Каапваальский кратон (провинция Лимпопо Южная Африка), также как и Пилбараский кратон в Западной Австралии — единственные сохранившиеся участки первозданной земной коры возрастом 3,6-2,5 млрд лет. Сходство горных пород на обоих этих кратонах (особенно верхних позднеархейских слоев), позволяет предположить, что в древности они входили в состав суперконтинента ВаальбараZegers, T.E., de Wit, M.J., Dann, J. and White, S.H. (1998) «Vaalbara, Earth’s oldest assembled continent? A combined, structural, geochronological, and palaeomagnetic test», Terra Nova, 10, 250—259..
Описание Капский кратон занимает площадь около 1,2 млн км2 и через соединяется с Зимбабвийским кратоном на севере. На юге и западе кратон Каапваал граничит с протерозойскими , а на востоке — с Лебомбо, которая содержит образовавшиеся в результате распада Гондваны юрские магматические породы.
Каапваальский кратон сформировался и стабилизировался в период от 3,7 до 2,6 млрд лет назад в результате внедрения крупных гранитоидных батолитов, которые утолщили и стабилизировали континентальную кору на ранних стадиях и накопления осадочных пород. Кратон представляет собой смесь раннеархейских (3,0-3,5 млрд лет назад) гранитных зеленокаменых террейнов и более древних тоналитовых гнейсов (ок. 3,6-3,7 млрд лет назад) с включениями разнообразных гранитных интрузий (3,3-3,0 млрд лет назад). Считается, что последующая эволюция кратона Каапваал (3,0-2,7 млрд лет назад) была связана со столкновением континентальной плиты с островной дугой, в результате чего образовались несколько бассейнов , заполненных толстыми слоями как вулканических, так и осадочных пород. Затем при формировании Габороне-Канье и Вентерсдорпские пластов район подвергся эпизодическому растяжению и рифтогенезу. Раннеархейская кора выходит на поверхность только на восточной стороне кратона и представляет собой из субдоменов и блоков коры, состоящих из деформированных магматических пород.
Примерно 2,8-2,5 млрд лет назад во время позднеархейскогог метаморфизма южная окраинная зона кратона Каапваал через пояс Лимпопо шириной 250 километров (160 миль) соединилась с северной окраинной зоной кратона Зимбабве. Пояс ориентирован по оси с востока на северо-восток и является зоной гранулитовой фации тектонитов между гранитоидно-зеленокаменными террейнами кратонов Каапваал и Зимбабве.
Центральная зона Лимпопо В эволюции земной коры центральной зоны Лимпопо выделяют три основных периода: 3,2-2,9 млрд лет назад, 2,6 млрд лет назад и 2,0 млрд лет назад. В первые два периода наблюдалась повышенная магматическая активность. Именно тогда появились архейские (TTG) породы Sand River Gneisses и интрузии Bulai Granite. В раннем протерозое метаморфизм характеризовался высокой температурой, что привело к частичному расплавлению горных пород и образованию гранитного расплаваChavagnac, V., Kramers, J. D. and Naegler, T. F. (1999) «Can we Still Trust Nd Model Ages on Migmatized Proterozoic Rocks?», Early Evolution of the Continental Crust, Journal of Conference Abstracts, 4 (1), A08:4A:13:G2..
Нет доказательств, что оставивший свои следы в Лимпопоском метаморфическом комплексе орогенез 2,65-2,70 млрд лет назад оказал влияние на неоархейские и ранние палеопротерозойские отложения в кратоне. Однако более молодые красноцветные пласты содержат цирконы данного периода, а также детритовые цирконы возрастом в 2,0 млрд лет. Данный факт доказывает, что Лимпопоский комплекс и Зимбабвийский кратон соединились с Каапваальским кратоном только 2,0 млрд лет, когда происходило формирование мобильного пояса Magondi Belt. Этот палеопротерозойский мобильный пояс стал причиной появления обширных красноцветных пластов позднепалеопротерозойского периода на юге АфрикиBeukes, N.J., Dorland, H.C., Gutzmer, J., Evans, D.A.D. and Armstrong, R.A. (2004) «Timing and Provenance of Neoarchean-Paleoproterozoic Unconformity Bounded Sequences on the Kaapval Craton» , Geological Society of America Abstracts with Programs, 36 (5), 255.. Горизонтальная слоистость и речная эрозия наблюдается во всем резервате Ватерберг в центральной зоне Лимпопо.
