «Верхняя часть формации Хуггеноэг характеризуется ультраосновными массивными и подушечными лавами, трондьемитская свита окремненных кислых интрузивных и полосчатых пород и осадочных кремнистых пластов. В пояс прорываются прожилки кислого, кремнистого и ультраосновного материала. Среда осадконакопления, как полагают, представляет собой мелководное мелководье, в котором формация Хуггеноэг отложилась в синседиментационной обстановке с листрическими разломами на западном блоке. "
Фельзитовые породы формации Хуггеноэг можно разделить на две группы: интрузивная группа взаимосвязанных и мелководных интрузивных пород и порфировидная группа пород из жил. Лавы из верхней части кислой толщи слишком изменены, чтобы их можно было отнести к одной Интрузивная группа связана с тоналит-трондьемит-гранодиоритовой TTG-свитой, которая прорвалась вдоль южной окраины пояса Барбертон Гринстоун. В качестве вероятного варианта предполагалось плавление амфиболитового кварца эклогита. происхождение этих кислых магм с высоким содержанием Al 2O3. Ультрабазиты формации Хуггеноэг, скорее всего, не были родительскими для кислых пород. Процессы субдукции, возможно, сыграли роль в образовании кислых пород, но тектоническая обстановка для ультраосновныхпороды остается неопределенным. Фельзитовые единицы формации Хуггеноэг очень похожи на единицы формации Панорама раннеархейского зеленокаменного пояса Коппин-Гэп в Западной Австралии (см. кратон Йилгарн ). Сходства в геологической обстановке, петрографии и геохимических характеристиках (в частности, микроэлементы) предполагают возможную генетическую связь между двумя формациями и подтверждают теорию о существовании объединенного континента Ваалбара ~ 3,45 млрд лет..
Геологический портал 