Зеленокаменные пояса - это зоны разной метаморфизованной основной до ультрамафической вулканической толщи с соответствующими осадочными породами, которые встречаются в пределах архей и протерозой кратоны между гранитными и гнейсовыми телами.
Название происходит от зеленого оттенка, обусловленного цветом метаморфических минералов в основных породах: типичными зелеными минералами являются хлорит, актинолит и другие зеленые амфиболы.
Зеленокаменный пояс обычно имеет длину от нескольких десятков до нескольких тысяч километров и, хотя и состоит из большого количества отдельных горных пород, считается «стратиграфической группировкой» сам по себе, по крайней мере, в континентальных масштабах.
Обычно зеленокаменный пояс в большем объеме однородного гранита - гнейса в пределах кратона содержит значительно большую степень неоднородности и усложнения и образует тектонический маркер гораздо более отчетливый, чем гораздо более объемные и однородные граниты. Кроме того, зеленокаменный пояс содержит гораздо больше информации о тектонических и метаморфических событиях, деформациях и палеогеологических условиях, чем гранитные и гнейсовые события, поскольку подавляющее большинство зеленокаменных пород интерпретируется как измененные базальты и прочие вулканические или осадочные породы. Таким образом, понимание природы и происхождения зеленокаменных поясов является наиболее плодотворным способом изучения архейской геологической истории.
Зеленокаменные пояса интерпретировались как образовавшиеся в древних океанических центрах спрединга и островной дуге террейны.
Зеленокаменные пояса в основном образованы вулканическими породами, среди которых преобладают базальты, с небольшими осадочными породами, выходящими из вулканических образований. Со временем степень отложений, содержащихся в зеленокаменных поясах, увеличилась, а количество ультраосновных пород (либо в виде слоистых интрузий, либо в виде вулканических коматиитов ) уменьшилось.
Существует также изменение в структуре и соотношении зеленокаменных поясов с их фундаментами между архейскими отложениями, где нет четкой взаимосвязи, если таковая имеется, между листами базальта и перидотита зеленокаменного пояса. и граниты, к которым они примыкают, и протерозой, где зеленокаменные пояса лежат на гранитно-гнейсовых основаниях и / или других зеленокаменных поясах, и фанерозой, где явные примеры островной дуги вулканизм, дуговая седиментация и офиолиты становятся более доминирующими.
Это изменение в природе интерпретируется как реакция на зрелость процессов тектоники плит на протяжении геологической истории Земли. Архейская тектоника плит не происходила на зрелой коре, поэтому ожидается присутствие надвиговых аллохтонных зеленокаменных поясов. К протерозою магматизм происходил вокруг кратонов и с установленными осадочными источниками с небольшой переработкой коры, что позволило сохранить больше отложений. К фанерозою обширный континентальный покров и более низкий тепловой поток из мантии стали свидетелями большей сохранности отложений и большего влияния континентальных масс.
Зеленые камни, помимо того, что содержат базальты, также дают начало нескольким типам метаморфических пород, которые используются как синонимы «метабазальт » и так далее; зеленый сланец, белый сланец и синий сланец - все термины возникли в результате изучения зеленокаменных поясов.
Западноафриканские ранние протерозойские зеленокаменные пояса похожи на архейские зеленокаменные пояса. Эти сходства включают уменьшение количества ультраосновных и основных пород по мере продвижения вверх по стратиграфической колонке, а также увеличение пирокластики, кислые и / или андезитовые породы. Кроме того, толщи горных пород обычно содержат обломки в верхней части и толеитовые свиты в нижней. Калько-щелочные дайки обычны в этих свитах.
Архейские зеленые камни находятся в Кратоне Рабов, на севере Канады, Кратоне Пилбара и Йилгарн. Кратон, Западная Австралия, Кратон Голера в Южной Австралии и в Кратоне Вайоминга в США. Примеры находятся в Южной и Восточной Африке, а именно в кратоне Каапваал, а также в кратонном ядре Мадагаскара, а также в Западной Африке и Бразилии., северная Скандинавия и Кольский полуостров (см. Балтийский щит ).
Протерозойские зеленые камни встречаются между кратонами Пилбара и Йилгарн в Австралии и примыкают к кратону Голера, а также в обширных протерозойских подвижных поясах Австралии, в Западной Африке, по всему метаморфическим комплексам, окружающим архейское ядро Мадагаскара; восток Соединенных Штатов, северная Канада и северная Скандинавия. Зеленокаменный пояс Абитиби в Онтарио и Квебек - один из крупнейших архейских зеленокаменных поясов в мире.
В Антарктиде массив Фишера протерозойского возраста очень напоминает состав и структуру зеленокаменного пояса.
Зеленокаменные пояса часто содержат руду месторождения золота, серебра, меди, цинка и свинца.
Один из самых известных зеленокаменных поясов в мир - это южноафриканский зеленокаменный пояс Барбертона, где золото было впервые обнаружено в Южной Африке. Пояс Барбертон Гринстоун был впервые однозначно идентифицирован профессором Аннхаузером из Университета Витватерсранда, Йоханнесбурга. Его работа по картированию и детализации характеристик пояса Барбертона Гринстоуна использовалась в качестве грунтовки для других поясов зеленого камня по всему миру. Он отметил наличие подушечной лавы, что указывает на быстрое охлаждение лавы в воде, а также текстуры spinifex, созданные кристаллами образуется в быстро охлаждающейся среде, а именно в воде.