stringtranslate.com

Ваалбара

Ваалбара сегодня
Текущее местоположение кратонов Каапвааль и Пилбара

Ваальбара — гипотетический архейский суперконтинент , состоящий из кратона Каапвааль (сейчас на востоке Южной Африки ) и кратона Пилбара (сейчас на северо-западе Западной Австралии ). Э. С. Чейни вывел название из последних четырех букв названия каждого кратона . Оба кратона состоят из континентальной коры, датируемой от 2,7 до 3,6 млрд лет назад , что делает Ваальбару одним из самых ранних суперконтинентов Земли . [1]

Существование и продолжительность жизни

Были некоторые споры о том, когда существовала Ваальбара и существовала ли она вообще. Архейско - палеопротерозойская (2,8–2,1 млрд лет) связь между Южной Африкой и Западной Австралией была впервые предложена А. Баттоном в 1976 году. Он обнаружил широкий спектр сходств между Трансваальским бассейном в Южной Африке и бассейном Хамерсли в Австралии. Баттон, однако, поместил Мадагаскар между Африкой и Австралией и пришел к выводу, что Гондвана должна была иметь длительную стабильную тектоническую историю. [2] Аналогично, в реконструкции Роджерса 1993, 1996 самым старым континентом является Ур . Однако в реконструкциях Роджерса Каапвааль и Пилбара размещены далеко друг от друга уже в их конфигурации Гондваны, реконструкция противоречит более поздним орогеническим событиям и несовместима с гипотезой Ваальбары. [3]

Тем не менее, Чейни 1996 обнаружил тройное стратиграфическое сходство и предположил, что два кратона когда-то образовывали континент, который он назвал Ваалбара. Эта модель подтверждается палеомагнитными данными Зегерса, де Вита и Уайта 1998. [4] Однако реконструкции палеоширот двух кратонов в 2,78–2,77 млрд лет неоднозначны. В реконструкции Вингейта 1998 они не перекрываются, но перекрываются в более поздних реконструкциях, например, Стрика и др. 2003. [5]

Другие ученые оспаривают существование Ваалбары и объясняют сходство между двумя кратонами как результат глобальных процессов. Они указывают, например, на толстые вулканические отложения на других кратонах, таких как Амазония , Сан-Франциско и Карнатака . [6]

Зимгарн, другой предложенный суперкратон, состоящий из кратонов Зимбабве и Йилгарн в 2,41 млрд лет, отличается от Ваалбары. Зимгарн должен был распасться около 2,1–2,0 млрд лет назад, чтобы снова собраться в кратоны Калахари и Западной Австралии (Йилгарн и Пилбара) около 1,95–1,8 млрд лет назад. [7]

Архейско-палеопротерозойский кратон Грунехогна на Земле Королевы Мод , Восточная Антарктида , формировал восточную часть кратона Калахари по крайней мере миллиард лет. Грунехогна столкнулся с остальной частью Восточной Антарктиды во время мезопротерозойской сборки суперконтинента Родиния и гренвильской орогении . Неопротерозойская панафриканская орогения и сборка Гондваны/ Паннотии создали большие зоны сдвига между Грунехогной и Калахари. Во время юрского распада Гондваны эти зоны сдвига окончательно отделили Грунехогну и остальную часть Антарктиды от Африки. [8] В пиках Аннандагс в Антарктиде, единственных открытых частях Грунехогны, обломочные цирконы из нескольких коровых источников были датированы возрастом 3,9–3,0 млрд лет, что позволяет предположить, что внутрикоровая рециркуляция была важной частью формирования первых кратонов. [9]

Кратон Каапвааль отмечен драматическими событиями, такими как вторжение комплекса Бушвельд (2,045 млрд лет) и ударное событие Вредефорт (2,025 млрд лет), и никаких следов этих событий не было обнаружено в кратоне Пилбара, что ясно указывает на то, что два кратона были разделены до 2,05 млрд лет. [10] Кроме того, геохронологические и палеомагнитные данные показывают, что два кратона имели вращательное широтное разделение в 30° в период времени 2,78–2,77 млрд лет, что указывает на то, что они больше не были соединены после примерно 2,8 млрд лет назад. [11]

Таким образом, Ваальбара оставалась стабильной в течение 1–0,4 млрд лет назад и, следовательно, имела продолжительность жизни, схожую с продолжительностью жизни более поздних суперконтинентов, таких как Гондвана и Родиния . [10] Некоторые палеомагнитные реконструкции предполагают возможность существования палеоархейского прото-Ваальбары, хотя существование этого континента возрастом 3,6–3,2 млрд лет назад не может быть доказано. [12]

