Архея және Протерозой кратондарындағы өзгерген тау жыныстары аймақтары

Кіріспе

Археялық және протерозойлық кратондарда кездесетін өзгермелі метаморфозалық жыныстар аймағы.

Жасыл тас белдеулері – гранит және гнейс денелері арасындағы археялық және протерозойлық кратондарда кездесетін, байланысты шөгінді жыныстармен бірге өзгермелі метаморфозалық мафикалық және ультрамафикалық жанартаулық тізбектердің аймақтары. Атауы, мафикалық жыныстардағы метаморфты минералдардың түсінен туындаған жасыл түске байланысты: әдеттегі жасыл минералдар – хлорит, актинолит және басқа жасыл амфиболдар. Жасыл тас белдеулерінде алтын, күміс, мыс, мырыш және қорғасын кендері жиі кездеседі. Жасыл тас белдеуінің ұзындығы әдетте ондаған шақырымнан бірнеше мың шақырымға дейін жетеді. Әдетте, кратон ішіндегі біртекті гранит-гнейстің үлкен көлеміндегі жасыл тас белдеуі айтарлықтай жоғары гетерогендік пен күрделілік деңгейінде болады және әлдеқайда көлемді және біртекті граниттерге қарағанда айқын тектоникалық маркер құрайды. Сонымен қатар, жасыл тас белдеуі гранит пен гнейске қарағанда тектоникалық және метаморфтық құбылыстар, деформациялар және палеогеологиялық жағдайлар туралы көп көбірек ақпарат сақтайды, себебі жасыл тастардың басым көпшілігі өзгерген базальттар және басқа да вулкандық немесе шөгінді жыныстар деп түсіндіріледі. Осылайша, жасыл тас белдеулерінің табиғаты мен шығу тегін түсіну Архея геологиялық тарихын зерттеудің ең нәтижелі жолы болып табылады.

Табиғаты мен қалыптасуы

Жасыл тас белдеулері ежелгі мұхиттық таралу орталықтарында және аралдық доғалар аймақтарында қалыптасқан деп есептеледі. Жасыл тас белдеулері негізінен базальт үстемдігімен келген вулкандық тау жыныстарынан тұрады, олардың арасында аз мөлшерде шөгінді тау жыныстары кездеседі. Уақыт өте келе, жасыл тас белдеулеріндегі шөгінділердің мөлшері артты, ал ультрамафикалық тау жыныстарының (қабатты интрузиялар немесе вулкандық коматиттер түрінде) үлесі азайды. Сондай-ақ, архея дәуірінде жасыл тас белдеулерінің құрылымы мен олардың негіздері арасындағы байланыс анық болмаса, ал протерозой дәуірінде жасыл тас белдеулері гранитті гнейс негіздерінің үстінде және/немесе басқа жасыл тас белдеулерінде орналасады, фанерозой дәуірінде аралдық вулканизмнің, доғалық шөгінділердің және офиолиттік тізбектердің айқын мысалдары көбірек кездеседі. Осы өзгеріс Жердің геологиялық тарихы бойындағы плиталық тектоника процестерінің жетілуіне байланысты деп түсіндіріледі. Архея дәуіріндегі плиталық тектоника жетілген қыртыстың үстінде жүрмегендіктен, аллохтондық жасыл тас белдеулерінде итермелеудің болуы күтіледі. Протерозой дәуіріне қарай магматизм кратон айналасында және қалыптасқан шөгінділердің көздерінде пайда болды, қыртыстың аз қайта өңделуі шөгінділердің жақсы сақталуына мүмкіндік берді. Фанерозой дәуірінде кең құрлықтық жамылғы және мантиядан төмен жылу ағыны шөгінділердің сақталуын және құрлық массаларының ықпалын күшейтті. Жасыл тастар базальттардан басқа, «метабазальт» және т.б. терминдермен синоним ретінде қолданылатын түрлі метаморфты тау жыныстарын да құрайды; гринштей, белиштей және көкштей – жасыл тас белдеулерін зерттеу нәтижесінде пайда болған терминдер. Батыс Африканың ерте протерозойлық жасыл тас белдеулері археялық жасыл тас белдеулеріне ұқсас. Бұл ұқсастықтарға стратиграфиялық тіректе жоғары қарай ультрамафикалық және мафикалық тау жыныстарының мөлшерінің азаюы, сондай-ақ пирокластикалық, фелсикалық және/немесе андезит тау жыныстарының көбеюі кіреді. Сонымен қатар, тау жыныстарының жоғарғы бөлігінде кластикалық, ал төменгі бөлігінде толеиттік шоғырлар кездеседі. Бұл шоғырларда әктас-сілтілі дикелер жиі кездеседі.

