Craton

Provinces géologiques du monde ( USGS)

Bouclier   Plate-forme   Orogène   Bassin   Grande province ignée   Extended croûte

La croûte océanique:   0-20 Maman   20-65 Ma   > 65 Ma

Un craton ( grec : kratos / κράτος «force») est une partie ancienne et stable de la lithosphère continentale. Ayant survécu cycles souvent de la fusion et rifting des continents, cratons se trouvent généralement dans les intérieurs des plaques tectoniques. Ils sont typiquement composés de l'ancienne cristalline socle rocheux, qui peut être couvert par plus jeune roche sédimentaire. Ils ont une croûte épaisse et des racines lithosphériques profondes qui se étendent jusqu'à quelques centaines de kilomètres dans la Terre manteau.

Le terme craton est utilisé pour distinguer la partie stable de la croûte continentale des régions qui sont plus géologiquement active et instable. Cratons peuvent être décrits comme boucliers, dans lequel le socle rocheux affleure à la surface, et plates-formes, dont le sous-sol est recouverte par les sédiments et les roches sédimentaires.

Le mot craton a d'abord été proposé par le Géologue allemand L. Kober en 1921 comme «Kratogen", se référant à des plates-formes continentales stables, et "orogène" comme un terme pour la montagne ou ceintures orogéniques. Auteurs raccourci ensuite l'ancien terme pour Kraton, puis à craton.

Des exemples de cratons sont les Craton des Esclaves au Canada, le Wyoming craton aux Etats-Unis, et de la Craton en Afrique du Sud.

Provinces

Cratons sont subdivisés géographiquement en provinces géologiques. Une province géologique est une entité spatiale avec des attributs géologiques communes. Une province peut inclure un seul élément de structure dominante comme un ou un bassin de structure plier les bandes, ou un certain nombre d'éléments connexes contigus. Provinces adjacentes pourraient être semblables dans leur structure, mais être considéré comme distinct en raison de différentes histoires. Il ya plusieurs significations des provinces géologiques, tel qu'il est utilisé dans des contextes spécifiques.

Structure

Cratons ont des racines lithosphériques épais. Manteau tomographie montre que cratons reposent sur du manteau anormalement froid correspondant à lithosphère plus de deux fois le épaisseur environ 60 mile (100 km) des océanique mature ou lithosphère continentale noncratonic. Ainsi, à cette profondeur, on pourrait faire valoir que certains cratons pourraient même être ancrées dans la asthénosphère. Mantle racines doivent être chimiquement distincte parce cratons ont une flottabilité neutre ou positive, et une faible densité intrinsèque qui est nécessaire pour compenser toute augmentation de la densité en raison de contraction géothermique. Les échantillons de roche de racines contiennent manteau péridotites, et ont été livrés à la surface comme inclusions dans les tuyaux appelés subvolcaniques kimberlites. Ces inclusions ont des densités compatibles avec la composition de craton et sont composées d'un matériau résiduel à partir du manteau de hauts degrés de fusion partielle. Péridotites sont importants pour comprendre la composition et l'origine profonde des cratons parce nodules de péridotites sont des morceaux de roche du manteau modifiées par fusion partielle. Péridotites harzburgites représentent les résidus cristallins après extraction de fond de compositions comme le basalte et komatiite. Péridotites alpins sont des dalles du manteau supérieure, beaucoup de lithosphère océanique, les résidus également après l'extraction de la fonte partielle, mais ils ont ensuite été mises en place en collaboration avec la croûte océanique le long des failles de chevauchement jusqu'à dans les chaînes de montagnes alpines. Une classe associée d'inclusions appelé éclogites, se compose de roches de composition correspondant à la croûte océanique ( basalte ), mais ce métamorphosé dans des conditions de manteau profond. Les études isotopiques révèlent que de nombreuses inclusions éclogitiques sont des échantillons de croûte ancienne subduction océanique milliards d'années à des profondeurs supérieures à 90 mi (150 km) dans les zones diamantifères de kimberlite profondes. Ils restaient fixés dans les plaques tectoniques dérivantes jusqu'à porté à la surface par des éruptions magmatiques profondes. Si péridotite et éclogite inclusions sont de la même origine temporelle, puis péridotite doit avoir également à l'origine de la mer-de-chaussée dorsales milliards d'années, ou à partir de manteau affecté par subduction de la croûte océanique ensuite. Pendant les premières années de l'existence de la Terre, quand la planète était beaucoup plus chaud, de plus grands degrés de fusion à dorsales océaniques générées lithosphère océanique avec une croûte épaisse, beaucoup plus épais que 12 miles (20 km), et un manteau très appauvri. Une telle lithosphère ne coulerait pas profondément ou sous-conduit à cause de son flottabilité, et en raison de la suppression de l'état fondu plus dense que à son tour réduit la densité de l'enveloppe résiduelle. En conséquence, les racines cratoniques manteau sont probablement composées de allègrement subduction plaques de lithosphère océanique très appauvri. Ces racines profondes du manteau augmentent la stabilité, d'ancrage et de survie des cratons et les rend beaucoup moins sensibles aux épaississement tectonique par des collisions, ou la destruction par les sédiments subduction.