Доказательство

Кратон Каапвааль в Южной Африке и кратон Пилбара в Западной Австралии имеют схожие ранние докембрийские покровные последовательности. [13] Гранитно-зеленокаменный террейн Барбертон в Каапваале и восточный блок Пилбары демонстрируют свидетельства четырех крупных метеоритных ударов между 3,2 и 3,5 миллиардами лет назад. [14] Похожие зеленокаменные пояса обнаружены на окраинах кратона Сьюпириор в Канаде. [15]

Высокие температуры, созданные силами ударов, сплавили осадки в небольшие стекловидные шарики. [16] Шарики возрастом 3,5 миллиарда лет существуют в Южной Африке, а шарики аналогичного возраста были найдены в Западной Австралии; [16] они являются старейшими известными продуктами земных ударов. [17] Шарики напоминают стекловидные хондры (округлые гранулы) в углеродистых хондритах , которые встречаются в богатых углеродом метеоритах и ​​лунных почвах. [16]

Удивительно похожие литостратиграфические и хроностратиграфические структурные последовательности между этими двумя кратонами были отмечены для периода между 3,5 и 2,7 млрд лет. [18] Палеомагнитные данные из двух ультрамафических комплексов в кратонах показали, что в 3,87 млрд лет два кратона могли быть частью одного и того же суперконтинента. [18] Оба кратона Пилбара и Каапвааль показывают протяженные разломы, которые были активны около 3,47 млрд лет во время кислого вулканизма и одновременно с ударными слоями. [18]

Происхождение жизни

Кратоны Пилбара и Каапвааль содержат хорошо сохранившиеся архейские микроископаемые. Бурение выявило следы микробной жизни и фотосинтеза из архея как в Африке, так и в Австралии. [19] Самым старым общепризнанным доказательством фотосинтеза ранних форм жизни являются молекулярные ископаемые, найденные в сланцах возрастом 2,7 млрд лет в кратоне Пилбара . Эти ископаемые были интерпретированы как следы эукариот и цианобактерий , хотя некоторые ученые утверждают, что эти биомаркеры должны были попасть в эти породы позже и датируют ископаемые возрастом 2,15–1,68 млрд лет. [20] Этот более поздний временной промежуток согласуется с оценками, основанными на молекулярных часах , которые датируют последнего общего предка эукариот 1,8–1,7 млрд лет. Если ископаемые останки Пилбара являются следами ранних эукариот, они могут представлять группы, которые вымерли до появления современных групп. [21]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Зегерс, де Вит и Уайт 1998, Аннотация
  2. ↑ Button 1976, Synopsis, стр. 262; реконструкцию Button см. на рис. 20f, стр. 286.
  3. ^ де Кок, Эванс и Бьюкс, 2009, Введение, стр. 145–146.
  4. ^ Чжао и др. 2004, стр. 96–98
  5. ^ Стрик и др. 2003, Последствия гипотезы Ваалбара, стр. 19–20, рис. 11
  6. ^ Нельсон, Трендалл и Альтерманн 1999, Независимое развитие кратонов Пилбара и Каапвааль — последствия, стр. 186–187
  7. ^ Смирнов и др. 2013, Аннотация
  8. ^ Маршалл и др. 2010, Геология кратона Грюнехогна, стр. 2278–2280
  9. ^ Маршалл и др. 2010, Выводы, с. 2298
  10. ^ Аб Зегерс, де Вит и Уайт 1998, Обсуждение, стр. 255–257.
  11. ^ Уингейт 1998, Аннотация
  12. ^ Биггин и др. 2011, стр. 326
  13. ^ де Кок 2008, стр. VII
  14. ^ Байерли и др. 2002, Аннотация
  15. ^ Нитеску, Круден и Бейли 2006, рис. 1, стр. 2
  16. ^ abc Erickson 1993, стр. 27
  17. ^ Лоу и Байерли 1986, стр. 83
  18. ^ abc Зегерс и Окампо 2003
  19. ^ Филиппот и др. 2009, Аннотация; Вальдбауэр и др. 2009, Выводы, с. 45
  20. ^ Расмуссен и др. 2008, с. 1101
  21. ^ Парфри и др. 2011, Обсуждение, стр. 13626.

Ссылки