크라톤

Craton
세계의 지질 지역(USGS)

A craton ( /ˈkreɪtɒn/, /ˈkrætɒn/, or /ˈkreɪtən/;[1][2][3] from Greek: κράτος kratos "strength") is an old and stable part of the continental lithosphere, which consists of Earth's two topmost layers, the crust and the uppermost mantle.대륙의 합류와 강판의 순환에서 살아남은 크래톤은 일반적으로 지각판의 내부에서 발견됩니다. 지질학적으로 최근의 강판 사건이 크래톤을 분리시키고 가장자리를 따라 수동적인 경계를 형성한 경우에는 예외가 발생합니다.크래톤은 특징적으로 고대의 결정질 지하 암석으로 구성되어 있으며, 젊은 퇴적암으로 덮여 있을 수 있다.그들은 두꺼운 지각과 지구의 맨틀까지 수백 킬로미터나 뻗어 있는 깊은 암석권 뿌리를 가지고 있습니다.

용어.

크라톤이라는 용어는 대륙 지각의 안정적인 부분을 지질학적으로 더 활발하고 불안정한 지역과 [4]구별하기 위해 사용됩니다.크래톤은 두 개의 층으로 구성되어 있다: 지하의 바위가 [5]지표로 튀어나오는 대륙 방패와 퇴적암으로 [6]덮인 플랫폼.

크라톤이라는 단어는 1921년 오스트리아의 지질학자 레오폴드 코버에 의해 안정된 대륙 플랫폼을 지칭하는 크라토겐으로 처음 제안되었고, 오로겐은 산악 지대 또는 조산대를 지칭하는 용어로 제안되었다.후에 Hans Stille은 이전 용어를 Kraton으로 줄였고, 여기서 Craton이 [7]파생되었다.

예

크라톤의 예로는 인도의 달와르[8] 크라톤, 북중국 크라톤,[9] 동유럽 크라톤,[10][11] 남아메리카의 아마조니아 크라톤, 남아프리카의 [12]카프발 크라톤,[13] 북미 크라톤 등이 있다.

구조.

크래톤은 두꺼운 암석권 뿌리를 가지고 있다.맨틀 단층 촬영에 따르면 크래톤은 성숙한 해양권이나 비크래톤성 대륙 암석권의 일반적인 100km 두께보다 두 배 이상 두꺼운 암석권에 해당하는 비정상적으로 차가운 맨틀에 의해 지탱되고 있습니다.그 깊이에서 크라톤 뿌리는 아스테온권으로 [15]뻗어나가고, 이러한 깊이의 다른 곳에서 볼 수 있는 저속 영역은 안정적인 크라톤 [16]아래에 약하거나 존재하지 않는다.크라톤 암석권은 중성 또는 양의 부력과 낮은 고유 밀도를 가지고 있기 때문에 해양 암석권과 확연히 다르다.이 낮은 밀도는 지열수축에 의해 밀도를 상쇄하여 크랫톤이 깊은 맨틀로 가라앉는 것을 방지한다.크라톤성 암석권은 해양 암석권보다 훨씬 더 오래되어 1억 8천만 [17]년과 비교해 40억 년까지 지속된다.

주변암을 포함한 마그마에 의해 맨틀에서 운반된 암석 조각(제논석)은 킴벌라이트라고 불리는 화산 아래 파이프의 포함물로 표면에 전달되었습니다.이러한 포함물은 크래톤 성분과 일치하는 밀도를 가지며 높은 수준의 부분 용해에서 발생하는 맨틀 재료 잔류물로 구성됩니다.페리도타이트는 수분의 함유에 의해 강한 영향을 받는다.크라톤 주변산염의 수분 함량이 비정상적으로 낮기 때문에 강도가 훨씬 높아집니다.그것은 또한 칼슘과 [18]철분 대신 저중량 마그네슘을 많이 함유하고 있다.주변암은 부분 용융에 의해 변형된 맨틀암의 조각이기 때문에 크래톤의 깊은 구성과 기원을 이해하는 데 중요하다.하즈부르크석 주변은 현무암, 코마티석 [19]등의 조성물이 녹은 후 결정성 잔류물을 나타낸다.

형성

크라톤이 형성되는 과정을 크라톤화라고 한다.이 과정에는 여전히 불확실한 것이 많다.그러나 최초의 쇄골 지형은 시조 언에 형성되었을 것으로 보인다.이것은 크래톤의 뿌리에서 유래한 다이아몬드의 나이와 거의 항상 20억년이 넘고 종종 30억년이 넘는 [17]나이에서 나타납니다.시조 시대의 암석은 현재 세계 암석의 7%만을 차지하고 있다; 심지어 과거 지층의 침식과 파괴를 고려하더라도,[20] 이것은 시조 시대에 현재의 대륙 지각의 5에서 40퍼센트만이 형성되었다는 것을 암시한다.원생대 동안 쇄석화가 완료되었을 가능성이 있다.대륙의 후속 성장은 대륙 [17]변두리에서의 강착에 의한 것이었다.

