Craton
craton ( / k R eɪ เสื้อɒ n / , / k R æ เสื้อɒ n /หรือ/ k R eɪ เสื้อən / ; [1] [2] [3]จากกรีก : κράτος kratos "ความแรง" ) เป็นส่วนที่เก่าแก่และมั่นคงของธรณีภาคพื้นทวีปซึ่งประกอบด้วยสองชั้นบนสุดของโลกคือเปลือกโลกและชั้นบนสุด . มีรอบมักจะรอดชีวิตของการรวมและriftingของทวีป , cratons มักจะพบในการตกแต่งภายในของแผ่นเปลือกโลก ; ข้อยกเว้นเกิดขึ้นเมื่อเหตุการณ์ความแตกต่างทางธรณีวิทยาเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้แยกหลุมอุกกาบาตและสร้างขอบแบบพาสซีฟตามขอบของพวกมัน พวกเขาจะประกอบด้วยลักษณะของโบราณผลึก หินชั้นใต้ดินซึ่งอาจได้รับการคุ้มครองโดยน้องหินตะกอน พวกเขามีเปลือกหนาและรากลึก lithospheric ที่ขยายมากที่สุดเท่าที่หลายร้อยกิโลเมตรเข้าสู่โลกของเสื้อคลุม
คำศัพท์
คำว่าcratonใช้เพื่อแยกแยะส่วนที่มั่นคงของเปลือกโลกจากบริเวณที่มีการใช้งานทางธรณีวิทยาและไม่เสถียรมากขึ้น หลุมอุกกาบาตสามารถอธิบายได้ว่าเป็นโล่ซึ่งชั้นใต้ดินจะปลูกหินที่พื้นผิวและชานชาลาซึ่งชั้นใต้ดินถูกทับด้วยตะกอนและหินตะกอน
คำcratonเป็นครั้งแรกที่เสนอโดยนักธรณีวิทยาออสเตรียLeopold Koberในปี 1921 เป็นKratogenหมายถึงแพลตฟอร์มคอนติเนนเสถียรภาพและOrogenเป็นคำที่ใช้เรียกภูเขาหรือorogenic เข็มขัด ต่อมาฮันส์ Stilleสั้นระยะอดีตKratonจากการที่cratonบุคลากร [4]
ตัวอย่าง
ตัวอย่างของหลุมอุกกาบาต ได้แก่Dharwar CratonหรือKarnataka Cratonในอินเดีย , North China Craton , Sarmatian Cratonในรัสเซียและยูเครน , Amazonia Cratonในอเมริกาใต้ , Kaapvaal Cratonในแอฟริกาใต้ , อเมริกาเหนือหรือ Laurentia CratonและGawler cratonในรัฐเซาท์ออสเตรเลีย
โครงสร้าง
หลุมอุกกาบาตมีรากลิโธสเฟียร์หนา เสื้อคลุมเอกซ์เรย์แสดงให้เห็นว่ามีการรองรับ cratons โดยเสื้อคลุมเย็นผิดปรกติที่สอดคล้องกับเปลือกโลกมากกว่าสองเท่าของ 100 กิโลเมตร (60 ไมล์) ความหนาตามแบบฉบับของผู้ใหญ่ในมหาสมุทรหรือไม่ cratonic, เปลือกโลกเนลตัล [5]ที่ระดับความลึกนั้นราก craton แผ่ขยายไปในชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์ [5]เปลือกโลกหินมีความแตกต่างอย่างชัดเจนจากเปลือกโลกในมหาสมุทรเนื่องจากหลุมอุกกาบาตมีการลอยตัวเป็นกลางหรือเป็นบวกและมีความหนาแน่นของไอโซปินิกในตัวต่ำ ความหนาแน่นต่ำนี้ชดเชยความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการหดตัวจากความร้อนใต้พิภพและป้องกันไม่ให้ craton จมลงในเสื้อคลุมลึก ธรณีสัณฐานของหลุมอุกกาบาตมีอายุเก่าแก่กว่าเปลือกโลกในมหาสมุทรมากถึง 4 พันล้านปีเทียบกับ 180 ล้านปี [6]