Барбертонский гринстоновый пояс (выходящий на поверхность в виде ) находится на восточной оконечности Каапваальского кратона. В нем наблюдается золотая минерализация, а также встречаются коматииты — необычный тип . породы получили свое название в честь протекающей через данный район реки Комати. Зелёно-каменный пояс Барбертон (зеленокаменный пояс) в Эсватини-Барбертон известен одними из древнейших выходящих на поверхность горных пород Земли (возраст более 3,6 млрд лет) с одними из самых древних следов жизни на планете.
Йоханнесбургский купол В центральной части Каапваальского кратона находится Йоханнесбургский купол архейского периода. Он представляет собой включения трондьемитовых и тоналитовых гранитных пород в мафические-ультрамафические зеленокаменные породыNguuri, T.K. et al. (2001) «Crustal structure beneath southern Africa and its implications for the formation and evolution of the Kaapvaal and Zimbabwe cratons», «Geophysical Research Letters», 28, 2501—2504.. Уран-свинцовый метод датирования образцов цирконов в слоях гранитоидов показал возраст в 3340 ± 3 млн лет, что делает их самыми древними из известных этапов развития гранитоидов. Помимо внедрения на купол трондьемит-тоналитовых гнейсов зафиксирован еще один период магматизма, в ходе которого в горные породы внедрились мафические дайки, застывшие в форме роговообманковых амфиболитов. Точный возраст даек неизвестен, но ограничен возрастом трондьемитовых гнейсов (3340-3200 млн лет) и более молодых калиевых гранитоидов. Внедрение калиевых гранитоидов произошло во время третьего периода магматизма. Они образовали батолит, который занимает большую часть южной стороны купола. Южная и юго-восточная части батолита сложены из среднезернистых, однородных серых гранодиоритов (оцениваемый возраст 3121 ± 5 млн лет). Данные факты доказывают, что эволюция кратона носила долговременный характер и шла отдельными эпизодическими отрезками. Увеличение размеров кратона шло в основном за счет . Слагающие кратон породы становятся более молодыми при движении к северу и западу от гранитно-зеленокаменного террейна Барбертон-Эсватини в юго-восточной части кратона возрастом 3,5 млрд летPoujol, M. and Anhaeusser, C.R. (2001) «The Johannesburg Dome, South Africa: new single zircon U-Pb isotopic evidence for early Archaean granite-greenstone development within the central Kaapvaal Craton», Precambrian Research, 108 (1-2), 139—157, ..
См. также — одно из наиболее общепризнанных ископаемых свидетельств существования жизни в архейский период Ваальбара — гипотетический архейский суперконтинент, существовавший примерно от 3,6 до 2,7 миллиарда лет назад Кратер Вредефорт — крупнейшая подтверждённая ударная структура на Земле
Примечания
Литература Glikson, A. and Vickers, J. (2006) «The 3.26-3.24 Ga Barberton asteroid impact cluster: Tests of tectonic and magmatic consequences, Pilbara Craton, Western Australia», Earth and Planetary Science Letters, 241 (1-2), 11-20, Louzda, K.L. (2003) «The magmatic evolution of the upper ~3450 Ma Hooggenoeg Formation, Barberton greenstone belt, Kaapvaal Craton, South Africa», Utrecht University : unpubl. MSc project abstr. Poujol, M., Robb, L.J., Anhaeusser, C.R. and Gericke, B. (2003) «A review of the geochronological constraints on the evolution of the Kaapvaal Craton, South Africa», Precambrian Research, 127 (1-3), 181—213, . Westraat, J.D, Kisters, A.F.M., Poujo, M. and Stevens, G. (2005) «Transcurrent shearing, granite sheeting and the incremental construction of the tabular 3.1 Ga Mpuluzi batholith, Barberton granite-greenstone terrane, South Africa», Journal of the Geological Society, 162 (2), 373—388, Yearron, L.M., Clemens, J.D., Stevens, G. and Anhaeusser, C.R.(2003) «Geochemistry and Petrogenesis of the Granitoids of the Barberton Mountainlan, South Africa» , Geophysical Research Abstracts, 5, 02639
Категория:Древние платформы