Slave Craton - Slave Craton
Slave Craton je Archaean craton v severozápadní kanadské ochrany , v Northwest území a Nunavut . Slave Craton zahrnuje 4,03 Ga starou Acasta Gneiss, která je jednou z nejstarších datovaných hornin na Zemi. Pokrývá asi 300 000 km 2 (120 000 čtverečních mil), je to relativně malý, ale dobře exponovaný craton, kterému dominují ~ 2,73–2,63 Ga (miliardy let staré) zelené kameny a sekvence turbiditu a ~ 2,72–2,58 Ga plutonické horniny s velkými částmi cratonu podloženého staršími rulovými a granitoidními jednotkami. Slave Craton je jedním z bloků, které tvoří prekambrické jádro Severní Ameriky, známé také jako paleokontinent Laurentia .
Odkrytá část cratonu, nazývaná provincie otroků, zahrnuje 172 500 km 2 (66 600 čtverečních mil) a má eliptický tvar, který se táhne 680 km (420 mil) severozápadně od Gros Cap na jezeře Great Slave Lake až po Cape Barrow v Korunovačním zálivu a 460 km (290 mi) východně od šířky 64 ° severní šířky. Pokrývá asi 700 km × 500 km (430 mi × 310 mi) a je ohraničen paleoproterozoickými pásy na jihu, východě a západě, zatímco mladší skály jej pokrývají na severu.
Slave Craton je rozdělen na západo-centrální sklepní komplex, Central Slave Basement Complex a východní provincii, pojmenovanou Hackett River Terrane nebo Eastern Slave Province. Tyto dvě domény jsou odděleny 2,7 Ga staré stehem vymezen dvěma izotopovému hranicemi běžící sever-jih přes craton.
Členění
Suterénní komplex Central Slave
Suterénní komplex Central Slave (CSBC) je suterén pod centrální a západní částí cratonu. Východní rozsah CSBC není znám, protože jeho zmizení je poznamenáno izotopickými hranicemi Nd a Pb. CSBC klesá na východ a tvoří základ alespoň centrální části cratonu. Podél řeky Acasta zahrnuje CSBC Acastské ruly s protolitickým věkem asi 4,03 Ga, jednu z nejstarších datovaných skalních jednotek na Zemi. Tyto ruly jsou polymetamorfní a mají tonalitické a gabroické složení. Zbytek CSBC je mladší s centrálním jádrem <3,5 Ga a zbývajícím cratonem s detriálním a protolitickým věkem v rozmezí od 3,4 do 2,8 Ga. Suterénní komplex je překryt Neoarchaeanskými suprasrustálními sekvencemi a narušen plutonickými sadami . Ruly Acasty jsou geochemicky podobné jiným archaejským komplexům, ale staré čtyři miliardy let obsahují ještě starší jádra zirkonu. Tato jádra naznačují, že rodičovská magma takových komplexů vzniklá interakcí mezi kůrou nesoucí zirkon a taveninou odvozenou od pláště. Dosud nebyly objeveny žádné takové starší ruly Acasty, ale jádra zirkonu naznačují, že by mohly existovat.
Sopečný komplex Back River
Sopečný komplex Back River je Archaean stratovulkán zachovány ve vzpřímené poloze, obklopen čtyřmi sedimentární sekvence, které odrážejí magmatické historie sopky. Odhalená kopule v jižní polovině komplexu je interpretována jako erodovaná část sopky. Na rozdíl od zbývajícího cratonu prošel komplex pouze nízkým stupněm deformace.
Supergroup Yellowknife
Supergroup Yellowknife, také známý jako greenstoneský pás Yellowknife , byl uložen více než 300 milionů let od ca. 2,9-2,6 Ga, a přímo překrývá CSBC včetně velké části provincie Eastern Slave. CSBC a greenstoneský pás Yellowknife jsou od sebe odděleny zřetelnou neshodou, která je příčně souvislá po stovky kilometrů. Superskupina Yellowknife byla vystavena velké metamorfóze kolem 2605 Ma, což vedlo k řadě greenschistů až nižších amfibolitových facií. Supergroup obsahuje alespoň čtyři odlišné sekvence představující různá tektonická prostředí, uložené v oddělených intervalech. Čtyři hlavní sekvence zahrnují od nejstarších po nejmladší, Central Slaver Cover Group, Kam Group, Banting Group a Jackson Lake Formation. Supergroup Yellowknife byla použita k reprezentaci obecné stratigrafie greenstoneových pásů v Slave Craton, včetně pásů ve Eastern Slave, za účelem interpretace procesů zapojených do vývoje Slave Craton.