เศษหิน ( xenoliths ) ดำเนินการขึ้นมาจากเสื้อคลุมโดย magmas มีperidotiteได้รับการส่งมอบให้กับพื้นผิวที่เป็นเจือปนในsubvolcanicท่อเรียกว่าkimberlites สิ่งที่รวมเหล่านี้มีความหนาแน่นสอดคล้องกับองค์ประกอบของ craton และประกอบด้วยวัสดุเสื้อคลุมที่เหลือจากการหลอมบางส่วนในระดับสูง เพอริโดไทต์ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากการรวมตัวของความชื้น ปริมาณความชื้นของ Craton peridotite ต่ำผิดปกติซึ่งนำไปสู่ความแข็งแรงที่มากขึ้น นอกจากนี้ยังมีแมกนีเซียมน้ำหนักต่ำในเปอร์เซ็นต์สูงแทนที่จะเป็นแคลเซียมและธาตุเหล็กที่มีน้ำหนักสูงกว่า [7] เพอริโดไทต์มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจองค์ประกอบเชิงลึกและที่มาของหลุมอุกกาบาตเนื่องจากก้อนเพอริโดไทต์เป็นชิ้นส่วนของหินแมนเทิลที่ดัดแปลงโดยการหลอมบางส่วน Harzburgite peridotites เป็นตัวแทนของผลึกที่ตกค้างหลังจากการสกัดการหลอมขององค์ประกอบเช่นหินบะซอลต์และโคมาติไนต์
รูปแบบ
กระบวนการที่เกิดหลุมอุกกาบาตจากหินยุคแรกเรียกว่า cratonization หลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ก้อนแรกก่อตัวขึ้นในสมัยอาร์คีน ในช่วงต้นทศวรรษประวัติศาสตร์การไหลของความร้อนของโลกเป็นเวลาเกือบสามครั้งสูงกว่าที่เป็นอยู่ในวันนี้เพราะความเข้มข้นมากขึ้นของไอโซโทปกัมมันตรังสีและความร้อนที่เหลือจากโลกเพิ่ม มีมากยิ่งขึ้นเป็นเปลือกโลกและภูเขาไฟกิจกรรม; เสื้อคลุมน้อยหนืดและทินเนอร์เปลือกโลก สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเปลือกโลกในมหาสมุทรอย่างรวดเร็วที่สันเขาและจุดร้อนและการรีไซเคิลเปลือกโลกในมหาสมุทรอย่างรวดเร็วที่เขตมุดตัว มีสมมติฐานอย่างน้อยสามประการที่แสดงให้เห็นว่าหลุมอุกกาบาตเกิดขึ้นได้อย่างไร: 1) เปลือกโลกถูกทำให้หนาขึ้นจากขนนกที่เพิ่มขึ้นของวัสดุหลอมเหลวลึก 2) แผ่นเปลือกโลกใต้มหาสมุทรที่ย่อยสลายต่อเนื่องกันกลายเป็นติดอยู่ภายใต้โปรโตแคราตันในกระบวนการชุบใต้ 3) การสะสมจากส่วนโค้งของเกาะหรือชิ้นส่วนทวีปที่ล่องแพเข้าด้วยกันเพื่อให้ข้นเป็น craton [8]
พื้นผิวโลกอาจแตกออกเป็นแผ่นเปลือกโลกขนาดเล็กจำนวนมากโดยมีเกาะภูเขาไฟและส่วนโค้งจำนวนมาก โปรโตคอนติเนนต์ขนาดเล็ก(หลุมอุกกาบาต) ที่ก่อตัวเป็นหินเปลือกโลกถูกหลอมและหลอมใหม่โดยจุดร้อนและนำกลับมาใช้ใหม่ในเขตมุดตัว
ไม่มีทวีปขนาดใหญ่ใน Archean ตอนต้นและโปรโตคอนติเนนต์ขนาดเล็กน่าจะเป็นบรรทัดฐานในMesoarcheanเนื่องจากถูกขัดขวางไม่ให้รวมตัวกันเป็นหน่วยใหญ่ขึ้นจากกิจกรรมทางธรณีวิทยาในอัตราที่สูง เหล่านี้felsic protocontinents (cratons) อาจจะเกิดขึ้นที่จุดร้อนจากความหลากหลายของแหล่งที่มา: ซิสแมกละลายหิน felsic เพิ่มเติมหลอมละลายของร็อคซิสและจากการเปลี่ยนแปลงหินแปรหินตะกอน felsic แม้ว่าทวีปแรกจะก่อตัวขึ้นในช่วง Archean แต่หินในยุคนี้มีเพียง 7% ของหลุมอุกกาบาตของโลกในปัจจุบัน แม้จะปล่อยให้มีการกัดเซาะและทำลายการก่อตัวในอดีตหลักฐานแสดงให้เห็นว่ามีเพียง 5 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของเปลือกโลกในปัจจุบันที่ก่อตัวขึ้นในช่วง Archean [9]
มุมมองหนึ่งของวิธีการกระบวนการ cratonization อาจได้เริ่มครั้งแรกในประวัติศาสตร์จะได้รับโดยวอร์เรนบีแฮมิลตัน :
