2007 Valg Af Skoler. Beslægtede emner: geologi og geofysik
verdens geologiske provinser. (USGS)
oceanisk skorpe 0-20 Ma 20-65 Ma > 65 Ma geologisk provins skjold Platform Orogen Basin stor vulkansk provins udvidet skorpe
en craton (kratos; Græsk for styrke) er en gammel og stabil del af den kontinentale skorpe, der har overlevet sammensmeltningen og splittelsen af kontinenter og superkontinenter i mindst 500 millioner år. Nogle er over 2 milliarder år gamle. Kratoner findes generelt i det indre af kontinenter og er karakteristisk sammensat af gammel krystallinsk kælderskorpe af let felsisk vulkansk sten såsom granit. De har en tyk skorpe og dybe rødder, der strækker sig ind i kappen under til dybder på 200 km.
udtrykket Kraton bruges til at skelne den stabile indre del af den kontinentale skorpe fra sådanne regioner som mobile geosynklinale trug, som er lineære bælter af sedimentakkumuleringer, der er underlagt nedsynkning eller nedvridning. De omfattende centrale kratoner på kontinenter kan bestå af både skjolde og platforme og den krystallinske kælder. Et skjold er den del af en Kraton, hvor de normalt prækambriske kældersten beskærer meget ud på overfladen. I modsætning hertil er kælderens platform overlejret af vandrette eller subhorisontale sedimenter.
Kratoner er opdelt geografisk i geologiske provinser. En geologisk provins er en rumlig enhed med fælles geologiske attributter. En provins kan omfatte et enkelt dominerende strukturelt element såsom et bassin eller et foldebælte eller et antal sammenhængende relaterede elementer. Tilstødende provinser kan have samme struktur, men betragtes som separate på grund af forskellige historier. Der er flere betydninger af geologiske provinser, som anvendt i specifikke sammenhænge.
kontinentale kratoner har dybe rødder, der strækker sig ned i kappen. Manteltomografi viser, at kratoner er underlagt af unormalt koldt mantel svarende til litosfæren mere end det dobbelte af den cirka 60 mil (100 km) tykkelse af moden oceanisk eller ikke-kratonisk kontinental litosfære. På den dybde kunne det således argumenteres for, at nogle kratoner måske endda er forankret i asthenosfæren. Mantelrødder skal være kemisk adskilte, fordi kratoner har en neutral eller positiv opdrift, og en lav indre tæthed, der kræves for at udligne eventuelle tæthedsstigninger på grund af geotermisk sammentrækning. Stenprøver af mantelrødder indeholder peridotitter, og er blevet leveret til overfladen som indeslutninger i diamantbærende subvolkaniske rør kaldet kimberlit rør. Disse indeslutninger har densiteter, der er i overensstemmelse med Kraton-sammensætningen og er sammensat af mantelmateriale, der er tilbage fra høje grader af delvis smelte. Peridotitter er vigtige for at forstå kratons dybe sammensætning og oprindelse, fordi peridotitknudler er stykker af mantelsten modificeret ved delvis smeltning. Peridotitter repræsenterer de krystallinske rester efter ekstraktion af smelter af sammensætninger som basalt og komatiit. Alpine peridotitter er plader af øverste kappe, mange fra oceanisk litosfære, også rester efter ekstraktion af delvis smelte, men de blev efterfølgende anbragt sammen med oceanisk skorpe langs trykfejl op i de Alpine bjergbælter. En tilknyttet klasse af indeslutninger kaldet eclogitter, består af klipper, der svarer til kompositionsmæssigt til oceanisk skorpe ( basalt), men som metamorfoseres under dybe mantelbetingelser. Isotopiske undersøgelser afslører, at mange eclogitindeslutninger er prøver af gammel oceanisk skorpe, der blev subduceret for milliarder af år siden til dybder på over 90 mi (150 km) i de dybe kimberlite-diamantområder. De forblev faste der inden for de drivende tektoniske plader, indtil de blev ført til overfladen af dybt rodfæstede magmatiske udbrud. Hvis peridotit-og eclogitindeslutninger er af samme tidsmæssige oprindelse, så må peridotit også stamme fra havbundsspredende kamme for milliarder af år siden, eller fra kappe påvirket af subduktion af oceanisk skorpe derefter. I løbet af det tidlige begynder, da jorden var meget varmere, genererede større grader af smeltning ved oceaniske spredningskanter oceanisk litosfære med tyk skorpe, meget tykkere end 12 miles (20 km) og en stærkt udtømt kappe. En sådan litosfære ville ikke synke dybt eller subducere på grund af dens opdrift, og på grund af fjernelsen af tættere smelte, der igen sænkede densiteten af det resterende mantel. Følgelig, kratoniske mantelrødder er sandsynligvis sammensat af flydende subducerede plader af en stærkt udtømt oceanisk litosfære. Disse dybe mantelrødder øger stabiliteten, forankring og overlevelsesevne af kratoner og gør dem meget mindre modtagelige for tektonisk fortykning ved kollisioner eller ødelæggelse ved sedimentsubduktion.
