伊爾幹克拉通
伊爾干克拉通（Yilgarn Craton）是一個大型克拉通，包含西澳大利亞州大部分陸地。它是一系列沉積盆地和元古宙褶皺沖斷帶的結合體。納爾耶爾地塊傑克山崗的鋯石形成日期約是~4.27 Ga，其中一片鋯石岩屑更是老到4.4 Ga。[1]:33–81
該克拉通內的穆齊森省包含最老的隕石撞擊結構，約是2229±5Ma。[2]:300
地質[編輯]
伊爾干克拉通似乎在~2.94到2.63 Ga期間由先前許多板塊和地塊組合起來，大多數陸殼形成於3.2到2.8 Ga。
此次增生事件反映為廣泛的花崗岩和花崗閃長岩侵入，伊爾干克拉通超過70%均由其組成；龐大的硅質拉斑玄武岩和科馬提火成岩；[3]:249–266區域性變質作用與變形作用，使得該克拉通擁有極為優良的金礦稟賦。
這些增生事件分階段發生，可能是通過+在暫停活動的隱沒帶中被分開的陸塊增生而來，伴隨不時發生的活動恢復。
伊爾干克拉通主要由約~2.8 Ga變形花崗岩-片麻岩地塊（西南省和西部片麻岩帶）、3個花崗-綠岩地塊（東北金礦區、南部十字地帶和綠片岩變質穆齊森省）構成。部分綠岩帶和花崗岩老到3.1-2.9 Ga，其他的年輕些，約有~2.75-2.65 Ga老。
伊爾干克拉通是西澳大利亞地盾地形區劃之一，包含斯特靈-巴倫山板塊、達令山脈和里切切陸棚區。
西部片麻岩地塊[編輯]
西部片麻岩地塊是一系列多變形高級早太古宙變質岩帶，包含大量長石質淺色麻粒片麻岩，這對應地球上最老的地殼碎塊。[4]:175–178西部片麻岩地塊與伊爾干克拉通剩餘部分都不一樣，後者的構成以變質火山岩為主，同時含有長英質和鐵鎂質岩石，而前者則有來自未知原岩的高級變質岩和片麻岩。
西部片麻岩地塊出露於伊爾干克拉通西半部的北緣的納爾耶爾片麻岩地塊，是嚴重多變形了的長石變質花崗岩、變質沉積角閃岩級片麻岩和混合岩的混合體，形成時間在3.3到3.8 Ga，側面是Murgoo片麻岩地塊（2.95 Ga），包含2.75到2.6 Ga的花崗岩、仰沖蛇綠岩套和一些2.4到2.0 Ga元古宙片麻岩帶。
伊爾干克拉通西緣一部分被顯生宙沉積盆地覆蓋，與2.7到2.55 Ga伊爾干構造域形成斷層，位於2.75到2.65 Ga的Jumperding片麻岩複合體內，主要包含雲母質石英岩、石英-長石-黑雲母-石榴石片麻岩、紅柱石和硅線石片岩、條狀鐵層和其它侵入物，還有少量斑狀花崗岩。
Jumperding片麻岩複合域岩屑鋅的年代從3267±30Ma至3341±100Ma，帶3180Ma的變質增生。
伊爾干克拉通西南的Balingup片麻岩複合體鑲嵌於來自早顯生宙盧因複合體的變質岩內。Balingup複合體主要包括變質沉積副片麻岩、花崗正片麻岩、少量鈣硅岩地層、超鎂鐵質及其他正角閃片麻岩。變質等級為頂級變粒岩，不過大部分保留了頂級角閃岩相的集聚。
總之，西部片麻岩地塊反映了一個極早期的底層，其上，有伊爾干克拉通約2.70至2.55Ga的綠岩變火山岩帶主體部分的沉積，其中有大量元古宙TTG岩石套和奧長花崗岩-英雲閃長岩-閃長岩套花崗岩混入。
穆齊森省[編輯]
穆齊森省位於伊爾干克拉通西部和北部。穆齊森省與周邊構造省、西部片麻岩帶以大型跨地殼結構分隔。
據Watkins （1990），穆齊森省地層可劃為6個基本結構地層組分，其中有1個綠岩帶，1個變火山岩-變沉積岩序列和4個花崗岩類岩套。
- Luke溪組變火山岩
- 農夫山組
- 早期花崗閃長-二長花崗岩侵入套（現在是有偉晶岩條帶的正片麻岩）
- 二長花崗岩套（現在是摺疊了的變花崗岩）
- 2個花崗岩類後構造區分套
伊爾干克拉通東北部的結構框架大體由扭壓作用塑造，最終產生NNW向區域性剪切帶的褶皺、逆斷層、左旋走滑運動，接着是體現為重疊構造作用的區域性褶皺和縮短。人們對第一起變形事件了解甚少，不過似乎產生了南北向的沖斷。
雅拉布巴隕石坑位於穆齊森省，是已知最古老的隕石撞擊坑，約在2229 ± 5 Ma。撞擊坑已被高度侵蝕，已沒有任何源結構殘餘，隕石坑體現為橢圓形的異常航空磁測現象，約有20到11km大。這次撞擊可能終結了休倫冰河時期。[2]
南部十字省[編輯]