ส่วนที่หนามากของเรือดำน้ำส่วนใหญ่ซิสและผู้ใต้บังคับบัญชาultramafic , หินภูเขาไฟและ subaerial ส่วนใหญ่อายุน้อยกว่าและเรือดำน้ำfelsicหินภูเขาไฟและตะกอนถูกข่มเหงเข้าซับซ้อนsynformsระหว่างการเพิ่มขึ้นของหนุ่มdomiform felsic batholithsระดมจากการละลายบางส่วนซึ่งประกอบด้วยน้ำในเปลือกโลกที่ต่ำกว่า บนเปลือกหินแกรนิตโทโพโลยีgreenstoneภูมิประเทศเปลี่ยนไปปานกลางสั้นภูมิภาคหลุดพ้นจากเปลือกที่ต่ำกว่าในช่วงผกผัน compositionalประกอบdomingแต่ cratonization ตามทันที ชั้นใต้ดินของโทนาลิติกถูกเก็บรักษาไว้ใต้ส่วนของกรีนสโตน แต่โดยทั่วไปแล้วหินเหนือดินจะให้ทางลงไปยังหินพลูโตนิกที่มีความสัมพันธ์กันหรืออายุน้อยกว่า... ขนคลุมของแมนเทิลอาจยังไม่มีอยู่จริงและทวีปที่กำลังพัฒนาจะกระจุกตัวอยู่ในบริเวณที่เย็น เสื้อคลุมส่วนบนในบริเวณที่ร้อนเป็นส่วนที่หลอมเหลวและแมกมาจำนวนมากซึ่งส่วนใหญ่เป็นอุลตรามาฟิคปะทุผ่านช่องระบายอากาศและร่องใต้น้ำชั่วคราวจำนวนมากโดยมุ่งเน้นไปที่เปลือกโลกที่บางที่สุด .... เปลือก Archean ที่รอดตายมาจากบริเวณที่เย็นกว่าและหมดลงมากขึ้นเสื้อคลุมซึ่งมากกว่า ความเสถียรอนุญาตให้มีการสะสมของภูเขาไฟที่หนาผิดปกติซึ่งสามารถสร้างหินเฟลซิคความหนาแน่นต่ำบางส่วนที่หลอมละลายจำนวนมากได้ [10]
การพังทลาย
การพังทลายของหลุมอุกกาบาตในระยะยาวได้รับการระบุว่า "ระบอบการปกครองของหลุมอุกกาบาต" มันเกี่ยวข้องกับกระบวนการของการpediplanationและetchplanationที่นำไปสู่การก่อตัวของพื้นผิวที่มีแนวโน้มทรงตัวที่รู้จักกันเป็นpeneplains [11]ในขณะที่กระบวนการจำหลักมีความเกี่ยวข้องกับสภาพอากาศชื้นและการขยายพันธุ์ด้วยสภาพอากาศที่แห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้งการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในช่วงเวลาทางธรณีวิทยานำไปสู่การก่อตัวของสิ่งที่เรียกว่า peneplains polygenetic ของแหล่งกำเนิดแบบผสม ผลของการมีอายุยืนยาวของ cratons ก็คือว่าพวกเขาอาจจะสลับกันระหว่างระยะเวลาของสูงและต่ำญาติของระดับน้ำทะเล นำไปสู่การสูงจากระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับoceanicityในขณะที่นำไปสู่ตรงข้ามที่จะเพิ่มขึ้นเงื่อนไขภายในประเทศ [11]
หลุมอุกกาบาตหลายแห่งมีภูมิประเทศที่อ่อนตัวลงตั้งแต่สมัยพรีแคมเบรียน ยกตัวอย่างเช่นYilgarn Cratonของออสเตรเลียตะวันตกเป็นทรงตัวแล้วโดยกลาง Proterozoicครั้ง[11]และโล่บอลติกได้รับการกัดเซาะเป็นอ่อนภูมิประเทศแล้วในช่วงปลายมหายุคมีโซโพรเทอโร โซอิก เมื่อrapakivi แกรนิตบุกรุก [12] [13]
ดูสิ่งนี้ด้วย
- รายชื่อโล่และหลุมอุกกาบาต
- ลำดับหลุมอุกกาบาต
หมายเหตุ
- ^ "ความหมายของ craton ในทวีปอังกฤษอเมริกัน" ฟอร์ดพจนานุกรม เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2015/04/02 สืบค้นเมื่อ2015-03-28 .
