Craton Kaapvaal Olan merkezi olduğunu, Limpopo eyaleti içinde Güney Afrika'da olduğu Craton Pilbara Batı Avustralya, bulduğumuz tek alanda kabuk kayalar 3.6 ila 2.5 bozulmamış kalma Ga (milyar yıl). İki kratonun kayaları arasındaki benzerlik , özellikle Geç Archean örtüşme dizisi , bunların Vaalbara adlı süper kıtanın bir parçası olduklarını gösteriyor .
Kaapvaal kratonu 1.200.000 km 2'lik bir alanı kaplamaktadır ; onunla kuzeye bağlanır Zimbabve Kratonunun tarafından Limpopo kemer . Güney ve batı için, tarafından kuşatılır orojenik Proterozoyik tarafından ve doğusunda monoklinal Lebombo içeren magmatik kayaların arasında Jura kırığı ile ilişkili Gondwana'dan .
Ark volkanizması ve sedimantasyon döngüsünün ilk anlarında kıtasal kabuğunu kalınlaştıran ve stabilize eden granitik batolitlerin yerleştirilmesiyle 3.7 ile 2.6 Ga arasında oluşmuş ve stabilize edilmiştir . Kraton bir karışımıdır levhacıkları bir diorite granit kalma Archaean (3 ila 3.5 Ga ) ve gnaysı tonalite 3.6 ila 3.7 tarihli, Ga tarafından kesilmektedir sahip plütonların 3, 3, 3 arasındaki granit Ga . Kratonun (3 ila 2,7 Ga ) sonraki evrimi, kalın volkanik ve tortul kayaç katmanlarıyla dolu havzaların üst üste binmesine neden olan bir kıtasal çarpışma ile ilişkilidir . (Litosfer uzatılması veya yırtılma bölüm izledi riftleşmesiyle Gaborone-Kanye ve Ventersdorp'ta dizileri geliştirilmiştir olduğunda). Antik Archean kabuğu, sadece kratonun doğu tarafında açığa çıkar ve farklı magmatik kayaçlar ve deformasyonlarla karakterize edilen alt alanların ve kabuk bloklarının bir karışımını içerir.
Başkalaşım geç Arkeyana ait onu 2,5 2,8 hakkında vardır Kratonunun Kaapvaal ve Zimbabwe Kratonunun marjinal zon kuzey güney marjinal bölgesine katılmak yapılan Ga kuşağı boyunca, orojenik Limpopo 250 km genişliğinde . Bu kuşak, granitik diyorit terranlarını Kaapvaal ve Zimbabve kratonlarından ayıran, doğu-kuzeydoğu yönlü bir tektonit fasiyesi granülit zonudur.
Limpopo kuşağının merkez bölgesinin evrimi üç ana dönemde özetlenebilir: 3,2 - 2,9 Ga , 2,6 Ga ve 2 Ga .
Birincisi , Kum nehrinin gnaysı ve granitik gibi "Tonalite-Trondhjemite-Granodiyorit" ( hidratlanmış mafik kabuğun yüksek basınç altında füzyonu ile oluşan kayaçlar topluluğu) olarak bilinen Archean oluşumuna yol açan yoğun bir magmatik aktivite ile karakterize edilir. izinsiz giriş Bulai tarafından. Erken Proterozoik koşullar, büyük miktarlarda granitik magma üreten kısmi erime ile sonuçlandı.
Dan sahnelenen jeolojik veraset olduğunu dair bir bilgi yoktur Neoarchean için Paleoproterozoyik Kratonunun içinde 2,65-2,7 arasında orojenik bölüm kaynaklanan Ga Limpopo metamorfik kompleksi. Ancak, daha yeni kırmızı yatak arkaya Paleoproterozoyik kalma içerir zirkon yaklaşık 2 tarihlenen aynı döneme yanı sıra detritik zirkon Ga . Bu, Limpopo kompleksi ve Zimbabve kratonunun Kaapvaal kratonuna yalnızca, kendisi büyük Paleoproterozoyik kırmızı yataklardan kaynaklanan Magondi mobil kuşağının oluşumu sırasında yaklaşık 2 Ga önce bağlandığı anlamına gelir . Yatay tabakalaşma ve nehir erozyonunun kanıtı , merkezi Limpopo bölgesindeki Waterberg masifinde bulunabilir .
