2007 Școli Wikipedia Selecție. Subiecte conexe: Geologie și geofizică
provincii geologice Mondiale. (USGS)
oceanic crusta 0-20 Ma 20-65 Ma >65 ma geologic Provincia scut platforma orogen bazinul mare igneous Provincia extins crusta
un craton (kratos; Greacă pentru putere) este o parte veche și stabilă a crustei continentale care a supraviețuit fuziunii și divizării continentelor și supercontinentelor de cel puțin 500 de milioane de ani. Unele au peste 2 miliarde de ani. Cratoanele se găsesc în general în interiorul continentelor și sunt compuse în mod caracteristic din crusta antică cristalină a subsolului de rocă magmatică felsică ușoară, cum ar fi granitul. Au o crustă groasă și rădăcini adânci care se extind în manta de dedesubt până la adâncimi de 200 km.
termenul craton este folosit pentru a distinge porțiunea interioară stabilă a crustei continentale de regiuni precum jgheaburi geosinclinale mobile, care sunt centuri liniare ale acumulărilor de sedimente supuse subsidenței sau downwarping. Cratoanele centrale extinse ale continentelor pot consta atât din scuturi și platforme, cât și din subsolul cristalin. Un scut este acea parte a unui craton în care rocile subsolului Precambrian de obicei se recoltează extensiv la suprafață. În schimb, platforma subsolului este acoperită de sedimente orizontale sau subhorizontale.
Cratonii sunt subdivizați geografic în provincii geologice. O provincie geologică este o entitate spațială cu atribute geologice comune. O provincie poate include un singur element structural dominant, cum ar fi un bazin sau o centură de pliere, sau un număr de elemente conexe contigue. Provinciile învecinate pot avea o structură similară, dar pot fi considerate separate din cauza Istoriilor diferite. Există mai multe semnificații ale provinciilor geologice, așa cum sunt utilizate în contexte specifice.
cratoanele continentale au rădăcini adânci care se extind în manta. Tomografia mantalei arată că cratonii sunt subiacenți de manta anormal de rece corespunzătoare litosferei mai mult de două ori grosimea de aproximativ 60 mile (100 km) a litosferei continentale oceanice sau necratonice mature. Astfel, la acea adâncime, s-ar putea argumenta că unele cratoane ar putea fi chiar ancorate în astenosferă. Rădăcinile mantalei trebuie să fie distincte din punct de vedere chimic, deoarece cratonii au o flotabilitate neutră sau pozitivă și o densitate intrinsecă scăzută care este necesară pentru a compensa orice creștere a densității datorată contracției geotermale. Probele de rocă de rădăcini de manta conțin peridotiți și au fost livrate la suprafață ca incluziuni în țevi subvolcanice purtătoare de diamante numite țevi kimberlite. Aceste incluziuni au densități în concordanță cu compoziția craton și sunt compuse din material de manta rezidual din grade ridicate de topire parțială. Peridotitele sunt importante pentru înțelegerea compoziției profunde și a originii cratonilor, deoarece nodulii de peridotită sunt bucăți de rocă de manta modificată prin topire parțială. Peridotitele de harzburgit reprezintă reziduurile cristaline după extracția topiturilor de compoziții precum bazalt și komatiit. Peridotitele Alpine sunt plăci de manta superioară, multe din litosfera oceanică, de asemenea reziduuri după extracția topiturii parțiale, dar ulterior au fost amplasate împreună cu crusta oceanică de-a lungul defectelor de împingere în centurile montane Alpine. O clasă asociată de incluziuni numită Eclogite, constă din roci care corespund compozițional crustei oceanice ( bazalt), dar care s-au metamorfozat în condiții de manta profundă. Studiile izotopice arată că multe incluziuni eclogite sunt mostre de crustă oceanică antică subductată cu miliarde de ani în urmă la adâncimi care depășesc 90 mi (150 km) în zonele adânci de diamante kimberlite. Au rămas fixați acolo în plăcile tectonice în derivă până când au fost transportați la suprafață de erupții magmatice adânc înrădăcinate. Dacă incluziunile de peridotit și eclogit sunt de aceeași origine temporală, atunci peridotitul trebuie să fi provenit și din crestele de răspândire a fundului mării cu miliarde de ani în urmă sau din manta afectată de subducția crustei oceanice atunci. În timpul începuturilor timpurii, când Pământul era mult mai fierbinte, grade mai mari de topire la crestele de răspândire oceanică au generat litosferă oceanică cu crustă groasă, mult mai groasă de 12 mile (20 km) și o manta foarte epuizată. O astfel de litosferă nu s-ar scufunda adânc sau subduce din cauza flotabilității sale și din cauza îndepărtării topiturii mai dense care, la rândul său, a redus densitatea mantalei reziduale. În consecință, rădăcinile mantalei cratonice sunt probabil compuse din plăci subductate flotant ale unei litosfere oceanice foarte epuizate. Aceste rădăcini adânci de manta cresc stabilitatea, ancorarea și supraviețuirea cratonilor și le fac mult mai puțin susceptibile la îngroșarea tectonică prin coliziuni sau distrugerea prin subducția sedimentelor.
