Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Зона переменных метаморфических пород, распространенная в архейских и протерозойских кратонах.
Zone of variably metamorphosed rocks occurring in Archaean and Proterozoic cratons
Зеленокаменные пояса – это зоны переменных метаморфических мафических и ультрамафических вулканических последовательностей с сопутствующими осадочными породами, которые встречаются в архейских и протерозойских кратонах между гранитными и гнейсовыми массивами. Название происходит от зеленоватого оттенка, обусловленного цветом метаморфических минералов в мафических породах: типичными зелеными минералами являются хлорит, актинолит и другие зеленые амфиболы. Зеленокаменные пояса часто содержат рудные месторождения золота, серебра, меди, цинка и свинца. Обычно длина зеленокаменного пояса составляет от нескольких десятков до нескольких тысяч километров. Как правило, зеленокаменный пояс, расположенный в большем объеме в основном однородного гранитного гнейса в кратоне, характеризуется значительно большей степенью неоднородности и сложности и представляет собой более отчетливый тектонический маркер, 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 граниты и гнейсы, поскольку подавляющее большинство зеленокаменных пород интерпретируется как измененные базальты и другие вулканические или осадочные породы. Следовательно, изучение природы и происхождения зеленокаменных поясов – наиболее продуктивный способ исследования архея.
Greenstone belts are zones of variably metamorphosed mafic to ultramafic volcanic sequences with associated sedimentary rocks that occur within Archaean and Proterozoic cratons between granite and gneiss bodies. The name comes from the green hue imparted by the colour of the metamorphic minerals within the mafic rocks: the typical green minerals are chlorite, actinolite, and other green amphiboles. Greenstone belts also often contain ore deposits of gold, silver, copper, zinc and lead. A greenstone belt is typically several dozens to several thousand kilometres long. Typically, a greenstone belt within the greater volume of otherwise homogeneous granite gneiss within a craton contains a significantly larger degree of heterogeneity and complications and forms a tectonic marker far more distinct than the much more voluminous and homogeneous granites. Additionally, a greenstone belt contains far more information on tectonic and metamorphic events, deformations, and paleogeologic conditions than the granite and gneiss events, because the vast majority of greenstones are interpreted as altered basalts and other volcanic or sedimentary rocks. As such, understanding the nature and origin of greenstone belts is the most fruitful way of studying Archaean geological history.
Природа и образование
Зеленокаменные пояса интерпретируются как образовавшиеся в древних центрах океанического расхождения и островно-дуговых зонах. Зеленокаменные пояса состоят преимущественно из вулканических пород, в основном из базальта, с незначительным количеством прослоев осадочных пород между вулканическими формациями. Со временем содержание осадочных пород в зеленокаменных поясах увеличивалось, а количество ультрамафических пород (в виде слоистых интрузий или вулканических коматитов) уменьшалось. Также наблюдается изменение структуры и взаимосвязи зеленокаменных поясов с их основаниями: от архейского периода, когда четкой связи между базальто-перидотитовыми листами зеленокаменного пояса и гранитами, с которыми они соприкасаются, практически нет, до протерозоя, когда зеленокаменные пояса располагаются на гранит-гнейсовых основаниях и/или других зеленокаменных поясах, и фанерозоя, когда более выражены примеры островного вулканизма, дуговых отложений и офиолитовых последовательностей. Это изменение интерпретируется как ответ на эволюцию процессов тектоники плит на протяжении геологической истории Земли. Архейская тектоника плит происходила на незрелой коре, поэтому в аллохтонных зеленокаменных поясах ожидается наличие надвигов. К протерозою магматизм происходил вокруг кратонов и при наличии установленных источников осадочного материала, с незначительной переработкой коры, что способствовало сохранению большего количества осадков. К фанерозою обширный континентальный покров и пониженный тепловой поток из мантии привели к лучшему сохранению осадков и большему влиянию континентальных масс. Зеленые камни, помимо базальтов, также порождают различные типы метаморфических пород, которые используются как синонимы к "метабазальту" и т.п.; грейшшст, лейкошшст и блю-шшст – все эти термины возникли в результате изучения зеленокаменных поясов. Раннепротерозойские зеленокаменные пояса Западной Африки аналогичны архейским зеленокаменным поясам. Эти сходства включают уменьшение количества ультрамафических и мафических пород при движении вверх по стратиграфическому разрезу, а также увеличение содержания пирокластических, фельзических и/или андезитовых пород. Кроме того, в скальных последовательностях обычно наблюдаются кластиты в верхней части и толеитовые серии в нижней. Кальциево-щелочные дайки распространены в этих сериях.
