Войти
Зеленокаменный пояс Барбертона (BGB) расположен в кратоне Капвааль на юго-востоке Африки. Он характеризует один из наиболее хорошо сохранившихся и самых старых фрагментов континентальной коры сегодня, поскольку он содержит породы в Гранитно-Гринстоуном ландшафте Барбертон (3,55–3,22 млрд лет ). BGB - это небольшая куспидная последовательность вулканических и осадочных пород, со всех сторон окруженная гранитоидными плутонами возрастом от>3547 до <3225 млн лет. Он широко известен как типовое местонахождение ультраосновной, экструзивной вулканической породы коматиита. Зеленокаменные пояса представляют собой геологические области, обычно состоящие из основных и ультраосновных вулканических толщ, подвергшихся метаморфизму. Эти пояса связаны с осадочными породами, которые встречаются в пределах архея и протерозоя кратонов между гранитными телами. Их название происходит от зеленого оттенка, который происходит от метаморфических минералов, связанных с основными породами. Теоретически эти регионы образовались в древних центрах распространения океана и островных дугах. Проще говоря, зеленокаменные пояса описываются как метаморфизованные вулканические пояса. Будучи одной из немногих наиболее хорошо сохранившихся архейских частей коры с архейскими кислыми вулканическими породами, БГБ хорошо изучен. Он предоставляет современные геологические свидетельства существования Земли в период архея (до 3,0 млрд лет назад). Несмотря на то, что BGB является хорошо изученной территорией, его тектоническая эволюция была причиной многих споров.
Карта ЮАР. Зеленокаменный пояс Барбертона показан красным BGB содержится в части более крупной системы, называемой Barberton Granite Greenstone Terrain (BGGT), которая включает два основных компонента; супракрустальная последовательность, которая определяет часть BGB, и интрузивные единицы более глубокого уровня, которые окружают BGB. Основными типами пород, обнаруженными в пределах BGB, являются вулканиты от основного до ультраосновного, осадочные и мелкие интрузивные породы, покрытые тонкой осадочной оболочкой. Более глубокие интрузивные блоки плутон купол находятся под зеленокаменным поясом и делятся на две основные группы: группа ТТГ (тоналит-трондьемит-гранодиорит ) который состоит из плагиоклаза с преобладанием полевого шпата минералов и группы GMS (гранит - монцонит - сиенит ), в котором щелочные полевые шпаты являются доминирующим минеральным составом. До 3,2 млрд лет назад извержения основных и ультраосновных вулканитов образовали мощные толщи. После образования мощных вулканических слоев произошло циклическое отложение вулканических и осадочных пород. Затем при внедрении плутонических тел ТТГ началось формирование куполо-килевых структур. Вулканические слои деформировались в синклинали, а купола, похожие на тела TTG, создали антиклинали, которые сегодня представлены в BGB.
BGB состоит из состоит из отложений местного происхождения и химических отложений, но состоит в основном из TTG и зеленых камней, как кратко обсуждалось выше. Для разделения BGB используются три основных литостратиграфических единицы. База содержит Onverwacht, за которыми следуют и самые верхние группы Moodies. Группа Онвервахт состоит в основном из основных и ультраосновных вулканитов. Тонкие прослои осадочных отложений, которые окремнились до нечистых кремнистых, отмечают разломы, возникшие в результате эруптивной активности. Возраст этой группы колеблется от>3547 до ~ 3260 млн лет, а ее мощность превышает 10 км. Группа фигового дерева образовалась между ~ 3260 и 3225 млн лет назад. Он определяется как переходная единица переслаивающихся вулканических обломков и отложений наземного происхождения, которые были размыты подстилающей толщей зеленокаменных пород. Группа Moodies, возникшая после 3225 млн лет назад, представляет собой комбинацию песчаника и конгломерата, образовавшуюся в результате эрозии нижележащей толщи зеленого камня и поднятых плутонических пород.