Makhonjwa Dağları (diyorit kuşağının% 40'ını oluşturan bir alan) olarak da bilinen Barberton diyorit kuşağı , Kaapvaal kratonunun doğu kenarında yer almaktadır. Altının yanı sıra , bölgeden akan Komati Nehri'nin adını taşıyan nadir bir ultramafik volkanik kaya olan komatiti içerdiği bilinmektedir . Gezegendeki en eski kayalardan bazıları (3,6 Ga'dan fazla ) , dünyanın en eski kayaları arasında karasal yaşamın izlerini de içeren Swaziland-Barberton bölgelerinin bu kuşağında bulunur. Sadece doğu Grönland'daki diyorit kuşağı Isua (iç) kayası daha eskidir.
Barberton dağı, geçmişi 3 Ga'dan fazla olan , iyi korunmuş bir dioritik granit alanıdır. 3.5 ile 3.2 Ga arasında 500 milyon yıl boyunca çökelmiş mafik ve ultra-mafik lavlar ve metasedimanter kayaçlar dizisidir . Bu granitik kayaçlar iki gruba ayrılabilir: Tonalitler , Trondhjemitler ve Granodiyoritler içeren TTG süiti (yaklaşık 3,5 ila 3,2 Ga ) ; Granitler , Monzogranitler ve küçük bir Syenitegranite kompleksi içeren GMS paketi (yaklaşık 3.2 ila 3.1 Ga ) . GMS paketi, kratonun birçok yerinde bulunur ve kurulumu, kayışın orta kısmının ilk stabilizasyonu ile aynı zamana denk gelir; Barberton diyorit kuşak terranındaki GMS paketi, TTG paketinin eski kısmına karşılık gelen iç ve dış özellikleri gösterir. İzole edilmiş plütonlar birkaç bin kilometrekare üzerinde mevcuttur ve bu kompozit granitoid cisimlere, muazzam boyutlarının yanı sıra heterojen bileşimleri ve dokularıyla bağlantılı olarak genellikle batolit adı verilir. Çoğunlukla, plütonlar bozulmaz. "
Barberton bölgesi 3.5 ve 3.2 Ga civarında iki tektonik terran birikimi dönemine maruz kalmıştır . Kalkanın gelişiminin ilk aşamaları, kıtaların oluşumunun magmatik bir yığılma ve küçük proto-kıtasal blokların bir birleşimiyle gerçekleştiği Barberton dağında görülebilir . Bölgede birkaç küçük arka arkaya kayalar (3.6-3.2 Ga ) bulundu. Görünüşe göre her blok bir kavisli volkanizma ve sedimantasyon döngüsünü temsil ediyor. Hooggenoeg formasyonu 3.45 tarihlenmektedir Ga . Kabuk gelişiminin bu aşamasını bir Mezoarktik kratonik magmatizma dönemi (3.1-3.0 Ga ) izledi ve gelişen Kaapvaal kalkanının kuzey ve batı kenarlarına eklenen büyük, hilal şeklindeki bir yay gelişimi ile işaretlendi. Hipotez, Okyanusal bir kabuk kenarından oluşan Arkean diyorit kuşağının, yitim-erozyon marjının bir parçası haline gelmesidir. TTG saldırılarının, muhtemelen bir mikro-kratonun gelişiyle, yitim kesintiye uğradığında, yitim sonrası magmatizma tarafından oluştuğuna inanılmaktadır.
Mpuluzi batoliti (3.1 Ga ), Barberton granit gnays kayaç olarak, granit katmanından oluşur. En yüksek yapısal parçalar, derin bağlantılı ( anastomozlu ) bir ağ ile desteklenir, az çok dayklar ve broşürler ile deforme olur . Westraat tarafından yapılan bir araştırmaya göre: “Çok sayıda müdahaleci ilişkinin ve jeokronolojinin kanıtı, granit yapraklanmasının ve plüton topluluklarının 3 ila 13 milyon yıllık bir süre içinde gerçekleştiğini göstermektedir. Deformasyon ile magma arasındaki mekansal ve zamansal ilişki, granit yaprakların kesme ve sınırlama bölgeleri boyunca deformasyonla ilişkili aşamalı genişleme olaylarını yansıtır. Mpuluzi tabular batolitinin üst yapısal seviyelerinde ağırlıklı olarak yatay altı granit tabakalara geçiş, bölgesel alt yatay kısalma sırasında, dikey yönde gerilmenin yeniden oryantasyonunun sığ seviyelerde, dikey genişlemeye ve yatay altı genişlemeye izin verdiği durumlarda granit girişini gösterir. granit levhaların. "
İçinde Nisan 2014bilim adamları, Barberton diyorit kuşağı yakınında bugüne kadar bilinen en büyük göktaşı çarpması için kanıt bulduklarını söylediler. Etkinin 3,26 milyar yıl önce gerçekleştiğini ve çarpma tertibatının yaklaşık 37 x 58 km boyutunda olduğunu tahmin ettiler . Karşılık gelen krater, eğer hala mevcutsa, henüz keşfedilmemiştir.
