Laurentija: Šiaurės Amerikos 4 mlrd. metų kratonas ir geologinis branduolys
Laurentija — 4 mlrd. metų senumo Šiaurės Amerikos kratonas: geologinis branduolys, Grenlandijos ir Kanados formavimosi, orogenezės ir erozijos istorija.
Laurentija yra didelis žemyninis kratonas. Jis sudaro senąjį Šiaurės Amerikos žemyno geologinį branduolį — stabilų, storą ir seniausią žemyninės plutonos dalį, susidariusį daugiausia archajiniame ir proterozojiniame geologiniame periode.
Iš pradžių jis apėmė Grenlandijos branduolį ir šiaurės vakarinę Škotijos dalį, vadinamą Hebridų teranu. Laurentija taip pat vadinama Šiaurės Amerikos kratonu. Tai šiuolaikinė geologinė ypatybė, taip pat labai senas geologinis branduolys, sudarytas iš magminių uolienų. Jam beveik keturi milijardai metų. Laurentijos seniausios uolienos — archajinės plutonos ir žaliavandenilių juostos (greenstone belts) — saugo svarbią informaciją apie Žemės plutos formavimąsi ir ankstyvąją geocheminę evoliuciją.
Formavimasis ir tektoninė istorija
Praeityje Laurencija kartais buvo didesnių žemynų ir superžemynų dalis. Tai mažesnių tektoninių plokščių, susijungusių ankstyvojoje archajinėje eroje, junginys. Plokštėms judant kartu susiformavo didžiulė kalnų grandinė. Gerokai vėliau, proterozojaus eroje, mažos plokštės ir vandenynų salos susidūrė ir susiliejo su vis didėjančia Laurentija. Šie susijungimai (akrecijos) ir orogenetiniai įvykiai sukūrė provincijas, tokias kaip Superior, Slave, Rae ir kitas, kurios sudaro šiandien matomą kanadiečių skydą (Canadian Shield).
Laurentija dalyvavo kelių superžemynų susidaryme ir skilimo cikluose — pavyzdžiui, ji buvo dalis Rodinijos prieš apie 1–0,9 mlrd. metų ir vėliau Pangėjos prieš maždaug 300–200 mln. metų. Pangėjos skilimo metu įvykę tektoniniai judesiai ir vėlesnė kontinentų persislinkimai nulemia Šiaurės Amerikos vakarinių pakraščių susiformavimą ir akreciją, todėl likusi vakarinė Šiaurės Amerikos dalis atsirado daug vėliau, po Pangėjos skilimo, kai Amerika pajudėjo į vakarus nuo Eurazijos ir Gondvanos. Vakarų pakraščiai buvo papildyti daugeliu atskirų teranų ir grandinių (pvz., Kordiljerų orogenetinis kompleksas).
Grenvilio orogenija ir paveldas
Prieš daugiau nei milijardą metų Grenvilio orogenija Kanados skyde suformavo dantytas viršukalnes, aukštesnes už visus dabartinius kalnus. Šis plačiai paplitęs kalnų grandinės formavimosi epizodas (maždaug prieš 1,3–1,0 mlrd. metų) buvo susijęs su intensyvia žemės plutos deformacija ir įgavo didelį įtakos regioninei geologijai. Milijonus metų trukusi erozija šiuos kalnus pavertė kalvomis ir lygumomis, palikdama senus metamorfinius ir intruzinius uolienų kompleksus, kuriuose geologai dabar gali studijuoti seniausius Žemės branduolio įrašus.
Struktūra, dangos ir geofizika
Laurentijos branduolį sudaro storesnė, stabilizuota plutona ir gilus akmeninis „kulnas“ (lithospheric keel), kurio storis vietomis siekia kelis šimtus kilometrų. Daugelyje vietų kratoną dengia jaunesniojo tektono periodų nuosėdos — pavyzdžiui, Šiaurės Amerikos centrinėje dalyje matomas fašinis platforminis nuosėdų sluoksnis. Kratonas pasižymi palyginti žemu seisminiu aktyvumu ir stabilia geotektonine aplinka, todėl daug didesnė jo dalis saugoma nuo intensyvių žemės drebėjimų.