Упрощенное изображение поперечного сечения куполо-килевой. Купола тоналита-трондьемита-гранодиорита (TTG) показаны оранжевым цветом с обернутыми вокруг них зелеными основными и ультраосновными слоями Структурный образец в регионе показывает серию антиклиналей и синклиналей, которые падают в сторону сердцевина ремня. Синклинали являются доминирующей складчатой структурой в регионе. Однако есть главная антиклиналь, называемая антиклиналью Онвервахт, расположенная в центральной части BGB. Гранитно-зеленокаменные территории характеризуются широкими куполообразными телами ТТГ, подстилающими плотные синклинальные базальты и коматииты. Эта общая структура, связанная с зеленокаменными поясами, называется «куполо-килевой» структурой (показано справа). Формирование этой конкретной структуры еще не полностью изучено, но существует множество моделей, которые пытаются объяснить это, а также общую эволюцию зеленокаменного пояса.
Тектоническая эволюция BGB - частый источник противоречий в научном сообществе. Поскольку это хорошо сохранившийся кусок старой континентальной коры, наблюдаемые кинематика, структура и минералогия в пределах BGB хорошо изучены. Хотя местность хорошо изучена, понимание того, как возникли эти структуры, все еще остается неопределенным. Многочисленные модели, полученные на основе геологического моделирования, были созданы в попытке объединить обширную тектоническую эволюцию BGB. Следующие разделы представляют собой ограниченное представление текущих моделей, которые предоставляют возможные объяснения формирования BGB.
Эта модель функционирует в предположении, что архейская тектоника была подобна современной тектонике плит. Он утверждает, что BGB является результатом нескольких событий, включающих среду, подобную субдукции ,, за которой следуют процессы дуги, вызывающие дугу. В этой настройке ландшафты сходятся на неподвижном кратоне и отражают последовательное наложение. Считается, что этот аккреционный -подобный конвергентный процесс произошел ~ 3,23 млрд лет. Некоторые интерпретации этой модели предполагают присутствие океанической коры, образовавшейся в результате субдукционной аккреции коры в обстановке коллизионной дуги. Другие интерпретации, связанные с аккрецией, представляют собой тектоническое объединение и сшивание ранее существовавших тел с образованием более крупного континентального блока.
Модель конвективного переворота, адаптированная из Ван Кранендонка 2011 Также называется «вертикальной тектоникой», потому что конструкции движутся вертикально из-за нестабильности под действием силы тяжести. Деформация, происходящая внутри зеленокаменных поясов, представляет собой куполо-килевую структуру или подъем диапировых плутонов. Эта модель объясняет куполо-килевую структуру зеленокаменных поясов. Когда плотные базальтовые лавы прорываются поверх пластичных, менее плотных ТТГ, они отягощаются покрывающими слоями и выдавливаются из областей с меньшим напряжением. Частичный конвективный переворот - это связанная идея, утверждающая, что толстый, плотный, прохладный зеленый каменный покров в верхней коре действует как изолятор для лежащей под ней горячей гранитной средней коры. Ранее метаморфизованные плотные амфиболиты в основании вышележащего зеленокаменного слоя погрузились в частично расплавленную гранитную среднюю кору. Эти опадающие зеленокаменные породы заставляли гранитные частичные плавления вбок и вверх, помещая их на края пояса, а затем складывая их. Покрытие из зеленого камня позволяет гранитному слою повторно активироваться и формировать купольную структуру. Это двухэтапное событие датируется периодом между 3,26 и 3,22 млрд лет назад.
BGB представляет собой область, содержащую некоторые из самых старых известных пород, доступных для изучения. Важность этой геологической обстановки заключается в способности изучать и лучше понимать геологическую историю. Использование информации из этой области предоставило прямые геологические свидетельства о природе и эволюции Земли до 3,0 млрд лет назад. Доказательства ранней коры, химии океана, биоты и атмосферы можно получить из BGB. Несмотря на большое количество и вариативность объяснений моделей, они необходимы для развития научного понимания.