南部十字省位於伊爾干克拉通中部。該地塊內的Marda–Diemals綠岩帶可分為3層：下面的綠岩帶（約3.0 Ga）含鎂鐵火山岩和條帶狀鐵岩層，中間的長英質火山岩層，還有上面的鈣鹼性火山岩（Marda複合體）沉積層（約2.73 Ga），還包含碎屑性沉積岩（Diemals組）。[5]:39–49
東西向的造山運動（約2730–2680 Ma）分兩個階段，早期的褶皺階段和晚期的沉積、變形階段。後續造山運動（約2680–2655 Ma）反映為剪切帶和弧形結構。
Marda–Diemals綠岩帶的岩石地層與穆齊森地塊北部的很像，不過比東部金礦地塊南部有着更老的綠岩和變形事件。這說明東部金礦地塊可能從更老的穆齊森–南部十字省花崗–綠岩核心增生而來。
東部金礦省[編輯]
東部金礦省的太古宙Norseman-Wiluna綠岩帶[6]:39–49包含澳洲大多數金礦礦脈，比如著名的卡爾古利金礦。
這些金礦儲量龐大，限於綠岩帶的岩漿岩入侵沉積序列，不存在於花崗岩中。沿太古宙Boulder-Lefroy剪切帶的金礦分布存在規律。
噴出科馬提岩（超鎂鐵質火山岩）沿Norseman-Wiluna綠岩帶出現。從火山岩漿岩為主到深成岩漿岩為主的變化出現於Norseman-Wiluna綠岩帶，時代約2685–2675 Ma。大量高鈣花崗岩侵入出現於2670–2655 Ma。[7]:219–239大部分金在2650–2630 Ma沉積，其中又有大部分可以與走滑斷層的重新激活（正逆兼有）相關聯。
2660-2655 Ma的較早成金事件可以與大型擴張（正斷層和花崗岩成拱）相關聯，這反映於後來盆地的出現和地幔岩漿的侵入（正長岩和鐵鎂質花崗岩/斑岩）以及緊湊的逆時針PTt走廊。
相鄰地塊[編輯]
伊爾干克拉通周圍是形成年代不一、但都比其年輕的地塊，主要形成於元古宙。鄰接地塊間的分界似乎說明，元古宙後發生過與伊爾干克拉通相關的構造事件。
珀斯盆地[編輯]
伊爾干克拉通西側是侏羅紀形成的珀斯盆地，中間以達令斷層相隔。珀斯盆地被認為是在被動大陸邊緣形成的裂谷填充盆地。
加斯科因複合體[編輯]
珀斯盆地北部是加斯科因複合體、[8]:201–218格蘭加利盆地和耶里達盆地，它們均是中元古宙活動帶的一部分，該活動帶向東延伸到馬斯格雷夫板塊。加斯科因複合體和其它同時期的變質帶包括重新激活的亞拉維爾羅片麻岩帶和納爾耶爾片麻岩地塊，暗示從晚太古代到新元古代、甚至到古生代的多階段走滑運動（與伊爾干克拉通邊緣互相作用）。[9]:443–460
阿爾巴尼-弗雷澤造山帶[編輯]
伊爾干克拉通的東-東南界是~1300 Ma的阿爾巴尼-弗雷澤造山帶，主要由角閃岩到綠片岩相沉積組成，其原岩為片麻岩、混合岩和花崗岩。阿爾巴尼-弗雷澤造山帶同時展現潛沒相關構造與走滑構造，與澳洲其他元古代盆地和活動帶有密切關係。
沉積盆地覆蓋[編輯]
伊爾干克拉通東部和東北部被古生代和顯生宙的沉積盆地覆蓋，包括坎寧盆地。達令山脈和達令斷層將伊爾干克拉通和西邊的珀斯盆地分開，上覆殘留的侏羅紀沉積盆地。
伊爾干克拉通還有疑似的第三系及更新的古河道沉積，來自更老覆蓋序列的侵蝕、沉積和再沉積，還包括元古代基底自身的風化層。
風化層[編輯]
一般認為伊爾干克拉通在極其漫長的時間內都在海平面之上。[10]伊爾干克拉通一部分表岩屑是世界上最老的，記錄了早至白堊紀的風化作用。這是由亞熱帶緯度和伊爾干克拉通所處的特殊環境創造的，伊爾干克拉通幾乎沒有經歷過冰河作用，地形基本平坦，幾乎使得侵蝕作用接近理論上的最小值。
風化層的風化程度極深，部分地區地表以下100m均變為腐岩。一般認為這是新生代至古新世的熱帶條件創造的，斑駁的鋁鐵硅鈣殼記錄了化石化的樹根，有些超過6000萬年老。先前的風化事件被記錄於侏羅紀磁化了的含鐵紅土，年代約180 Ma。
伊爾干克拉通的風化直接反映在動植物群落上，一部分土壤最終化石化。伊爾干克拉通大多數地表水鹽度都很高，有些甚至過飽和。這使得大片土地貧瘠，有許多鹽湖。過去上千萬年來橫穿澳洲陸地的降水將這些鹽從岩石中溶解出來，高蒸發量又把水帶走，將鹽留下。
伊爾干克拉通的綠岩帶有：
- 南部十字省綠岩帶
- Norseman-維盧納帶
- Duketon帶
- Gullewa綠岩帶
經濟地質學[編輯]
伊爾干克拉通是澳洲最主要的礦區。它吸引了澳洲超過半數的勘礦支出，生產了澳洲超過三分之二的金和幾乎全部鎳。伊爾干克拉通有約30%的世界金儲量、[來源請求]Template:Disputed inline世界約80%的鉭儲量、世界約20%的鎳儲量、可觀的鐵礦、銅、鋅以及少量鉛，還有大量鉑、釩、鈦和數量可觀的鐵礦。