Krycí skupina Central Slave
Neoarcheanská suprakrustální sekvence známá jako Central Slave Cover Group (neformálně Dwyer Group) je 2,9–2,8 Ga balíček fuchsitických křemenců překrytých páskovanými železnými formacemi . Tato fuchisitická křemencová sekvence se zdá být charakteristická pro mnoho dalších cratonů mezi přibližně 3,1 a 2,8 Ga a představuje globální vrchol v produkci křemence. Krycí skupina centrálních otroků má obvykle tloušťku 100 až 200 metrů. Křemenný oblázkový konglomerát nalezený na základně skupiny Central Slave Cover Group označuje výraznou neshodu, která je příčně spojitá po většinu CSBC. Tato vrstva křemenných oblázkových konglomerátů byla nalezena až na severozápadě jako rulový komplex 4,03 Ga Acasta. Skupina Central Slave Cover Group je autochtonní a představuje jedinou souvislou krycí sekvenci, která spojuje komplex suterénu na severozápadě se suterénem v jiho-centrální provincii Slave. Rovnoměrné, příčně kontinuální ukládání naznačuje, že CSBC byla dříve součástí jediného starověkého cratonu, který existoval již od 2,85 Ga.
Kam Group
Kam Group je 0,3–6 kilometrů silná sekvence, která překrývá páskované železné útvary skupiny Central Slave Cover Group. Kontakt mezi těmito dvěma skupinami není dobře zachován kvůli vniknutí gabro prahů a mírnému střihu. Skupina Kam je rozdělena na dolní a horní skupinu na základě existence tenké felsické vulkanoklastické vrstvy (Ranney Chert) z roku 2722 Ma. Dolní skupina Kam sestává z Chanského souvrství, které obsahuje toky polštářových čedičů narušených řadou gabroických prahů a hrází, které byly vytvořeny v prodlouženém prostředí zadní obloukové pánve. Sedimentární horniny obnažené v severní části útvaru se pohybují mezi 2,84 a 2,80 Ga. Horní kamená skupina obsahuje tři útvary uložené mezi 2772 a 2701 Ma. Je složen převážně ze středních a čedičových vulkanických hornin s tenkými interkalovanými ryolitovými tufovými vrstvami a drobnými komatiitovými proudy. Skály v této formaci byly zdánlivě vytvořeny v obloukovém prostředí a mohou být důsledkem riftingu sklepních hornin v důsledku zvýšené aktivity oblaku pláště.
Banting Group
Skupina Banting je severně zarážející sekvence, která je porušena nad starší Kam Group a mladší Jackson Lake Formation. Kontakt mezi nižšími jednotkami a Bantingovou skupinou je nesoulad, který představuje ~ 40 milionů letý rozdíl v ukládání. Skupina Banting Group obsahuje křemičité až středně vulkanické horniny, které jsou typicky vápenato-alkalické. Formace Bantingovy skupiny je do značné míry důsledkem vulkanismu po 2,7 Ga a subvulkanické aktivity. V celé základní skupině Kam se nachází série 2658 Ma křemenno-živcových vniknutí, které souvisejí s vulkanismem 2,7 Ga nalezeným v Bantingově skupině.
Formace Jackson Lake
Depozice formace Jackson Lake začala v 2605 Ma. Formace je vysokoenergetické sedimentární ložisko, které překrývá vulkanické horniny skupiny Kam. Ložisko se skládá z polymiktických konglomerátů a fluviálních pískovců, které byly podrobeny velké metamorfní události, jak je patrné z podobně orientovaných vertikálních poklesů a lineací nalezených ve starších skupinách.
Evoluce Slave Craton
Nejranější formace
Informace o nejranější tvorbě otrockého otroka lze nalézt v komplexu Acasta Gneiss, ale vzhledem ke složité historii, špatnému uchovávání a nedostatečné expozici stále není mnoho známo o procesech vytváření kůry v Hadean a raných Archean. Xenocrysty nalezené v tonalitických rulech 3,94 Ga komplexu Acasta Gneiss mají data U – Pb 4,2 Ga. Tyto xenokrysty zirkonu původně krystalizovaly v granitickém magmatu kůrovcového původu. Další důkazy naznačují, že tonalitické ruly 3,94 Ga jsou alespoň částečně odvozeny z tohoto žulového magma 4,2 Ga, což naznačuje, že přepracování kůry bylo důležitým procesem v Eoarcheanu . Zirkony z tohoto žulového protolitu vykazují podobnosti se zirkony z Yilgarn Craton v západní Austrálii a mohou být důkazem vzniku kontinentální kůry v Hadean Eon. Předpokládá se však, že tyto dva krátery nebyly nikdy přímo spojeny, což může naznačovat, že raná hadeanská kůra byla především kontinentální žula. Analýza stopových izotopů ukazuje, že tyto rané žulové horniny pocházejí z vysoce ochuzeného pláště, a naznačuje, že k diferenciaci ve velkém měřítku došlo před ~ 4,0 Ga. Tyto krystaly zirkonu mohou být důležité pro další porozumění nejranějším procesům tvorby kůry, protože toho je zatím málo známo.