ordet craton blev først foreslået af den tyske geolog L. Kober i 1921 som “Kratogen”, der henviser til stabile kontinentale platforme og “orogen” som et udtryk for bjerg-eller orogene bælter. Senere forfattere forkortede det tidligere udtryk til kraton og derefter til craton.
Kraton formation
den proces, hvormed kratoner dannes fra tidlig sten kaldes kratonisering. De første store kratoniske landmasser dannet under den arkæanske eon. Under den tidlige Arkæan var Jordens varmestrøm næsten tre gange højere end den er i dag på grund af den større koncentration af radioaktive isotoper og den resterende varme fra Jordens tilvækst. Tektonisk og vulkansk aktivitet var betydeligt mere aktiv, end de er i dag; kappen var meget mere flydende og skorpen meget tyndere. Dette resulterede i hurtig dannelse af oceanisk skorpe ved Kamme og hot spots og hurtig genanvendelse af oceanisk skorpe ved subduktionsområder. Jordens overflade blev sandsynligvis opdelt i mange små plader med vulkanske øer og buer i stor overflod. Små protocontinenter (kratoner) dannet som skorpesten blev smeltet og omsmeltet af hot spots og genanvendt i subduktionsområder.
der var ingen store kontinenter i det tidlige Archean, og små protocontinenter var sandsynligvis normen i Mesoarchean, fordi de sandsynligvis blev forhindret i at samle sig til større enheder af den høje geologiske aktivitet. Disse felsic protocontinents (cratons) sandsynligvis dannet på hot spots fra en række kilder: mafisk magma smelter flere felsiske klipper, delvis smeltning af mafisk sten, og fra den metamorfe ændring af felsiske sedimentære klipper. Selvom de første kontinenter dannet under Archean, udgør sten i denne tidsalder kun 7% af verdens nuværende kratoner; selv tillader erosion og ødelæggelse af tidligere formationer, tyder beviser på, at kun 5-40% af den nuværende kontinentale skorpe dannet under Archean. (Stanley, 1999).
et evolutionært perspektiv på, hvordan cratoniseringsprocessen” måske ” først er begyndt i Arkæanen, er givet af Hamilton (1999):
” meget tykke sektioner af for det meste ubåd mafiskog underordnede ultramafiske, vulkanske klipper og for det meste yngre subaeriale og ubåd felsiske vulkanske klipper og sedimenter blev undertrykt i komplekse synformer mellem stigende unge domiform felsiske badolitter mobiliseret ved vandholdig delvis smeltning i den nedre skorpe. Øvre skorpe granit-og-grønsten terræn gennemgik moderat regional forkortelse, afkoblet fra den nedre skorpe, under kompositionsinversion, der ledsager doming, men kratonisering fulgte snart. Tonalitisk kælder er bevaret under nogle Greenstone-sektioner, men supracrustal klipper giver ofte plads nedad til korrelative eller yngre plutoniske klipper… Mantelplumes eksisterede sandsynligvis endnu ikke, og udviklende kontinenter var koncentreret i kølige regioner. Varm region øvre kappe var delvist smeltet, og voluminøse magmas, for det meste ultramafiske, brød ud gennem mange flygtige ubådsåbninger og kløfter fokuseret på den tyndeste skorpe…. Overlevende arkæisk skorpe er fra områder med køligere, og mere udtømt, kappe, hvor større stabilitet tillod usædvanligt tykke vulkanske ophobninger, hvorfra voluminøs delvis smelte, felsiske klipper med lav densitet kunne genereres.”