另見[編輯]
參考[編輯]
- ^ Earlier known as Yilgarn Block Geological Survey of Western Australia, The Geology of Western Australia, Western Australia Geological Survey, 1975, ISBN 978-0-7244-6084-7, section Yilgarn Block by I. R. Williams.
- ^ 2.0 2.1 Erickson, Timmons M.; Kirkland, Christopher L.; Timms, Nicholas E.; Cavosie, Aaron J.; Davison, Thomas M. Precise radiometric age establishes Yarrabubba, Western Australia, as Earth's oldest recognised meteorite impact structure. Nature Communications. 21 January 2020, 11 (1). PMC 6974607
. PMID 31964860. doi:10.1038/s41467-019-13985-7 （英語）.
- ^ Chen, She Fa, John E. Greenfield, David R. Nelson, Angela Riganti, and Steven Wyche. （2003） "Lithostratigraphy and tectonic evolution of contrasting greenstone successions in the central Yilgarn Craton, Western Australia". Precambrian Research, Vol. 127, Issues 1-3 , 10 November.
- ^ Wilde, Simon A., John W. Valley, William H. Peck, Colin M. Graham. Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago. Nature. 2001, 409 (6817) [2007-08-14]. PMID 11196637. S2CID 4319774. doi:10.1038/35051550. （原始內容存檔於2021-11-02）.
- ^ Swager, C. P., Witt W. K., Griffin A. L., Ahmat A. L., Hunter W. M., McGoldrick P. J. & Wyche, S., 1992. Late Archaean Granite-Greenstones of the Kalgoorlie Terrane, Yilgarn Craton, Western Australia in The Archaean: Terrains, Processes and Metallogeny, University of Western Australia, Publication 22.
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- ^ Moresi, Louis, Peter van der Borgh, and Roberto F. Weinberg. （2003） "Timing of deformation in the Norseman-Wiluna Belt, Yilgarn Craton, Western Australia". Precambrian Research, Vol. 120, Issues 3-4, 10 February.
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