크래톤의 뿌리의 기원은 여전히 [21][22][18]논의되고 있다.하지만, 크라토네이션에 대한 현재의 이해는 1978년 토마스 H. 조던이 네이처에 쓴 논문을 발표하면서 시작되었다.요르단은 크래톤이 상부 맨틀의 높은 부분 용융으로 형성되었으며, 원석 중 30-40%가 용융으로 유입되었다고 제안했다.이렇게 높은 수준의 녹는 것은 시생의 높은 맨틀 온도 때문에 가능했다.가벼운 마그네슘으로 농축된 고체 주변석 잔류물을 남겨두고 많은 마그마를 추출한 것으로, 지워지지 않은 맨틀보다 화학적 밀도가 낮습니다.이 낮은 화학적 밀도는 크라톤과 그 뿌리가 식으면서 열수축의 영향을 보상하여, 크라톤 뿌리의 물리적 밀도는 주변의 뜨겁지만 화학적으로 더 밀도가 높은 [23][17]맨틀의 밀도와 일치했습니다.마그마의 추출은 크라톤 뿌리를 식히고 화학적 밀도를 낮추는 것 외에도 크라톤 뿌리의 점도와 녹는 온도를 증가시켜 주변의 미완성 [24]맨틀과의 혼합을 막았다.그 결과로 생긴 맨틀 뿌리는 수십억 [22]년 동안 안정적으로 유지되어 왔다.요르단은 감소가 주로 침강 지대에서 일어나고 두 번째로 홍수 [25]현무암에서 발생한다고 제안했다.

상부 맨틀에서 용융을 추출하는 이 모델은 이후 [26]관측에서도 잘 유지되고 있습니다.맨틀 이종결석의 특성은 지열 구배가 [27]바다보다 대륙 아래에서 훨씬 낮다는 것을 확인시켜줍니다.크래톤 뿌리 이종석의 감람석은 매우 건조해서 뿌리에 매우 높은 [28]점도를 줍니다.레늄-오스뮴의 이종석 연대는 가장 오래된 녹는 현상이 초기에서 중기 시대에서 일어났다는 것을 나타냅니다.상당한 쇄석화는 시생대 후반까지 계속되었고, 부피적인 [29]마그마티즘을 수반되었다.그러나 녹는 것만으로 크라톤 뿌리의 모든 성질을 설명할 수는 없습니다.조던은 그의 원본 논문에서 이 메커니즘이 크라톤 뿌리를 200km 깊이까지만 구축하는 데 효과적일 수 있다고 언급했다.크라톤 뿌리의 깊은 깊이는 더 많은 [25]설명이 필요했다.맨틀 암석의 30~40%가 4~10GPa 압력으로 부분적으로 녹으면 코마티이트 마그마와 고대 암석권 맨틀에 매우 가까운 고체 잔류물이 생성되지만 대륙 보호막에는 예상되는 고갈에 맞도록 충분한 코마티이트가 포함되어 있지 않습니다.코마티이트의 대부분은 표면에 도달하지 못했거나 다른 과정들이 크라톤 뿌리 [29]형성에 도움을 주었다.

크래톤이 어떻게 형성되었는지에 대한 적어도 세 가지 가설이 있다.요르단의 제안은 추가적인 쇄석화는 대륙간 충돌이 반복된 결과라는 것이었다.이러한 응집과 관련된 지각의 두께는 등간성의 [25]원리에 따라 크라톤 뿌리 두께에 의해 균형을 이루어야 한다.조던은 이 모델을 크라톤의 "무릎 꿇기"에 비유하여 저밀도 물질이 위로 이동하고 고밀도 물질이 아래로 이동하도록 [28]하여 400km 깊이의 안정적인 크라톤 뿌리를 만들었습니다.두 번째 모델은 표면 지각이 깊은 맨틀에서 용융된 물질의 상승 기둥에 의해 두꺼워졌다는 것을 암시합니다.이것은 크래톤 아래에 두꺼운 층의 고갈된 맨틀을 쌓았을 것이다.세 번째 모델은 연속된 전도성 해양 암석권의 슬래브가 원형암석 아래에 박혀 화학적으로 고갈된 [28][18][21]암석으로 암석 밑바닥을 도금했다는 것을 시사한다.

