2007 Koulut Wikipedia Valinta. Aiheeseen liittyvät aiheet: geologia ja geofysiikka
maailman Geologiset provinssit. (USGS)
Oceanic crust 0-20 Ma 20-65 Ma >65 Ma Geologic province Shield Platform Orogen Basin Large magmeous province Extended crust
Kraton (kratos; Kreikan voimaa) on vanha ja vakaa mannerkuoren osa, joka on säilynyt mantereiden ja superkontinenttien sulautumisesta ja jakautumisesta ainakin 500 miljoonaa vuotta. Jotkut ovat yli 2 miljardia vuotta vanhoja. Kratoneja on yleensä mantereiden sisäosissa, ja ne koostuvat tyypillisesti ikivanhasta kiteisestä kellarikuoresta kevyestä felsisestä magmakivestä, kuten graniitista. Niillä on paksu kuori ja syvät juuret, jotka ulottuvat vaipan alle 200 kilometrin syvyyteen.
termiä kratoni käytetään erottamaan mannerkuoren vakaa sisäosa esimerkiksi liikkuvista geosynklinaalisista kaukaloista,jotka ovat sedimenttikertymien lineaarisia vyöhykkeitä, jotka ovat vajoamisen alaisia tai alaskirjavia. Mantereiden laajat keskuskratonit voivat koostua sekä kilvistä että alustoista,ja kiteinen kellari. Kilpi on se kratonin osa, jossa tavallisesti Prekambriset kellarikivet rajautuvat laajalti maan pinnalle. Sen sijaan kellarin alusta on päällekkäin vaakasuorien tai subhorizontal sedimenttien kanssa.
Kratonit jaetaan maantieteellisesti geologisiin provinsseihin. Geologinen maakunta on avaruudellinen kokonaisuus, jolla on yhteisiä geologisia ominaisuuksia. Provinssiin voi kuulua yksi hallitseva rakenneosa, kuten allas tai taitevyöhyke, tai useita toisiinsa liittyviä osia. Vierekkäiset provinssit voivat olla rakenteeltaan samanlaisia, mutta niitä pidetään erillisinä erilaisten historiatietojen vuoksi. Geologisilla provinsseilla on useita merkityksiä, joita käytetään tietyissä yhteyksissä.
Mannerkratoneilla on syvät juuret, jotka ulottuvat vaippaan asti. Manttelitomografia osoittaa, että kratonien alla on epänormaalin kylmä vaippa, joka vastaa litosfääriä yli kaksi kertaa kypsän valtamerten tai ei-kratonisen mannerlitosfäärin noin 100 kilometrin paksuista vaippaa. Näin ollen voitaisiin väittää, että jotkin kratonit olisivat jopa ankkuroituneet astenosfääriin. Manttelijuurten on oltava kemiallisesti erillisiä, koska kratoneilla on neutraali tai positiivinen kelluvuus ja alhainen luontainen tiheys, jota tarvitaan kompensoimaan geotermisen supistumisen aiheuttama tiheyden kasvu. Vaipan juurten kivinäytteet sisältävät peridotiitteja, ja niitä on kulkeutunut maan pinnalle sulkeumina kimberliittiputkiksi kutsutuissa timanttipitoisissa subvolkaanisissa putkissa. Näiden sulkeumien tiheydet vastaavat kratonin koostumusta, ja ne koostuvat vaipan aineksesta, joka on jäänyt jäljelle suuresta osittaisesta sulamisasteesta. Peridotiitit ovat tärkeitä kratonien syvän koostumuksen ja alkuperän ymmärtämisen kannalta, koska peridotiittikyhmyt ovat osittaisen sulamisen muokkaamia vaippakiven kappaleita. Harzburgiittiperidotiitit ovat kiteisiä jäännöksiä, jotka ovat peräisin basaltin ja komatiitin kaltaisten koostumusten sulista. Alpiiniset peridotiitit ovat ylimmän vaipan laattoja, joista monet ovat valtamerten litosfääristä, myös jäämiä osittaisen sulan uuttamisen jälkeen, mutta ne on myöhemmin sijoitettu yhdessä valtamerikuoren kanssa Työntövirheiden mukana ylös Alppivuoriston vyöhykkeisiin. Eklogiiteiksi kutsuttu sulkeumien luokka koostuu kivistä, jotka vastaavat koostumukseltaan valtameren kuorta ( basalttia), mutta jotka metamorfoituivat syvissä vaipan olosuhteissa. Isotooppitutkimukset paljastavat, että monet eklogiittisulkeumat ovat näytteitä muinaisesta valtameren kuoresta, joka subduktioitiin miljardeja vuosia sitten yli 90 mi (150 km) syvyyksiin kimberliitin timanttialueille. Ne pysyivät paikoillaan ajelehtivien mannerlaattojen sisällä, kunnes syvälle juurtuneet magmaattiset purkaukset kuljettivat ne maan pinnalle. Jos peridotiitti-ja eklogiittisulkeumat ovat samaa ajallista alkuperää, peridotiitin on täytynyt olla peräisin myös merenpohjaan levittyvistä harjanteista miljardeja vuosia sitten, tai sitten valtameren kuoren subduktiosta vaikuttaneesta vaipasta. Alkuaikoina, jolloin maa oli paljon kuumempi, valtamerien levittämillä harjanteilla sulamisasteet laajenivat niin, että syntyi merenalainen litosfääri, jossa oli paksu kuori, joka oli paljon paksumpi kuin 20 kilometriä, ja erittäin köyhtynyt vaippa. Tällainen litosfääri ei vajoaisi syvälle eikä alenisi sen kelluvuuden vuoksi ja koska se poisti tiheämpää sulaa, joka vuorostaan alensi jäännösvaipan tiheyttä. Näin ollen kratoniset vaipanjuuret koostuvat todennäköisesti erittäin köyhtyneen valtamerten litosfäärin kelluvista subduktioituneista laatoista. Nämä syvät vaipan juuret lisäävät kratonien vakautta, ankkuroitumista ja selviytymiskykyä ja tekevät niistä paljon vähemmän alttiita mannerlaattojen paksuuntumiselle törmäyksissä tai sedimentin subduktion aiheuttamalle tuhoutumiselle.
