Зеленокаменные пояса представляют собой зоны в различной степени метаморфизованных основных и ультраосновных вулканических последовательностей с сопутствующими осадочными породами , которые встречаются в пределах архейских и протерозойских кратонов между гранитными и гнейсовыми телами.
Название происходит от зеленого оттенка, придаваемого цветом метаморфических минералов в основных породах: типичные зеленые минералы - хлорит , актинолит и другие зеленые амфиболы . Зеленокаменные пояса также часто содержат рудные месторождения золота , серебра , меди , цинка и свинца .
Зеленокаменный пояс обычно имеет длину от нескольких десятков до нескольких тысяч километров. Обычно зеленокаменный пояс в большем объеме в остальном однородного гранита - гнейса в пределах кратона содержит значительно большую степень неоднородности и осложнений и образует тектонический маркер, гораздо более отчетливый, чем гораздо более объемные и однородные граниты. Кроме того, зеленокаменный пояс содержит гораздо больше информации о тектонических и метаморфических событиях, деформациях и палеогеологических условиях, чем гранитные и гнейсовые события, поскольку подавляющее большинство зеленокаменных поясов интерпретируется как измененные базальты и другие вулканические или осадочные породы . Таким образом, понимание природы и происхождения зеленокаменных поясов является наиболее плодотворным способом изучения архейской геологической истории.
Предполагается, что зеленокаменные пояса сформировались в древних океанических центрах спрединга и островных дуговых террейнах .
Зеленокаменные пояса в основном образованы вулканическими породами, среди которых преобладает базальт , с небольшим количеством осадочных пород, перемежающихся вулканическими образованиями. Со временем степень содержания осадков в зеленокаменных поясах возросла, а количество ультрамафических пород (либо в виде слоистых интрузий , либо в виде вулканического коматиита ) уменьшилось.
Также наблюдаются изменения в структуре и взаимосвязи зеленокаменных поясов с их фундаментами между археем, где практически нет четкой взаимосвязи между базальтово- перидотитовыми пластами зеленокаменного пояса и прилегающими к ним гранитами, и протерозоем , где зеленокаменные пояса располагаются на гранитно-гнейсовых фундаментах и/или других зеленокаменных поясах, и фанерозоем , где явные примеры островодужного вулканизма, дуговой седиментации и офиолитовых последовательностей становятся все более доминирующими.
Это изменение в природе интерпретируется как ответ на зрелость процессов тектоники плит на протяжении геологической истории Земли. Архейская тектоника плит не происходила на зрелой коре, и поэтому ожидается наличие надвиговых аллохтонных зеленокаменных поясов. К протерозою магматизм происходил вокруг кратонов и с установленными источниками осадконакопления, с незначительной переработкой коры , что позволяло сохранять больше осадков. К фанерозою обширный континентальный покров и более низкий тепловой поток из мантии привели к большей сохранности осадков и большему влиянию континентальных масс.
Зеленокаменные породы, помимо базальтов, также дают начало нескольким типам метаморфических пород, которые используются как синонимы термина « метабазальт » и т. д.; зеленые сланцы , белые сланцы и голубые сланцы — все эти термины появились в результате изучения зеленокаменных поясов.
Западноафриканские раннепротерозойские зеленокаменные пояса похожи на архейские зеленокаменные пояса. Эти сходства включают уменьшение количества ультраосновных и основных пород по мере продвижения вверх по стратиграфической колонне , в дополнение к увеличению пирокластики , фельзитовых и/или андезитовых пород. Кроме того, последовательности пород, как правило, имеют обломочные породы в верхней части и толеитовые свиты в нижней. Известково-щелочные дайки обычны в этих свитах. [1]
Архейские зеленые камни обнаружены в кратоне Слейв , северная Канада , кратоне Пилбара и кратоне Йилгарн , Западная Австралия , кратоне Голер в Южной Австралии и в кратоне Вайоминг в США. Примеры найдены в Южной и Восточной Африке, а именно в кратоне Каапвааль , а также в кратонном ядре Мадагаскара , а также в Западной Африке и Бразилии , северной Скандинавии и на Кольском полуострове (см. Балтийский щит ).
Протерозойские зеленые камни встречаются между кратонами Пилбара и Йилгарн в Австралии, примыкают к кратону Гоулер и находятся в пределах обширных протерозойских подвижных поясов Австралии, в Западной Африке, на протяжении метаморфических комплексов, окружающих архейское ядро Мадагаскара; восточные Соединенные Штаты , север Канады и север Скандинавии. Зеленокаменный пояс Абитиби в Онтарио и Квебеке является одним из крупнейших архейских зеленокаменных поясов в мире.
В Антарктиде массив Фишера протерозойского возраста очень напоминает по составу и структуре зеленокаменный пояс. [2]
Одним из самых известных поясов зеленых камней в мире является южноафриканский пояс зеленых камней Барбертон , где впервые было обнаружено золото в Южной Африке . Пояс зеленых камней Барбертон был впервые однозначно идентифицирован профессором Аннхаузером из Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге . Его работа по картированию и детализации характеристик пояса зеленых камней Барбертон использовалась в качестве основы для других поясов зеленых камней по всему миру. Он отметил существование подушечных лав , что указывает на быстрое охлаждение лавы в воде , а также текстуры спинифекс, созданные кристаллами, образованными в быстро охлаждающихся средах, а именно в воде.