이종석[26] 및 지진 단층 촬영의 화학 작용은 플룸 [28][30]모델보다 두 가지 축적 모델을 선호합니다.그러나 다른 지구화학적 증거는 맨틀 기둥에 [31][32][33]유리하다.단층촬영은 북미 아래 두개골 뿌리의 두 층을 보여준다.한 마리는 150km보다 낮은 수심에서도 발견되고 시조일 수 있으며, 다른 한 마리는 180km에서 240km의 수심에서도 발견되며 더 젊을 수 있다.두 번째 층은 첫 번째 [34]층에 의해 형성된 고갈된 "Lid"에 대해 정체된 덜 고갈된 열 경계 층일 수 있습니다.

이러한 모든 제안된 메커니즘은 맨틀 흐름으로 인해 밀도가 높은 잔류물에서 분리되는 부력, 점성 물질에 의존하며, 하나 이상의 메커니즘이 크라톤 뿌리 [29]형성에 기여했을 수 있습니다.

침식

크래톤의 장기적인 침식은 "크래토닉 정권"이라고 불린다.그것은 [35]음경이라고 알려진 평평한 표면을 형성하도록 이끄는 페디플레이션과 식각 과정을 포함한다.식각의 과정은 습한 기후와 건조하고 반건조 기후와 관련된 반면, 지질학적 시간에 따른 기후 변화는 혼합 기원의 소위 다유전자 음경 형성으로 이어진다.크래톤의 장수의 또 다른 결과는 크래톤이 해수면이 높은 시기와 낮은 시기로 번갈아 나타날 수 있다는 것이다.상대적인 해수면이 높으면 해양성이 증가하고 반대로 내륙의 조건이 높아진다.[35]

