Vaalbara: prvi arhejski superkontinent (Kaapvaal in Pilbara, 3,6–2,5 mrd let)
Vaalbara: prvi arhejski superkontinent (Kaapvaal in Pilbara, 3,6–2,5 mrd let) — odkritja, radiometrične starosti in paleomagnetni dokazi o združitvi.
Vaalbara je ime prvega Zemljinega superkontinenta v arhejski dobi. Ime Vaalbara je sestavljeno iz imen dveh dobro ohranjenih arhejskih kratonskih enot: južnoafriškega kratona Kaapvaal in zahodnoavstralskega kratona Pilbara.
Starost in razvoj
Skupna geološka in paleomagnetna analiza nakazuje, da je združevanje teh kratonskih fragmentov začelo potekati že pred približno 3,6 milijardami let, dokončna konsolidacija pa je bila verjetno dosežena pozneje, v intervalih okoli 3,3–3,1 milijard let. V različnih študijah so navedene nekoliko različne številke; nekateri avtorji navajajo, da je Vaalbara obstajala kot enota do približno 2,5 milijarde let, ko je začela razpadati in se kratoni ločevati v okviru večjih tektonskih preoblikov in ciklov superkontinentov.
Dokazi in metode
Obstoji več neodvisnih vrst dokazov, ki podpirajo hipotezo o nekdanji povezavi Kaapvaal in Pilbara:
- Geokemična in litološka podobnost zgodnjih predkambrijskih kamnin v obeh kratonskih kompleksih (osebito zelenkasti kamninski pasovi, granitoidni kompleksi in vulkansko-sedimentni nizi).
- Iz kamnitega materiala, ki so ga odvrgli padci meteoritov, so bile pridobljene identične radiometrične starosti 3.470 ±2 mio let, kar kaže na istočasne dogodke ali sorodne procese v obeh regijah.
- Paleomagnetni podatki iz kamnin v kratonih kažejo, da so bili Pilbara in Kaapvaal v nekaterih intervalih (npr. pred około 3,87 milijarde let, odvisno od interpretacije označb in napovedi) izloženi na podobnih paleolatitudah, kar je skladno z združitvijo v en sam kopenski blok.
- Podobni stroji in strukture, vključno z ozkimi pasovi zelenega kamna so in drugimi vulkansko-sedimentnimi enotami, ki se pojavljajo tudi ob robovih drugih starih kratonov (npr. v Kanadi in na območjih nekdanjih celin Gondwana in Laurasia), kažejo na ponavljajoče se geodinamične procese v zgodnji Zemljini skorji.
Strukturni in tektonski znaki
Tako v kratonih Pilbara kot Kaapvaal so prepoznani ekstenzijski prelomi, ki so bili aktivni približno v istem času kot intenzivnejši vulkanizem, hkrati z nastankom udarnih plasti. Ti znaki kažejo na kompleksno zgodnjo tektonsko zgodovino, ki je vključevala faze raztezanja, potopitve, magmatizma in kasnejše stabilizacije kratonov.
Vaalbara v kontekstu tektonike plošč
Kontinentalne plošče so se skozi geološki čas občasno zlile v večje kopenske enote — superkontinente — in se jih ponovno razdelile v ciklih, ki so povezani s procesi tektonike plošč. Obdobja združevanja in razpada so povezana z orogeneze (gradnjo gora), subdukcijo, razširitvami oceanov in premiki litosferskih plošč. Takšni cikli (superkontinentalni cikli) potekajo v geološkem merilu in trajajo sto do več sto milijonov let; tipična ocena obdobij, v katerih se superkontinenti oblikujejo in razpadajo, je reda nekaj sto milijonov let (v literaturi se pogosto omenja približno 450 milijonov let kot okvirna vrednost za zelo dolge cikle, čeprav so variacije velike).
Pomen in nejasnosti
Vaalbara je pomembna za razumevanje zgodnje evolucije Zemljine skorje, ker predstavlja primer, kako so se zgodnji kratoni stabilizirali, kako so potekali magmatski in sedimentarni procesi ter kje se lahko iščejo najstarejši sledi življenja (v nekaterih delih Pilbare in Kaapvaala so bile najdene stremenljive sedimentne enote in domnevni mikrofosi oziroma biogeni znaki). Hkrati pa obstaja tudi znanstvena razprava: nekatere rekonstrukcije in interpretacije podatkov dopuščajo drugačne razporeditve ali časovne okvire, zato obstaja stopnja negotovosti glede točnega obsega, trajanja in mehanizmov, ki so vodili do nastanka ter razpada Vaalbare.
Zaključek
Skupno gledano, hipoteza o Vaalbari temelji na več neodvisnih vrstah dokazov — litoloških, geokemičnih, radiometričnih ter paleomagnetnih. Čeprav podrobnosti še niso povsem dorečene in so interpretacije včasih predmet razprav, Vaalbara ostaja najbolj prepričljiva rekonstrukcija zgodnje superkontinentalne povezave med kratona Kaapvaal in Pilbara. Raziskave na teh območjih še naprej prispevajo k razumevanju zgodnjega razvoja Zemlje, stabilizacije skorje in pogojev, v katerih se je začelo življenje.
Sorodne strani
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je Vaalbara?
O: Vaalbara je ime prvega Zemljinega superkontinenta, ki je nastal v arhejski dobi pred približno 3 600 milijoni let.
V: Od kod izvira ime Vaalbara?
O: Ime Vaalbara izhaja iz južnoafriškega kratona Kaapvaal in zahodnoavstralskega kratona Pilbara, ki sta se združila v superkontinent.
V: Kako stara sta kratona Kaapvaal in Pilbara?
O: Kratona Kaapvaal in Pilbara sta dva najbolje ohranjena arhejska kratona na Zemlji z izjemno podobnimi zgodnjimi prekambrijskimi kamninami, ki so datirane med 3 500 in 2 700 mio.
V: Kako pogosto se zgodi cikel nastajanja superkontinentov?
O: Cikel nastanka, razpada, razpršitve in preoblikovanja superkontinentov, ki ga povzroča tektonika plošč, se zgodi vsakih približno 450 milijonov let.
V: Kateri dokazi kažejo, da sta bila Kaapvaal in Pilbara del enega superkontinenta?
O: Paleomagnetni podatki iz kamnin v obeh kratonih so pokazali, da bi lahko bila pri 3 870 mio. let del istega superkontinenta. V obeh so tudi raztegljivi prelomi, ki so bili aktivni v istem času med vulkanizmom in nastajanjem udarnih plasti.
V: Ali obstajajo še kakšna druga območja, kjer so podobni zeleno kamniti pasovi?
O: Da - podobni zeleno kamniti pasovi so na robovih kanadskega kratona Superior in na drugih nekdanjih celinah Gondwane in Laurasije.
V: Kdaj je začela nastajati Vaalbara?
O:Vaalbara je začela nastajati pred približno 3600 milijoni let (mya) in je bila popolnoma oblikovana do 3100 mya, nato pa je do 2500 mya razpadla.
Iskati