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.
Распространение
Археические зелёные камни встречаются в кратоне Слейв, северной Канаде, кратонах Пилбара и Йилгарн в Западной Австралии, кратоне Гоулер в Южной Австралии и кратоне Вайоминга в США. Примеры встречаются в Южной и Восточной Африке, в частности в кратоне Каапваал, а также в кратонном ядре Мадагаскара, Западной Африке и Бразилии, северной Скандинавии и на Кольском полуострове (см. Балтийский щит). Протерозойские зелёные камни залегают между кратонами Пилбара и Йилгарн в Австралии, примыкают к кратону Гоулер и встречаются в обширных мобильных поясах Протерозоя Австралии, в Западной Африке, в метаморфических комплексах, окружающих археевое ядро Мадагаскара, в восточных Соединённых Штатах, северной Канаде и северной Скандинавии. Зелёнокаменный пояс Абитиби в Онтарио и Квебеке – один из крупнейших археевских зелёнокаменных поясов в мире. В Антарктиде массив Фишера протерозойского возраста по составу и структуре тесно напоминает зелёнокаменный пояс. Один из наиболее известных зелёнокаменных поясов в мире – южноафриканский пояс Барбертона, где впервые было обнаружено золото в Южной Африке. Пояс Барбертона был впервые уникально идентифицирован профессором Эннхаузером в Университете Витватерсранд, Йоханнесбург. Его работа по картографированию и детальному описанию характеристик пояса Барбертона стала основой для изучения других зелёнокаменных поясов по всему миру. Он отметил наличие подушечных лав, указывающих на быстрое охлаждение лавы в воде, а также спинефексные текстуры, образованные кристаллами, сформировавшимися в условиях быстрого охлаждения, то есть в воде.
Archaean greenstones are found in the Slave craton, northern Canada, Pilbara craton and Yilgarn Craton, Western Australia, Gawler Craton in South Australia, and in the Wyoming Craton in the US. Examples are found in South and Eastern Africa, namely the Kaapvaal craton and also in the cratonic core of Madagascar, as well as West Africa and Brazil, northern Scandinavia and the Kola Peninsula (see Baltic Shield). Proterozoic greenstones occur sandwiched between the Pilbara and Yilgarn cratons in Australia, and adjoining the Gawler Craton and within the extensive Proterozoic mobile belts of Australia, within West Africa, throughout the metamorphic complexes surrounding the Archaean core of Madagascar; the eastern United States, northern Canada and northern Scandinavia. The Abitibi greenstone belt in Ontario and Quebec is one of the largest Archean greenstone belts in the world. In Antarctica, the Fisher Massif, of Proterozoic age, closely resembles the composition and structure of a greenstone belt. One of the best known greenstone belts in the world is the South African Barberton greenstone belt, where gold was first discovered in South Africa. The Barberton Greenstone belt was first uniquely identified by Prof Annhauser at the University of the Witwatersrand, Johannesburg. His work in mapping and detailing the characteristics of the Barberton Greenstone belt has been used as a primer for other greenstone belts around the world. He noted the existence of pillow lavas, indicating a lava being rapidly cooled in water, as well as the spinifex textures created by crystals formed under rapidly cooling environments, namely water.