saksalainen geologi L. Kober esitti sanan kratogen ensimmäisen kerran vuonna 1921 termiksi” Kratogen”, joka viittaa vakaisiin mannerlaattoihin, ja” orogen ” vuoristo-tai orogeenivyöhykkeisiin. Myöhemmät kirjoittajat lyhensivät aikaisemman termin muotoon kraton ja sitten muotoon craton.
Kratonin muodostuminen
prosessia, jossa kratonit muodostuvat varhaisesta kivestä, kutsutaan kratonisaatioksi. Ensimmäiset suuret kratoniset maamassat muodostuivat Arkean Eonin aikana. Varhaisella Arkean – kaudella maapallon lämpövirta oli lähes kolme kertaa suurempi kuin nykyään, koska radioaktiiviset isotoopit ja maan kertymisestä syntyvä jäännöslämpö olivat suuremmat. Tektoninen ja vulkaaninen toiminta oli huomattavasti nykyistä aktiivisempaa; vaippa oli paljon nestemäisempi ja kuori paljon ohuempi. Tämä johti valtameren kuoren nopeaan muodostumiseen harjanteille ja kuumille pisteille ja valtameren kuoren nopeaan kierrätykseen subduktiovyöhykkeillä. Maan pinta oli luultavasti hajonnut moniksi pieniksi laatoiksi, joissa oli runsaasti tuliperäisiä saaria ja kaaria. Pienet protokontinentit (kratonit), jotka muodostuivat maankuoren kiveksi, sulatettiin ja sulatettiin uudelleen kuumilla pisteillä ja kierrätettiin subduktiovyöhykkeillä.
varhaisella arkeaan ei ollut suuria mantereita, ja pienet protokontinentit olivat luultavasti normi Mesoarkeiassa, koska suuri geologinen aktiivisuus todennäköisesti esti niitä yhdistymästä suuremmiksi yksiköiksi. Nämä felsic protocontinents (kratons) luultavasti muodostunut kuumia pisteitä eri lähteistä: mafinen magma sulattaa lisää felsisiä kiviä, mafisen kiven osittainen sulaminen ja felsisten sedimenttikivien metamorfisesta muutoksesta. Vaikka ensimmäiset mantereet muodostuivat Arkeaanin aikana, tämän aikakauden kiviaines muodostaa vain 7% maailman nykyisistä kratoneista; vaikka otettaisiin huomioon eroosio ja menneiden muodostumien tuhoutuminen, todisteet viittaavat siihen, että vain 5-40% nykyisestä mannerkuoresta muodostui Arkeaanin aikana. (Stanley, 1999).
Hamilton (1999)esittää yhden evolutiivisen näkökulman siihen, miten kratonisaatioprosessi ”saattoi” alkaa arkeaan.:
” erittäin paksut osat enimmäkseen merenalaisia mafisia ja alempiarvoisia ultramafisia, vulkaanisia kiviä ja enimmäkseen nuorempia alaperäisiä ja merenalaisia felsisiä vulkaanisia kiviä ja sedimenttejä sorrettiin monimutkaisiksi synformeiksi nousevien nuorten domiformisten felsisten batholiittien välillä, jotka saatiin liikkeelle alapohjan hydraattisen osittaisen sulamisen seurauksena. Ylemmän kuoren graniitti-ja vihreäkiviset maastot lyhenivät keskivaikeasti, erotettiin alemmasta kuoresta, kompositionaalisen inversioinnin yhteydessä, mutta kratonointi seurasi pian. Tonaliittinen kellarikerros on säilynyt joidenkin viherkivilohkareiden alla, mutta suprakrustaaliset kivet väistyvät yleensä alaspäin korreloivien tai nuorempien plutonisten kivilohkareiden tieltä… Manttelinpilviä ei luultavasti vielä ollut, ja kehittyvät mantereet keskittyivät viileille alueille. Kuuman alueen ylävaippa oli osittain sula, ja laajat, enimmäkseen ultramafiset magmat purkautuivat monien ohuimpaan kuoreen kohdistuneiden hetkellisten sukellusveneiden tuuletusaukkojen ja repeämien kautta…. Säilyneet Arkeonikuoret ovat peräisin viileämmän ja köyhtyneemmän vaipan alueilta, joilla suurempi stabiilius mahdollisti harvinaisen paksut vulkaaniset kasaumat, joista saattoi syntyä laajoja osittain sulavia, matalatiheyksisiä felsisiä kiviä.”