2007 Wybór Wikipedii Dla Szkół. Tematy pokrewne: Geologia i Geofizyka
światowe prowincje geologiczne. (USGS)
skorupa oceaniczna 0-20 Ma 20-65 ma > 65 Ma geologiczna Prowincja Tarcza Platforma Orogen Basin duża Prowincja magmowa Rozszerzona skorupa
Kraton (kratos; Grecka siła) jest starą i stabilną częścią skorupy kontynentalnej, która przetrwała łączenie się i dzielenie kontynentów i superkontynentów przez co najmniej 500 milionów lat. Niektóre mają ponad 2 miliardy lat. Kratery występują zwykle we wnętrzach kontynentów i są charakterystyczne dla starożytnej krystalicznej skorupy podziemnej z lekkiej felsycznej skały magmowej, takiej jak granit. Mają grubą skorupę i głębokie korzenie, które rozciągają się do płaszcza poniżej do głębokości 200 km.
termin Kraton jest używany do odróżnienia stabilnej wewnętrznej części skorupy kontynentalnej od takich regionów, jak mobilne koryta geosynklinalne, które są liniowymi pasami nagromadzeń osadów podlegających osiadaniu lub downwarpingowi. Rozległe Centralne kratery kontynentów mogą składać się zarówno z tarcz i platform, jak i z krystalicznego podłoża. Tarcza to ta część Kratonu, w której zwykle prekambryjskie skały piwniczne wyrastają szeroko na powierzchni. Natomiast Platforma Piwniczna jest pokryta poziomymi lub subhorizontalnymi osadami.
Kratony dzielą się geograficznie na prowincje geologiczne. Prowincja geologiczna jest jednostką przestrzenną o wspólnych atrybutach geologicznych. Prowincja może obejmować jeden dominujący element strukturalny, taki jak zagłębienie lub pas fałdowy, lub szereg powiązanych ze sobą elementów. Sąsiednie prowincje mogą mieć podobną strukturę, ale mogą być uważane za odrębne ze względu na różne historie. Istnieje kilka znaczeń prowincji geologicznych, używanych w określonych kontekstach.
Kratony kontynentalne mają głębokie korzenie sięgające do płaszcza. Tomografia płaszcza pokazuje, że kratony są pod wpływem anomalnie zimnego płaszcza odpowiadającego litosferze ponad dwukrotnie większej niż około 60 mil (100 km) grubości dojrzałej oceanicznej lub niekratonicznej litosfery kontynentalnej. Tak więc na tej głębokości można argumentować, że niektóre kratony mogą być nawet zakotwiczone w astenosferze. Korzenie płaszcza muszą być chemicznie różne, ponieważ kratony mają neutralną lub dodatnią pływalność i niską wewnętrzną gęstość, która jest wymagana do zrównoważenia wszelkich wzrostów gęstości z powodu skurczu geotermalnego. Próbki skalne korzeni płaszcza zawierają perydotyty i zostały dostarczone na powierzchnię jako inkluzje w Diamentowych rurach subwolkanicznych zwanych rurami kimberlitowymi. Inkluzje te mają gęstość zgodną ze składem Kratonu i składają się z materiału płaszcza pozostałego po wysokich stopniach częściowego stopienia. Perydotyty są ważne dla zrozumienia głębokiego składu i pochodzenia kratonów, ponieważ guzki perydotytu to kawałki skały płaszcza zmodyfikowane przez częściowe topienie. Perydotyty harzburtytu stanowią krystaliczne pozostałości po ekstrakcji roztopów takich kompozycji jak bazalt i komatyt. Perydotyty alpejskie są płytami najwyższego płaszcza, wiele z litosfery oceanicznej, również pozostałości po wydobyciu częściowego stopu, ale zostały następnie umieszczone wraz z skorupą oceaniczną wzdłuż uskoków w górę do alpejskich pasm górskich. Powiązana Klasa inkluzji zwana eklogitami, składa się ze skał odpowiadających składowi skorupy oceanicznej (bazaltu), które jednak przeobrażały się w Warunkach głębokiego płaszcza. Badania izotopowe ujawniają, że wiele inkluzji eklogitu to próbki starożytnej skorupy oceanicznej subdukowanej miliardy lat temu na głębokości przekraczające 90 mil (150 km) w głębokie obszary diamentów kimberlitowych. Pozostały one stałe tam w dryfujących płyt tektonicznych, dopóki nie zostały przeniesione na powierzchnię przez głęboko zakorzenione erupcje magmowe. Jeśli inkluzje perydotytu i eklogitu są tego samego pochodzenia czasowego, to perydotyt musiał również pochodzić z dna morskiego rozprzestrzeniających się grzbietów miliardy lat temu lub z płaszcza dotkniętego subdukcją skorupy oceanicznej. Podczas wczesnych początków, kiedy ziemia była znacznie gorętsza, większe stopnie topnienia w oceanicznych grzbietach rozprzestrzeniania generowane litosfery oceanicznej z grubą skorupą, znacznie grubsze niż 12 mil (20 km), i wysoce zubożony płaszcz. Taka litosfera nie zatonęłaby głęboko lub subdukcyjnie ze względu na swoją wyporność i ze względu na usunięcie gęstszego stopu, który z kolei obniżył gęstość resztkowego płaszcza. W związku z tym kratoniczne korzenie płaszcza składają się prawdopodobnie z wypornie subdukowanych płyt silnie zubożonej litosfery oceanicznej. Te głębokie korzenie płaszcza zwiększają stabilność, kotwiczenie i przeżywalność kratonów i sprawiają, że są one znacznie mniej podatne na zagęszczenie tektoniczne w wyniku zderzeń lub zniszczenia przez subdukcję osadów.