Greenstone belts have been interpreted as having formed at ancient oceanic spreading centers and island arc terranes. Greenstone belts are primarily formed of volcanic rocks, dominated by basalt, with minor sedimentary rocks inter leaving the volcanic formations. Through time, the degree of sediment contained within greenstone belts has risen, and the amount of ultramafic rock (either as layered intrusions or as volcanic komatiite) has decreased. There is also a change in the structure and relationship of greenstone belts to their basements between the Archaean where there is little clear relationship, if any, between basalt peridotite sheets of a greenstone belt and the granites they abut, and the Proterozoic where greenstone belts sit upon granite gneiss basements and/or other greenstone belts, and the Phanerozoic where clear examples of island arc volcanism, arc sedimentation and ophiolite sequences become more dominant. This change in nature is interpreted as a response to the maturity of the plate tectonics processes throughout the Earth's geological history. Archaean plate tectonics did not take place on mature crust and as such the presence of thrust in allochthonous greenstone belts is expected. By the Proterozoic, magmatism was occurring around cratons and with established sedimentary sources, with little recycling of the crust, allowing preservation of more sediments. By the Phanerozoic, extensive continental cover and lower heat flow from the mantle has seen greater preservation of sediments and greater influence of continental masses. Greenstones, aside from containing basalts, also give rise to several types of metamorphic rocks which are used synonymously with 'metabasalt' et cetera; greenschist, whiteschist and blueschist are all terms spawned from the study of greenstone belts. The West African early Proterozoic greenstone belts are similar to the Archean greenstone belts. These similarities include a decrease in the
amount of ultramafic and mafic rocks as you move up the stratigraphic column, in addition to an increase in pyroclastics, felsic and/or andesite rocks. Also, the rock successions tend to have clastics in the upper portion and tholeiitic suites in the lower. Calc alkaline dikes are common in these suites.

Тарату

Археялық жасыл тастар Канаданың солтүстігіндегі Слав кратонында, Батыс Австралиядағы Пилбара кратонында және Йилгарн кратонында, Оңтүстік Австралиядағы Гаулер кратонында және АҚШ-тағы Вайоминг кратонында табылады. Мысалдары Оңтүстік және Шығыс Африкада, атап айтқанда Каапваал кратонында, Мадагаскардың кратондық ядросында, сондай-ақ Батыс Африка мен Бразилияда, Скандинавияның солтүстігінде және Кола түбегінде (Балтық қалқанына қараңыз) кездеседі. Протерозойлық жасыл тастар Австралиядағы Пилбара және Йилгарн кратондарының арасында, Гаулер кратонына іргелес және Австралияның кең Протерозойлық жылжымалы белдеулерінде, Батыс Африкада, Мадагаскардың Археялық ядросын қоршаған метаморфты кешендерде, Шығыс АҚШ, Солтүстік Канада және Солтүстік Скандинавияда орналасқан. Онтарио және Квебек провинцияларындағы Абитиби жасыл тас белдеуі – әлемдегі ең ірі Архейлік жасыл тас белдеулерінің бірі. Антарктидада, Протерозой дәуіріне жататын Фишер массиві жасыл тас белдеуінің құрамы мен құрылысына ұқсас. Әлемдегі ең белгілі жасыл тас белдеулерінің бірі – Оңтүстік Африканың Барбертон жасыл тас белдеуі, онда алтын алғаш рет табылды. Барбертон жасыл тас белдеуін алғаш рет Йоханнесбургтегі Витватерсранд университетінің профессоры Эннхаузер анықтады. Оның Барбертон жасыл тас белдеуін картаға түсіру және сипаттамаларын егжей-тегжейлі жазу жұмысы әлемдегі басқа жасыл тас белдеулері үшін нұсқаулық ретінде пайдаланылды. Ол жастық лавалардың болуын, лаваның суда жылдам салқындауын көрсететін, сондай-ақ суда жылдам салқындау ортасында пайда болған кристалдармен құрылған спинифекс текстураларын атап өтті.