Войти
Геологические провинции мира (USGS )| Щит Платформа Ороген Бассейн Большая магматическая провинция Расширенная кора | Океаническая кора :0–20 Ma 20–65 Ma >65 Ma |
A кратон (, или ; от греч. : κράτος kratos «сила») - древняя и стабильная часть континентальной литосферы, которая состоит из двух самых верхних слоев Земли, коры и самая верхняя мантия. Часто переживая циклы слияния и рифтинга континентов, кратоны обычно находятся в недрах тектонических плит ; исключения случаются, когда геологически недавние рифтогенные явления разделили кратоны и создали пассивные окраины по их краям. Характерно, что они состоят из древней кристаллической породы фундамента, которая может быть перекрыта более молодой осадочной породой. У них толстая кора и глубокие литосферные корни, которые простираются на несколько сотен километров в мантию.
Земли. Термин кратон используется для отличия стабильной части континентальной коры от регионов, которые являются более геологически активный и нестабильный. Кратоны можно охарактеризовать как щиты, в которых скальные породы фундамента выходят на поверхность, и платформы, в которых фундамент перекрыт отложениями и осадочными породами.
Слово кратон было впервые предложено австрийским геологом Леопольдом Кобером в 1921 году как Кратоген, имея в виду стабильные континентальные платформы, и ороген как термин для горы или орогенные пояса. Позже Ганс Стил сократил прежний термин до Кратон, от которого произошел кратон.
Примеры кратонов: Кратон Дхарвар или Кратон Карнатака в Индия, Северо-Китайский кратон, Сарматский кратон в России и Украина, Амазонский кратон в Южной Америке, кратон Каапваал в Южной Африке, Североамериканский или кратон Лаурентия и Кратон Голлера в Южной Австралии.
Кратоны имеют толстые литосферные корни. Мантийная томография показывает, что кратоны подстилаются аномально холодной мантией, соответствующей литосфере, более чем в два раза превышающей типичную 100-километровую (60 миль) толщину зрелых океанических или некратонных, континентальных литосфера. На этой глубине корни кратона уходят в астеносферу. Литосфера кратона отчетливо отличается от океанической литосферы, потому что кратоны имеют нейтральную или положительную плавучесть и низкую собственную изопикническую плотность. Эта низкая плотность компенсирует увеличение плотности из-за и предотвращает погружение кратона в глубокую мантию. Кратонная литосфера намного старше океанической литосферы - до 4 миллиардов лет против 180 миллионов.
Фрагменты горных пород (ксенолиты ), унесенные из мантии магмами, содержащими перидотит были доставлены на поверхность в виде включений в субвулканических трубках, называемых кимберлитами. Эти включения имеют плотность, соответствующую составу кратона, и состоят из материала мантии, остающегося после высоких степеней частичного плавления. На перидотит сильно влияет включение влаги. Влажность перидотита кратона необычайно низка, что приводит к гораздо большей прочности. Он также содержит высокий процент магния с низким весом вместо кальция и железа с большим весом. Перидотиты важны для понимания глубинного состава и происхождения кратонов, потому что конкреции перидотита представляют собой части мантийной породы, модифицированной частичным плавлением. Гарцбургит перидотиты представляют собой кристаллические остатки после экстракции расплавов таких составов, как базальт и коматиит.
Процесс, в результате которого кратоны образовывались из ранних рок называется кратонизацией. Первые крупные кратонные массивы суши сформировались в архейском эоне. Во время раннего архея тепловой поток Земли был почти в три раза выше, чем сегодня, из-за большей концентрации радиоактивных изотопов и остаточного тепла от аккреции Земли . Была значительно большая тектоническая и вулканическая активность; мантия была менее вязкой, а кора более тонкой. Это привело к быстрому формированию океанической коры на хребтах и горячих точках, а также к быстрой переработке океанической коры в зонах субдукции. Есть по крайней мере три гипотезы о том, как образовались кратоны: 1) поверхностная кора была утолщена восходящим шлейфом глубокого расплавленного материала, 2) последовательные погружающиеся плиты океанической литосферы оказались под протократоном в процессе подстилки, 3) аккреция от островных дуг или континентальных фрагментов, сплавляющихся вместе, чтобы утолщаться в кратон.
Поверхность Земли, вероятно, была разбита на множество небольших плит с вулканическими островами и дугами в большом количестве. Небольшие (кратоны), образовавшиеся в результате плавления и переплавки горной коры в горячих точках, повторно использовались в зонах субдукции.
В раннем архее не было больших континентов, а небольшие протоконтиненты, вероятно, были нормой в мезоархее, потому что им не позволяла объединяться в более крупные единицы из-за высокой скорости геологической активности. Эти кислые протоконтиненты (кратоны), вероятно, образовались в горячих точках из различных источников: основной магмы, плавящей более кислые породы, частичного плавления основной породы и метаморфических изменений кислых осадочных пород. Хотя первые континенты сформировались во время архея, горные породы этого возраста составляют только 7% современных кратонов мира; даже с учетом эрозии и разрушения прошлых образований, данные свидетельствуют о том, что только от 5 до 40 процентов нынешней континентальной коры сформировалось во время архея.
Одна из перспектив того, как процесс кратонизации мог быть первым начало в архее дано Уорреном Б. Гамильтоном :
Очень толстые секции в основном подводных основных и подчиненных ультраосновных, вулканических пород, и в основном более молодые субаэральные и подводные кислые вулканические породы и осадки были сдавлены в сложные синформы между восходящими молодыми домообразными кислыми батолитами, мобилизованными водными частичными таяние в нижней корочке. Верхнекоровые гранитные -и- зеленокаменные территории претерпели умеренное региональное сокращение, отделенные от нижней коры, во время сопровождающего купола, но вскоре последовала кратонизация. Тоналитовый фундамент сохраняется под некоторыми разрезами зеленокаменных пород, но супракрустальные породы обычно уступают место коррелятивным или более молодым плутоническим породам... Мантийные плюмы вероятно, тогда еще не существовало, а развивающиеся континенты были сосредоточены в прохладных регионах. Горячие регионы верхняя мантия была частично расплавлена, и объемные магмы, в основном ультраосновные, извергались через множество эфемерных подводных жерл и трещин, сосредоточенных в самой тонкой коре.... Сохранившаяся кора архея происходит из регионов более холодных и не только. обедненная мантия, в которой большая стабильность позволяла образовывать необычно мощные вулканические скопления, из которых могли образовываться объемные частичные расплавленные кислые породы низкой плотности.
Долгосрочная эрозия Кратон был назван «кратонным режимом». Он включает процессы педипланации и протравливания, которые приводят к образованию плоских поверхностей, известных как пенеплен. В то время как процесс протравливания связан с влажным климатом, а педипланация - с засушливым и полузасушливым климатом, смещение климата за геологическое время приводит к образованию так называемых полигенетических пенепленов смешанного происхождения. Еще одним результатом долголетия кратонов является то, что они могут чередоваться между периодами высокого и низкого относительного уровня моря. Высокий относительный уровень моря ведет к повышению, тогда как противоположный ведет к повышению.
Многие кратоны имели низкую топографию с докембрийских времен. Например, Кратон Йилгарн в Западной Австралии был плоским уже в среднепротерозойские времена, а Балтийский щит превратился в покорную местность уже во время позднего мезопротерозоя, когда вторглись граниты рапакиви.