- ^ "คำจำกัดความของ craton ในอังกฤษและเครือจักรภพอังกฤษ" . ฟอร์ดพจนานุกรม เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2015/04/02 สืบค้นเมื่อ2015-03-28 .
- ^ พจนานุกรม Macquarie (ฉบับที่ 5) ซิดนีย์: Macquarie Dictionary Publishers Pty Ltd. 2009
- ^ Şengör, AMC (2003). ขนาดใหญ่ความยาวคลื่นการเสียรูปของเปลือกโลก: วัสดุสำหรับประวัติของวิวัฒนาการของ แต่จากครั้งแรก toi แผ่นเปลือกโลกที่ บันทึกความทรงจำของสมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกา 196 . น. 331.
- ^ a b Petit (2010) น. 24
- ^ Petit (2010) น. 25
- ^ Petit (2010) ได้ pp. 25-26
- ^ Petit (2010) น. 26
- ^ สแตนลี่ย์ (1999)
- ^ แฮมิลตัน (1999)
- ^ ก ข ค แฟร์บริดจ์โรดส์ดับเบิลยู ; Finkl Jr. , Charles W. (1980). "ความไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการกัดเซาะของหลุมอุกกาบาตและเพนเพิล". วารสารธรณีวิทยา . 88 (1): 69–86 ดอย : 10.1086 / 628474 . S2CID 129231129
- ^ Lindberg, Johan (4 เมษายน 2016). "โอ๊ะ ytformer berggrund" Uppslagsverket Finland (in สวีเดน). ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 6 มกราคม 2018 สืบค้นเมื่อ13 กุมภาพันธ์ 2561 .
- ^ ลุนด์มาร์ค, แอนเดอร์สแมทเทียส; Lamminen, Jarkko (2016). "แหล่งที่มาและการตั้งค่าของหินทรายดาลาเมโซโพรเทอโรโซอิกทางตะวันตกของสวีเดนและผลกระทบจากซากดึกดำบรรพ์ทางตะวันตกเฉียงใต้ของ Fennoscandia" วิจัย Precambrian 275 : 197–208 ดอย : 10.1016 / j.precamres.2016.01.003 .
อ้างอิง
- เดย์, ยีน (2549). วิวัฒนาการทางธรณีวิทยาของออสเตรเลีย . อาจารย์อาวุโส, ภูมิศาสตร์, คณะมนุษยศาสตร์, มหาวิทยาลัยเซ็นทรัลควีนส์แลนด์, ออสเตรเลีย
- Grotzinger, จอห์นพี ; Jordan, Thomas H. (4 กุมภาพันธ์ 2010), การทำความเข้าใจโลก (Sixth ed.), WH Freeman, ISBN 978-1429219518
- แฮมิลตันวอร์เรนบี. (2542). "Archean Earth สูญเสียความร้อนได้อย่างไร" . ภาควิชาธรณีฟิสิกส์, Colorado School of Mines วารสารการประชุมบทคัดย่อ 4 (1). สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2006-05-14.. การประชุมวิชาการ A08 วิวัฒนาการยุคแรกของเปลือกโลก
- แฮมิลตันวอร์เรนบี. (สิงหาคม 2541). "การแปรสภาพและการเปลี่ยนรูปของ Archean ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก" วิจัย Precambrian 91 (1–2): 143–179. ดอย : 10.1016 / S0301-9268 (98) 00042-4 .
- Petit, Charles (18 ธันวาคม 2553). "หัวใจทวีป - ข่าววิทยาศาสตร์" . ข่าววิทยาศาสตร์ . สมาคมวิทยาศาสตร์และสาธารณะ 178 (13): 22–26. ดอย : 10.1002 / scin.5591781325 . ISSN 0036-8423
- สแตนลีย์สตีเวนเอ็ม. (2542). ประวัติความเป็นมาของระบบโลก นิวยอร์ก: WH Freeman and Company หน้า 297–302 ISBN 0-7167-2882-6.
ลิงก์ภายนอก
- สมิ ธ โซเนียน. "The Dynamic Earth @ National Museum of Natural History" . พิพิธภัณฑ์แห่งชาติมิ ธ โซเนียนประวัติศาสตร์ธรรมชาติ สืบค้นเมื่อ2011-01-09 .