Slav Craton
Slavkratonen är en arkeisk kraton i nordvästra kanadensiska skölden , i Northwest Territories och Nunavut . Slavkratonen inkluderar den 4,03 Ga gamla Acasta Gneiss som är en av de äldsta daterade stenarna på jorden. Det täcker cirka 300 000 km 2 (120 000 sq mi) och är en relativt liten men välexponerad kraton som domineras av ~2,73–2,63 Ga (miljarder år gamla) grönstenar och grumliga sekvenser och ~2,72–2,58 Ga plutoniska bergarter, med stora delar av kratonen underlagd av äldre gnejs och granitoidenheter . Slavkratonen är ett av blocken som utgör den prekambriska kärnan i Nordamerika, även känd som paleokontinenten Laurentia .
Den exponerade delen av kratonen, kallad slavprovinsen, omfattar 172 500 km 2 (66 600 sq mi) och har en elliptisk form som sträcker sig 680 km (420 mi) NNE från Gros Cap på den stora slavsjön till Cape Barrow på Coronation Gulf och 460 km (290 mi) EW längs latitud 64°N. Den täcker cirka 700 km × 500 km (430 mi × 310 mi) och avgränsas av paleoproterozoiska bälten i söder, öster och väster, medan yngre stenar täcker den i norr.
Slavkratonen är uppdelad i ett väst-centralt källarkomplex, Central Slave Basement Complex och en östlig provins, som heter Hackett River Terrane eller Eastern Slave Province. Dessa två domäner är åtskilda av en 2,7 Ga gammal sutur som definieras av två isotopgränser som löper från norr till söder över kratonen.
Underavdelningar
Central Slave källarkomplex
Central Slave basement complex (CSBC) är källaren under den centrala och västra delen av kratonen. CSBC:s östra utbredning är okänd, eftersom dess försvinnande markeras av Nd och Pb isotopgränser. CSBC faller österut och ligger under åtminstone den centrala delen av kratonen. Längs floden Acasta inkluderar CSBC Acasta Gneisses med en protolitålder på cirka 4,03 Ga, en av de äldsta daterade bergenheterna på jorden. Dessa gnejser är polymetamorfa och har en tonalitisk och gabbroisk sammansättning. Resten av CSBC är yngre med en central kärna <3,5 Ga och den återstående kratonen med detrial och protolithåldrar som sträcker sig från 3,4 till 2,8 Ga . Källarkomplexet är överlagrat av Neoarchaean suprakrustalsekvenser och inkräktat av plutoniska sviter. Acasta gnejserna liknar geokemiskt andra arkeiska komplex men, fyra miljarder år gamla, innehåller de ännu äldre zirkonkärnor. Dessa kärnor indikerar att föräldramagman hos sådana komplex bildas genom interaktion mellan den zirkonbärande skorpan och mantelhärledda smältor. Inga sådana äldre Acasta-gnejser har upptäckts ännu, men zirkonkärnorna indikerar att de kan existera.
Tillbaka River vulkaniskt komplex
Vulkankomplexet Back River är en arkeisk stratovulkan bevarad i upprätt läge omgiven av fyra sedimentära sekvenser som återspeglar vulkanens magmatiska historia. En exponerad kupol i den södra halvan av komplexet tolkas som den eroderade delen av vulkanen. I motsats till den kvarvarande kratonen har komplexet endast genomgått en låg grad av deformation.
Yellowknife Supergroup
Yellowknife Supergroup, även känd som Yellowknife greenstone belt , avsattes över 300 miljoner år från ca. 2,9-2,6 Ga, och ligger direkt över CSBC inklusive mycket av den östra slavprovinsen. CSBC och Yellowknife grönstensbältet är åtskilda av en distinkt oöverensstämmelse som är i sidled kontinuerlig över hundratals kilometer. Yellowknife Supergroup har exponerats för stor metamorfos omkring 2605 Ma vilket resulterar i en rad grönskifer till lägre amfibolitfacies . Supergruppen innehåller minst fyra distinkta sekvenser som representerar olika tektoniska miljöer, avsatta i separata intervall. De fyra huvudsekvenserna inkluderar från äldst till yngst, Central Slaver Cover Group, Kam Group, Banting Group och Jackson Lake Formation. Yellowknife Supergroup har använts för att representera den allmänna stratigrafin av grönstensbälten i slavkratonen, inklusive bälten i den östra slaven, för att tolka processerna som är involverade i utvecklingen av slavkratonen.