Archean felsic süitlerinin kökeni ve konumu ile ilgili bazı tartışmalar vardır . "Hooggenoeg eğitiminin çoğu, silisli felsik izinsiz girişler bantlı dalgalar ve çört tortul yataklarının bir sonucu olarak büyük miktarlarda yastık lavlar ( yastık lav ) ultramafik trondhjémique ile karakterizedir . Felsik kayaçların damarları, şilteler ve ultramafik malzeme kuşağa nüfuz eder. Sedimantasyon ortamı, muhtemelen Hooggenoeg Formasyonunun çökeldiği, sedimanter bir listrik faydan sonra batıya doğru battığı sığ bir denizdi . "
Formasyonun felsik kayaları iki gruba ayrılabilir: müdahaleci bir sığ kayaç grubu ve damarlardaki bir grup porfir kayaç . Üst felsik katmandaki lavlar, her iki gruba da atanamayacak kadar yıpranmış durumda. Müdahaleci grup , Barberton diyorit kuşağının güney kenarı boyunca sızan TTG- Stolzburg plüton takımını ifade eder . Eklojit amfibolit kuvarsın füzyonu, Al 2 O 3 bileşiminin felsik magmalarının muhtemel kaynağıdır . Hooggenoeg Formasyonunun ultramafik kayaları muhtemelen felsik kayaların “anası” değildir, ancak bu ultramafik kayaların oluşumunun temelinde tektonik bir nedenin olduğu kesin değildir. Hooggenoeg en Felsik birimleri bu çok benzeyen Yilgarn Kratonunun Batı Avustralya'daki. Jeolojik parametrelerin, petrografinin ve jeokimyanın ( özellikle iz elementlerin ) benzerliği , iki oluşum arasında bir ilişki olduğunu öne sürüyor ve yaklaşık 3,45 Ga önce ait oldukları Vaalbara kıtası olan bir kıtanın olduğu teorisini destekliyor .
Johannesburg'daki Archean Dome, Kaapvaal cratonunun orta kesiminde yer almaktadır; ultramafik diyorite infiltre trondhjemitik ve tonalitik granitik kayaçlardan oluşur. Granitoid örneklerinden elde edilen zirkonlar üzerinde uranyum-kurşun (U-Pb) tarihlendirme kullanan çalışmalar , bugüne kadar bilinen en eski 3340 ± 0.003 Ga yaş vermektedir . Trondhjemit-tonalit gnaysın kurulmasından sonra, kubbede amfibolit hornblend şeklinde mafik daykların girmesine neden olan yeni bir magmatizma dönemi yaşandı. Bu daykların yaşı henüz belirlenmemiştir, ancak trondhjemitik gnaysların (3.34-3.2 Ga ) ve daha sonra potasyum granitlerinin kesilmesinin getirdiği zaman sınırları içindedir .
Esas olarak granodiyoritlerden oluşan bu kayaçlar, üçüncü magmatik olay ile ilgilidir ve kubbenin güney bölgesinin çoğunu kaplayan bir batolitik alan yüzeyini kaplar. Batolitin güney ve güneydoğu kısımları esas olarak 3.121 ± 0.005 Ga'ya tarihlenen homojen orta taneli granodiyoritlerden oluşur […] Bu veriler, kratonun diğer kısımları için olanlarla birlikte, kratonun evrimi hipotezini desteklemektedir. uzun ve bölümler halinde ilerliyordu ve yığılma ile oluşmuştu, en son bölüm , güney-doğu kısmında yer alan 3.5 Ga tarihli, Barberton-Swaziland granit-diyorit terranının kuzey ve batısında yer alıyordu . "