słowo Kraton zostało po raz pierwszy zaproponowane przez niemieckiego geologa L. Kobera w 1921 roku jako „Kratogen”, odnoszący się do stabilnych platform kontynentalnych, oraz „orogen” jako określenie górskich lub orogennych pasów. Późniejsi autorzy skrócili poprzedni termin do kraton, a następnie do Kraton.
powstawanie krat
proces powstawania krat z wczesnej skały nazywany jest kratonizacją. Pierwsze duże kratoniczne lądy powstały w Eonie archaicznym. Podczas wczesnego Archeanu przepływ ciepła Ziemi był prawie trzy razy większy niż obecnie z powodu większego stężenia izotopów promieniotwórczych i ciepła resztkowego z akrecji Ziemi. Aktywność tektoniczna i wulkaniczna była znacznie bardziej aktywna niż obecnie; płaszcz był znacznie bardziej płynny, a skorupa znacznie cieńsza. Doprowadziło to do szybkiego tworzenia się skorupy oceanicznej na grzbietach i gorących punktach oraz szybkiego recyklingu skorupy oceanicznej w strefach subdukcji. Powierzchnia Ziemi była prawdopodobnie podzielona na wiele małych płyt z wulkanicznymi wyspami i łukami w wielkiej obfitości. Małe protocontinents (cratons) utworzone jako skorupa skała została stopiona i przetopione przez gorące punkty i recyklingu w strefach subdukcji.
nie było dużych kontynentów we wczesnym Archeiku, a małe protokontinenty były prawdopodobnie normą w Mezoarcheiku, ponieważ prawdopodobnie uniemożliwiono im łączenie się w większe jednostki przez wysoki wskaźnik aktywności geologicznej. Te felsyczne protocontinenty (kratony) prawdopodobnie powstały w gorących miejscach z różnych źródeł: Magma maficzna topi więcej skał felsycznych, częściowe topienie skał maficznych oraz metamorficzne zmiany felsycznych skał osadowych. Chociaż pierwsze kontynenty powstały podczas Archean, skały tego wieku stanowią tylko 7% obecnych kraterów na świecie; nawet pozwalając na erozję i zniszczenie dawnych formacji, dowody sugerują, że tylko 5-40% obecnej skorupy kontynentalnej powstało podczas Archean. (Stanley, 1999).
jedna ewolucyjna perspektywa tego, jak proces kratonizacji „mógł” zacząć się w Archeanie, podaje Hamilton (1999):
„bardzo grube sekcje głównie podwodnych skał maficznych i podrzędnych ultramaficznych, skał wulkanicznych i głównie młodszych subaerialnych i podwodnych felsicznych skał wulkanicznych i osadów były uciskane w złożone synformy między wschodzącymi młodymi domiform felsic batoliths zmobilizowanymi przez uwodnione częściowe topnienie w dolnej skorupie. Tereny granitowo-greenstone ’ owe górnej skorupy uległy umiarkowanemu skracaniu regionalnemu, oddzielonemu od dolnej skorupy, podczas inwersji kompozycyjnej towarzyszącej domingowi, ale wkrótce nastąpiła kratonizacja. Piwnica tonalityczna jest zachowana pod niektórymi sekcjami greenstone, ale skały supraklustalne zwykle ustępują w dół skorelowanym lub młodszym skałkom plutonowym… Pióropusze płaszcza prawdopodobnie jeszcze nie istniały, a rozwijające się kontynenty koncentrowały się w chłodnych regionach. Górny płaszcz gorącego regionu był częściowo roztopiony, a rozległe magmy, głównie ultramaficzne, wybuchały przez wiele efemerycznych podwodnych otworów wentylacyjnych i szczelin skupionych na najcieńszej skorupie…. Surviving Archean crust is from regions of cooler, and more delivered, mantle, wherein better stability permitted uncommonly thick volcanic akumulations from which voluminous partial-melt, low-density felsic rocks could be generated.”