Central Slave Cover Group
Den neoarcheanska suprakrustalsekvensen känd som Central Slave Cover Group (informellt Dwyer Group) är ett paket på 2,9–2,8 Ga av fuchsitiska kvartsiter överlagrade av bandade järnformationer . Denna fuchisitiska kvartsitsekvens verkar vara karakteristisk för många andra kratoner mellan cirka 3,1 och 2,8 Ga och markerar en global topp i kvartsitproduktion. Central Slave Cover Group är vanligtvis 100 till 200 meter tjock. Ett kvartsstenskonglomerat som hittats vid basen av Central Slave Cover Group markerar en distinkt inkonformitet som är lateralt kontinuerlig över stora delar av CSBC. Detta lager av kvartsstenskonglomerat har hittats så långt nordväst som 4,03 Ga Acasta Gneiss-komplexet. Central Slave Cover Group är autokton och representerar en enda kontinuerlig täckningssekvens, som förbinder källarkomplexet i nordväst med källaren i södra centrala Slaveprovinsen. Enhetlig, lateralt kontinuerlig avsättning antyder att CSBC tidigare var en del av en enda gammal kraton som existerade så tidigt som 2,85 Ga.
Kam Group
Kam-gruppen är en 0,3–6 kilometer tjock sekvens som ligger över bandformade järnformationer från Central Slave Cover Group. Kontakten mellan dessa två grupper är inte väl bevarad på grund av intrång av gabbro-trösklar och måttlig klippning. Kam-gruppen är uppdelad i en nedre och en övre grupp baserat på förekomsten av ett tunt felsiskt vulkaniskt skikt (Ranney Chert) daterat till 2722 Ma. Den nedre Kam-gruppen består av Chan-formationen som innehåller flöden av kuddar av basalter som inträngt av en serie gabbroiska trösklar och vallar som producerats i en förlängd bakbågsbassäng. Sedimentära bergarter exponerade i den norra delen av formationen är mellan 2,84 och 2,80 Ga. Upper Kam Group innehåller tre formationer avsatta mellan 2772 och 2701 Ma. Den består huvudsakligen av mellanliggande och basaltiska vulkaniska bergarter med tunna interkalerade ryolit-tufflager och mindre komatiitflöden . Stenar i denna formation tycks ha bildats i en bågmiljö och kan vara ett resultat av sprickor i källarstenar på grund av ökad mantelplymaktivitet.
Banting Group
Banting-gruppen är en nordslående sekvens som är förkastad över den äldre Kam-gruppen och den yngre Jackson Lake-formationen. Kontakten mellan de lägre enheterna och Bantinggruppen är en diskonformitet som representerar ett gap på ~40 miljoner år i deposition. Bantinggruppen innehåller kiselhaltiga till mellanliggande vulkaniska bergarter som vanligtvis är kalk-alkaliska. Bantinggruppens bildande är till stor del ett resultat av vulkanism efter 2,7 Ga och subvulkanisk aktivitet. En serie av 2658 Ma kvarts-fältspatintrång finns i hela den underliggande Kam-gruppen som är relaterade till vulkanismen efter 2,7 Ga som hittades i Banting-gruppen.
Jackson Lake formation
Deponeringen av Jackson Lake-formationen började vid 2605 Ma. Formationen är en högenergi sedimentär fyndighet som ligger över de vulkaniska bergarterna i Kam-gruppen. Fyndigheten består av polymikta konglomerat och fluviala sandstenar som har utsatts för en stor metamorf händelse, vilket framgår av liknande orienterade vertikala fall och linjer som finns i äldre grupper.
Utvecklingen av Slave Craton
Tidigast bildning
Information om den tidigaste bildandet av slavkratonen kan hittas i Acasta Gneiss-komplexet, men på grund av den komplexa historien, dåliga bevarandet och bristen på exponering är mycket fortfarande okänt om processer för bildning av skorp i Hadean och det tidiga arkeiska området. Xenokristaller som finns inom 3,94 Ga tonalitiska gnejser i Acasta Gneiss Complex har U–Pb-datum på 4,2 Ga. Dessa zirkonxenokristaller kristalliserade ursprungligen i en granitisk magma av jordskorpans ursprung. Ytterligare bevis tyder på att de 3,94 Ga tonalitiska gnejserna åtminstone delvis härrör från denna 4,2 Ga granitmagma, vilket indikerar att omarbetning av jordskorpan var en viktig process i Eoarchean . Zirkoner från denna granitprotolit visar likheter med zirkoner från Yilgarn-kratonen i västra Australien, och kan vara bevis för att kontinental skorpa bildas i Hadean Eon . Det antyds dock att dessa två kratoner aldrig har varit direkt kopplade, vilket kan tyda på att den tidiga hadiska skorpan i första hand var kontinental granit. Spårisotopanalys visar att dessa tidiga granitbergarter härstammar från en mycket utarmad mantel och tyder på att storskalig differentiering inträffade före ~4,0 Ga. Dessa zirkonkristaller kan vara viktiga för att främja förståelsen av de tidigaste processerna för jordskorpbildning, eftersom lite är ännu känt.