Gamtiniai ištekliai ir reikšmė
Laurentija (ypač Kanados skydo sritys) yra turtinga mineraliniais ištekliais. Senos archajinės uolienos ir vėlesni intruziniai įgulumai yra geros terpės metalų kaupimuisi — čia randami geležies, vario, nikelio, aukso, urano telkiniai, taip pat deimantų kimberlitiniai indai. Dėl to regionas turi didelę ekonominę reikšmę kasybos pramonėje.
Mokslo reikšmė
Laurentija yra svarbi mokslui, nes jos uolienos saugo vienus seniausių Žemės istorijos įrašų. Pavyzdžiui, šioje zonoje aptinkamos labai senos gneisų ir žaliavandenilių grandinės, leidžiančios nustatyti plutos formavimosi, ankstyvosios tektonikos ir net ankstyvos gyvybės sąlygų požymius. Analizės geochemijoje, geochronologijoje ir paleomagnetizme padeda atkurti žemynų judėjimų istoriją ir superžemynų ciklus.
Kratonas pavadintas Laurentiano kalnų, esančių į šiaurę nuo Šventojo Lauryno upės, vardu. Ši geologinė struktūra ir toliau yra pagrindinis orientyras suprantant Šiaurės Amerikos plutos raidą, jos resursus ir senąją geologinę istoriją.
Laurentija, dar vadinama Šiaurės Amerikos kratonu.
Šiandien matomos uolos
Kratono uolienos yra metamorfinės ir magminės, o virš jų esančias nuosėdines uolienas daugiausia sudaro klintys, smiltainiai ir skalūnai. Šios nuosėdinės uolienos nusėdo prieš 650-290 mln. metų. Rytinėje ir centrinėje Kanados dalyje didžioji dalis stabilaus kratono yra atsidengusi paviršiuje.
Pietvakarinę Laurentijos dalį sudaro prekambro pamatinės uolienos, kurias deformavo žemynų susidūrimai (violetinė sritis paveikslėlyje pirmiau). Ši sritis patyrė didelį riftingą kaip Baseino ir kalnagūbrio provincija ir išsiplėtė iki 100 % savo pradinio pločio. Šioje vietovėje būta didelių ugnikalnių išsiveržimų.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra Laurentija?
A: Laurentija yra didelis žemyninis kratonas, sudarantis senąjį Šiaurės Amerikos žemyno geologinį branduolį. Jis sudarytas iš magminių uolienų ir yra beveik 4 mlrd. metų senumo.
K: Iš ko iš pradžių buvo sudaryta Laurencija?
A: Laurentija iš pradžių apėmė Grenlandijos branduolį ir šiaurės vakarinę Škotijos dalį, vadinamą Hebridų terrane.
K: Kaip susiformavo Laurencija?
Atsakymas: Laurentija susidarė, kai ankstyvuoju archajaus periodu susijungė kelios mažesnės tektoninės plokštės. Šioms plokštėms judant kartu susiformavo didžiulis kalnų masyvas. Vėliau mažesnės plokštės ir vandenyno salos susidūrė ir susijungė su vis didėjančia Laurentija, kad susidarytų tai, ką šiandien matome Šiaurės Amerikos šiaurės centrinėje dalyje ir į vakarus nuo Grenlandijos.
K.: Kada įvyko Grenvilio orogenija?
Atsakymas: Grenvilio orogenezė Kanados skyde įvyko prieš daugiau nei milijardą metų ir sukūrė dantytas viršūnes, aukštesnes už dabartinius kalnus.
K: Kaip nuo to laiko pasikeitė šie kalnai?
A: Milijonus metų trukusi erozija šiuos kalnus pavertė kalvomis.
K: Kada prie Laurentijos buvo prijungta vakarinė Šiaurės Amerika?
Atsakymas: Vakarų Šiaurės Amerika atsirado daug vėliau po Pangėjos skilimo, kai Amerika iš Eurazijos ir Gondvanos pajudėjo į vakarus.
K: Kaip atsirado Laurentijos pavadinimas?
A: Kratonas pavadintas pagal Laurentijaus kalnus, esančius į šiaurę nuo Šventojo Lauryno upės.
Ieškoti