Stabilizace cratonu
Celková stabilita cratonu vysoce koreluje s přítomností silného a hlubokého kontinentálního litosférického pláště, protože chrání kůru před tepelnou erozí a zmírňuje účinky tektonismu. Slave Craton ukazuje dlouhou historii tvorby kontinentálního litosférického pláště. Tvorba diamantů je v celém Slave Cratonu poměrně rozsáhlá a vyžaduje silný kronický kořen. Nejstarší diamanty pocházející z pláště byly mezi 3,5 a 3,3 Ga, což naznačuje, že Slave Protocraton by do této doby vytvořil tlustý korový kořen. Hlavní stabilizace otrokového cratonu nastala v Neoarchean na ~ 2,75 Ga, jak je patrné z hojnosti tvorby peridotitů Kaapval Craton vykazoval podobný vrcholný věk růstu, což může naznačovat, že velká část kontinentálního litosférického pláště Země byla vytvořena v Neoarchean tvorba a stabilizace kontinentálního litosférického pláště a vývoj kůry spolu úzce souvisí v období mezi 2,8 a 2,0 Ga.
Tektonická historie
Pokusy o rekonstrukci tektonické historie cratonu se značně soustředily na asymetrii východ -západ. Přítomnost kolizního stehu naznačuje, že se CSBC srazila s ostrovním obloukovým terranem podél hranice směřující sever -jih před 2,69 Ga. Alternativně může být Eastern Slave oslabenou a upravenou mezoarchaskou litosférou, která se vyvinula během riftingu na 2,85–2,70 Ga. litosféra pláště pod západním otrokem může být o 400 Ma starší než ta, která je pod východním otrokem. Rifting je navíc podpořen existencí mladších obloukových nebo zpětných obloukových hornin, které příliš překračují CSBC, ale tvoří většinu východní otrokyně. Zda však Východní otrok byl důsledkem riftingu nebo narůstání jiného terranu, je stále předmětem diskuse.
V návaznosti na 2,7 Ga rifting nebo akreční akci, Slave prošel rozsáhlým rozšířením na 2680 Ma, což vedlo k vytvoření> 400x800 km Burwash Basin, rozšířených mafických prahů a dalších mladších turbidit podél severozápadního okraje. Burwash Basin se skládá z metamorfovaných turbiditických pískovců a břidlic proložených tenkými felsickými tufovými vrstvami. V roce 2634 Ma otrok přešel na kompresní režim a Burwash Basin se začal zavírat, pravděpodobně kvůli mělkému subdukci ze SZ nebo JV. O 2,6 Ga se Slave srazil s mnohem větší Sclavií , což mělo za následek zkrácení a zkřížené skládání přes craton. Přítomnost tří rifovaných okrajů kolem Slave, stejně jako suterénních hornin 3,3–3,5 Ga ve věku 3,3–3,5 Ga, fuchsitického křemence a 2,9 Ga tonalitů naznačuje, že součástí Sclavie byly také krátery Dharwar , Zimbabwe a Wyoming . Otrok se odtrhl od Sclavie mezi 2,2 a 2,0 Ga, jak poznamenala řada hejnových rojů na jeho okrajích. Slave Craton unášel přibližně 200 milionů let, než došlo k jeho narůstání s Rae Craton kolem 2,0–1,8 Ga v orogeny Taltson – Thelon. Orogenní pás nabíral menší exotické terrany, než byl Slave nakonec subdukován na východ pod Rae, což vedlo k kontinentálnímu magmatickému oblouku známému jako Taltsonova magmatická zóna . Neustálý pohyb provincie Slave na východ spolu se srážkou terranu Hottah na západním okraji Slave vedou k intenzivní deformaci magmatické zóny Taltson. Terran Hottah se s otrokem rozmnožoval během Wopmayovy orogeny při 1,88 Ga, krátce po Thelonské orogeny. Tato událost vytvořila další kontinentální magmatický oblouk na západním okraji Slave, magmatickou zónu Great Bear a také zlomovou zónu Wopmay. Poruchová zóna Wopmay se skládá z opěrných pásů s tenkou kůží, které označují šev mezi terakem Hottah a Slave Craton. Tyto dvě orogenie vytlačily Slave Craton do Laurentie , kde se nachází dodnes.