Kratonstabilisering
Den övergripande stabiliteten hos en kraton är starkt korrelerad till närvaron av en stark och djup kontinental litosfärisk mantel eftersom den skyddar skorpan från termisk erosion och mildrar effekterna av tektonism. Slavkratonen visar en lång historia av kontinental litosfärisk mantelbildning. Diamantbildningen är relativt omfattande i hela slavkratonen och kräver en tjock kratonisk rot. De äldsta diamanterna som härrörde från manteln var mellan 3,5 och 3,3 Ga, vilket tyder på att slavprotokratonen skulle ha bildat en tjock skorprot vid den här tiden. Den huvudsakliga stabiliseringen av slavkratonen inträffade i Neoarchean vid ~2,75 Ga vilket noteras av ett överflöd av peridotbildning. Kaapval- kratonen visade en liknande toppålder för tillväxt, vilket kan tyda på att mycket av jordens kontinentala litosfäriska mantel bildades i Neoarchean. bildning och stabilisering av den kontinentala litosfäriska manteln och utvecklingen av jordskorpan är nära relaterade under perioden mellan 2,8 och 2,0 Ga.
Tektonisk historia
Försök att rekonstruera kratonens tektoniska historia har i stor utsträckning fokuserat på öst–väst asymmetri. Förekomsten av en kollisionssutur tyder på att CSBC kolliderade med en öbågsterran längs en gräns riktad nord–sydlig före 2,69 Ga. Alternativt kan den östra slaven vara en försvagad och modifierad mesoarchaisk litosfär som utvecklades under sprickbildning vid 2,85–2,70 Ga. mantellitosfären under den västra Slaven kan vara 400 Ma äldre än den som ligger bakom den östra Slaven. Dessutom backas rifting upp av förekomsten av yngre båge- eller back-arc-stenar som överstiger CSBC, men utgör det mesta av den östliga slaven. Men huruvida den östliga slaven var resultatet av rivning eller uppkomsten av en annan terräng är fortfarande uppe för debatt.
Efter 2,7 Ga-rivningen eller ackretionshändelsen, genomgick Slaven storskalig förlängning vid 2680 Ma vilket resulterade i bildandet av > 400x800 km Burwash Basin, utbredda maffiska trösklar och andra yngre grumlingar längs den nordvästra marginalen. Burwash Basin består av metamorfoserade grumliga sandstenar och skiffer varvat med tunna felsic tufflager. Vid 2634 Ma bytte Slaven till en kompressionsregim och Burwash Basin började stängas, möjligen på grund av ytlig subduktion från NW eller SE. Vid 2,6 Ga hade Slaven kolliderat med den mycket större Sclavia , vilket resulterade i att kratonen förkortades och korsveckades. Närvaron av tre sprickade marginaler runt slaven, liksom åldrade 3,3–3,5 Ga källarstenar, fuchsitisk kvartsit och 2,9 Ga tonaliter, tyder på att Dharwar-, Zimbabwe- och Wyoming - kratonerna också var en del av Sclavia. Slaven bröt av från Sclavia mellan 2,2 och 2,0 Ga, som noterats av en mängd valmsvärmar vid dess kanter. Slavkratonen drev i cirka 200 miljoner år innan dess tillväxt med Rae-kratonen runt 2,0–1,8 Ga i Taltson–Thelons orogeni. Det orogena bältet samlade på sig mindre exotiska terränger innan slaven så småningom subducerades österut under Rae, vilket resulterade i en kontinental magmatisk båge känd som Taltsons magmatiska zon . Kontinuerlig rörelse österut av Slaveprovinsen, tillsammans med kollision av Hottah-terranen på Slavens västra kant, leder till intensiv deformation av Taltsons magmatiska zon. Hottah-terranen ökade med Slaven under Wopmay-orogenin vid 1,88 Ga, strax efter Thelon-orogenin. Denna händelse producerade en annan kontinental magmatisk båge på Slavens västra marginal, den stora björnens magmatiska zon, såväl som Wopmay-förkastningszonen. Wopmay-förkastningszonen består av tunna skalade tryckbälten som markerar suturen mellan Hottah-terranen och Slave Craton. Dessa två orogenier har placerat slavkratonen i Laurentia , där den fortfarande finns idag.