선캄브리아 시대부터 많은 기암괴석들이 지형을 낮게 유지해왔다.예를 들어, 서호주의 일간 크라톤은 중세 원생대에[35] 이미 평탄했고 발틱 실드는 라파키비 화강암들이 [36][37]침입했을 때 후기 중생대에 이미 침식된 상태였다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Definition of craton in North American English". Oxford Dictionaries. Archived from the original on 2015-04-02. Retrieved 2015-03-28.
  2. ^ "Definition of craton in British and Commonwealth English". Oxford Dictionaries. Archived from the original on 2015-04-02. Retrieved 2015-03-28.
  3. ^ Macquarie Dictionary (5th ed.). Sydney: Macquarie Dictionary Publishers Pty Ltd. 2009.
  4. ^ Jackson, Julia A., ed. (1997). "craton". Glossary of geology (Fourth ed.). Alexandria, Viriginia: American Geological Institute. ISBN 0922152349.
  5. ^ 1997년 잭슨, "쉴드[시험]"
  6. ^ 1997년 잭슨, "플랫폼 [tect]"
  7. ^ Şengör, A.M.C. (2003). The Large-wavelength Deformations of the Lithosphere: Materials for a history of the evolution of though from the earliest times toi plate tectonics. Geological Society of America memoir. Vol. 196. p. 331.
  8. ^ Ratheesh-Kumar, R.T.; Windley, B.F.; Xiao, W.J.; Jia, X-L.; Mohanty, D.P.; Zeba-Nezrin, F.K. (October 2019). "Early growth of the Indian lithosphere: implications from the assembly of the Dharwar Craton and adjacent granulite blocks, southern India". Precambrian Research. 336: 105491. doi:10.1016/j.precamres.2019.105491.
  9. ^ Kusky, T. M.; Windley, B. F.; Zhai, M.-G. (2007). "Tectonic evolution of the North China Block: from orogen to craton to orogen". Geological Society, London, Special Publications. 280 (1): 1–34. Bibcode:2007GSLSP.280....1K. doi:10.1144/sp280.1. S2CID 129902429.
  10. ^ Artemieva, Irina M (August 2003). "Lithospheric structure, composition, and thermal regime of the East European Craton: implications for the subsidence of the Russian platform" (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 213 (3–4): 431–446. Bibcode:2003E&PSL.213..431A. doi:10.1016/S0012-821X(03)00327-3.
  11. ^ Cordani, U.G.; Teixeira, W.; D'Agrella-Filho, M.S.; Trindade, R.I. (June 2009). "The position of the Amazonian Craton in supercontinents". Gondwana Research. 15 (3–4): 396–407. Bibcode:2009GondR..15..396C. doi:10.1016/j.gr.2008.12.005.
  12. ^ Nguuri, T. K.; Gore, J.; James, D. E.; Webb, S. J.; Wright, C.; Zengeni, T. G.; Gwavava, O.; Snoke, J. A. (1 July 2001). "Crustal structure beneath southern Africa and its implications for the formation and evolution of the Kaapvaal and Zimbabwe cratons". Geophysical Research Letters. 28 (13): 2501–2504. doi:10.1029/2000GL012587. hdl:10919/24271. S2CID 15687067.
  13. ^ Hoffman, P F (May 1988). "United Plates of America, The Birth of a Craton: Early Proterozoic Assembly and Growth of Laurentia". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 16 (1): 543–603. Bibcode:1988AREPS..16..543H. doi:10.1146/annurev.ea.16.050188.002551.
  14. ^ Hand, M.; Reid, A.; Jagodzinski, L. (1 December 2007). "Tectonic Framework and Evolution of the Gawler Craton, Southern Australia". Economic Geology. 102 (8): 1377–1395. doi:10.2113/gsecongeo.102.8.1377.
  15. ^ Petit, Charles (18 December 2010). "Continental Hearts – Science News". Science News. Society for Science & the Public. 178 (13): 24. doi:10.1002/scin.5591781325. ISSN 0036-8423.
  16. ^ Kearey, P.; Klepeis, K.A.; Vine, F.J. (2009). Global tectonics (3rd ed.). Oxford: Wiley-Blackwell. p. 349. ISBN 9781405107778.
  17. ^ a b c d 쁘띠 2010, 페이지 25
  18. ^ a b c 쁘띠 2010, 페이지 25-26
  19. ^ Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. pp. 373, 602–603. ISBN 9780521880060.
  20. ^ Stanley, Steven M. (1999). Earth System History. New York: W.H. Freeman and Company. pp. 297–302. ISBN 0-7167-2882-6.
  21. ^ a b Lee, C. (2006). Benn, K.; Mareschal, J.C.; Condie, K.C. (eds.). "Geochemical/petrologic constraints on the origin of cratonic mantle" (PDF). American Geophysical Union Geophysical Monograph. Geophysical Monograph Series. 164: 89. Bibcode:2006GMS...164...89L. doi:10.1029/164GM08. ISBN 978-0-87590-429-0. Retrieved 20 November 2021.
  22. ^ a b Miller, Meghan S.; Eaton, David W. (September 2010). "Formation of cratonic mantle keels by arc accretion: Evidence from S receiver functions: FORMATION OF CRATONIC MANTLE KEELS". Geophysical Research Letters. 37 (18): n/a. doi:10.1029/2010GL044366. S2CID 129901730.
  23. ^ Jordan, Thomas H. (August 1978). "Composition and development of the continental tectosphere". Nature. 274 (5671): 544–548. Bibcode:1978Natur.274..544J. doi:10.1038/274544a0. S2CID 4286280.
  24. ^ 조던 1978 페이지 546
  25. ^ a b c 조던 1978 페이지 547
  26. ^ a b Lee 2006.
  27. ^ 조던 1978 페이지 544
  28. ^ a b c d 쁘띠 2010, 페이지 26
  29. ^ a b c Kearey, Klepeis & Vine 2009, 페이지 351.
  30. ^ Miller & Eaton 2010.
  31. ^ Tomlinson, Kirsty Y.; Condie, Kent C. (2001). "Archean mantle plumes: Evidence from greenstone belt geochemistry". Mantle Plumes: Their Identification Through Time. doi:10.1130/0-8137-2352-3.341. ISBN 9780813723525. Retrieved 21 November 2021.
  32. ^ Ernst, Richard E.; Buchan, Kenneth L.; Campbell, Ian H. (February 2005). "Frontiers in large igneous province research". Lithos. 79 (3–4): 271–297. Bibcode:2005Litho..79..271E. doi:10.1016/j.lithos.2004.09.004.
  33. ^ Kearey, Klepeis & Vine 2009, 페이지 352.
  34. ^ Yuan, Huaiyu; Romanowicz, Barbara (August 2010). "Lithospheric layering in the North American craton". Nature. 466 (7310): 1063–1068. Bibcode:2010Natur.466.1063Y. doi:10.1038/nature09332. PMID 20740006. S2CID 4380594.
  35. ^ a b c Fairbridge, Rhodes W.; Finkl Jr., Charles W. (1980). "Cratonic erosion unconformities and peneplains". The Journal of Geology. 88 (1): 69–86. Bibcode:1980JG.....88...69F. doi:10.1086/628474. S2CID 129231129.
  36. ^ Lindberg, Johan (April 4, 2016). "berggrund och ytformer". Uppslagsverket Finland (in Swedish). Archived from the original on January 6, 2018. Retrieved February 13, 2018.
  37. ^ Lundmark, Anders Mattias; Lamminen, Jarkko (2016). "The provenance and setting of the Mesoproterozoic Dala Sandstone, western Sweden, and paleogeographic implications for southwestern Fennoscandia". Precambrian Research. 275: 197–208. Bibcode:2016PreR..275..197L. doi:10.1016/j.precamres.2016.01.003.

추가 정보

외부 링크