cuvântul craton a fost propus pentru prima dată de geologul German L. Kober în 1921 ca „Kratogen”, referindu-se la platforme continentale stabile și „orogen” ca termen pentru centurile montane sau orogene. Autorii ulteriori au scurtat termenul anterior la kraton și apoi la craton.
formarea Cratonului
procesul prin care cratonii se formează din roca timpurie se numește cratonizare. Primele mari mase terestre cratonice s-au format în timpul eonului Archean. În timpul Archeanului timpuriu, fluxul de căldură al Pământului a fost de aproape trei ori mai mare decât este astăzi din cauza concentrației mai mari de izotopi radioactivi și a căldurii reziduale din acumularea Pământului. Activitatea tectonică și vulcanică erau considerabil mai active decât sunt astăzi; mantaua era mult mai fluidă și crusta mult mai subțire. Acest lucru a dus la formarea rapidă a crustei oceanice la creste și puncte fierbinți și la reciclarea rapidă a crustei oceanice în zonele de subducție. Suprafața Pământului a fost probabil împărțită în multe plăci mici, cu insule vulcanice și arcuri din abundență. Protocontinentele mici (cratoni) formate ca roca crustală au fost topite și topite de puncte fierbinți și reciclate în zonele de subducție.
nu existau continente mari la începutul Arheanului, iar protocontinentele mici erau probabil norma în Mezoarhean, deoarece probabil au fost împiedicate să se unească în unități mai mari de rata ridicată a activității geologice. Aceste protocontinente felsice (cratoni) s-au format probabil în puncte fierbinți dintr-o varietate de surse: Magma mafică topind mai multe roci felsice, topirea parțială a rocii mafice și din alterarea metamorfică a rocilor sedimentare felsice. Deși primele continente s-au format în timpul Arheanului, roca din această epocă reprezintă doar 7% din cratoanele actuale ale lumii; permițând chiar eroziunea și distrugerea formațiunilor trecute, dovezile sugerează că doar 5-40% din crusta continentală actuală s-a format în timpul Arheanului. (Stanley, 1999).
o perspectivă evolutivă a modului în care procesul de cratonizare „ar fi putut” începe pentru prima dată în Archean este dat de Hamilton (1999):
„secțiuni foarte groase de cea mai mare parte submarin mafic, și ultramafic subordonat, roci vulcanice, și mai ales subaerial mai tineri și submarin felsic roci vulcanice și sedimente au fost oprimate în sinforme complexe între creșterea tinerilor domiform felsic batoliti mobilizați prin topirea parțială hidrică în scoarța inferioară. Terenurile de granit și piatră verde cu crustă superioară au suferit o scurtare regională moderată, decuplată de crusta inferioară, în timpul inversiunii compoziționale care însoțea domingul, dar cratonizarea a urmat curând. Subsolul Tonalitic este păstrat sub unele secțiuni de piatră verde, dar rocile supracrustale cedează în mod obișnuit în jos rocilor plutonice corelative sau mai tinere… Probabil că nu existau încă pene de manta, iar continentele în curs de dezvoltare erau concentrate în regiuni răcoroase. Mantaua superioară a regiunii fierbinți a fost parțial topită, iar magmele voluminoase, în mare parte ultramafice, au erupt prin multe efemere guri de aerisire submarine și rupturi focalizate spre cea mai subțire crustă…. Crusta Archeană supraviețuitoare provine din regiuni de manta mai rece și mai epuizată, în care o stabilitate mai mare a permis acumulări vulcanice mai puțin frecvente groase din care s-ar putea genera roci felsice voluminoase topite parțial, cu densitate scăzută.”