Formation

Le processus par lequel cratons sont formés à partir de roche début est appelé cratonisation. Les premières grandes masses cratoniques formés lors de la Eon archéen. Au cours de l'Archéen précoce, le flux de chaleur de la Terre était près de trois fois supérieur à ce qu'il est aujourd'hui, en raison de la plus grande concentration d'isotopes radioactifs et la chaleur résiduelle de la Terre accrétion. Il y avait beaucoup plus grande tectonique et volcanique activité; la manteau était beaucoup plus fluide et la croûte plus mince. Il en est résulté la formation rapide de croûte océanique à crêtes et points chauds, et le recyclage rapide de la croûte océanique au zones de subduction. La surface de la Terre a probablement été divisé en de nombreuses petites plaques avec les îles volcaniques et des arcs en abondance. Petits protocontinents (cratons) formées que la croûte rocheuse a été fondu et refondu par des points chauds et recyclés dans les zones de subduction.

Il n'y avait pas de grands continents dans l'Archéen précoce, et les petits protocontinents étaient probablement la norme dans le Mésoarchéen parce qu'ils ont été empêchés de coalescence en unités plus grandes par le taux élevé d'activité géologique. Ces protocontinents felsiques (de cratons) probablement formées des points chauds d'une variété de sources: magma mafique fondre les roches felsiques plus, la fusion partielle de roches mafiques et de l'altération métamorphique des roches sédimentaires felsiques. Bien que les premiers continents formés pendant l'Archéen, rock de cet âge ne représente que 7% des cratons du monde actuel; même en tenant compte de l'érosion et la destruction des dernières formations, les preuves suggèrent que seulement 5 à 40% de la présente croûte continentale formée pendant l'Archéen. (Stanley, 1999).

Une perspective évolutive de la façon dont le processus de cratonisation «pourrait» ont d'abord commencé à l'Archéen est donnée par Hamilton (1999):

Sections très épais de la plupart sous-marin mafique, et subordonné ultramafique, roches volcaniques, et surtout plus jeune subaérien et sous-marins roches et les sédiments volcaniques felsiques ont été opprimés en complexe synformes entre la hausse jeune felsiques domiform batholithes mobilisées par fusion partielle hydrique dans la croûte inférieure. Haute-croûte granit -et- terrains roches vertes ont subi un raccourcissement régionale modérée, découplé de la croûte inférieure, au cours inversion de composition accompagnement dôme, mais cratonisation bientôt suivi. Socle tonalitique est conservée sous certaines sections de roches vertes mais roches supracrustales donnent couramment façon corrélative à la baisse ou moins roches plutoniques ... Panaches mantelliques ne ont probablement pas encore réunies et continents en développement étaient concentrés dans les régions froides. Hot-région manteau supérieur était en partie fondu, et magmas volumineux, principalement ultramafique, percé de nombreuses ouvertures et les déchirements ont porté à la croûte mince sous-marins éphémères .... Survivre croûte archéenne est des régions de refroidisseur, en plus épuisée, manteau, dans lequel plus la stabilité permis accumulations volcaniques épais inhabituellement à partir de laquelle la fonte partielle volumineuse, de faible densité roches felsiques pourrait être généré.