Kraton

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
På dette kartet over verdens geologiske provinser, framtrer grunnfjellsskjold (kratoner) i oransje og plattformer i rosa.Vi ser tydelige, gamle grunnfjellsskjold i bl.a Afrika, Brasil, Canada, Grønland, Skandinavia, Mongolia og Australia.
Kontinentalskorpe:

██ Kraton, arkeisk-proterozoisk

██ Plattform, arkeisk-proterozoisk

██ Orogen, prekambrisk-paleozoisk

██ Basseng

██ Magmatisk

██ Annet

Havbunnsskorpe:

██ 0–20 mill år

██ 20–65 mill år

██ >65 mill år

Geologisk kart over Nord-Amerika og Skandinavia med grunnfjell i grått. Kratonet over Canada utgjøres av de nordlige og østlige deler av grunnfjelsstrukturene (Slave, Rae, Nain, Abitibi), mens sørligere grunnfjell i Nord-Amerika (Wyoming, Superior) er plattformer som idag er dekket av yngre lag. Det baltiske kratonet som utgjør Skandinavia bstår av arkeiske (grått) og proterozoiske (blått) massiver, og disse fortsetter østover som underjordiske plattformer (ikke inntegnet). De grønne områdene langs kysten er kaledonske skyvedekker som ligger oppå grunnfjellsskjoldet. Tilsvarende kaledonske strukturer ses langs den tilstøtende østkysten av USA.
Kart som viser kratonene (mørk brunt) i Sør-Amerika og Afrika, som utgjorde det tidligere kontinentet Vest-Gondwana. Det arabisk-nubiske skjoldet er ikke inntegnet.

Et kraton[1] (Gresk kratos; «styrke»), ofte synonymt med et grunnfjellsskjold, er en gammel og stabil del av en tektonisk plate med mer eller mindre upåvirket grunnfjell som har overlevd sammenslåingen og splittelsen av kontinenter og superkontinenter i minst 500 millioner år. Noen er over 2,5 milliarder år gamle, og enkelte enda eldre fra arkeikum med bergarter inntil 3,8 – 4 milliarder år gamle. Kratoner betegner hele grunnfjellskroppen, hvorav den overflatiske (synlige, eksponerte) delen av kratonet kalles skjold (grunnfjellsskjold), mens de deler av kratonet som ligger under overflaten og er dekket med yngre sedimenter eller skyvedekker, kalles for plattform.

Innenfor nord-amerikansk geologi deler man gjerne kratoner inn i provinser, som er geografiske avgrensede områder med lik geologisk sammensetning og struktur, eksempelvis et foldebelte eller et basseng. Begrepet «provins» er mindre brukt i europeisk geologi, og har også andre betydninger som gir opphav til begrepsforveksling.

Kratoner består typisk av arkaisk krystallinsk grunnfjell av lett felsisk, magmatisk bergart, slik som granitt. De har en tykk skorpe og dype røtter som strekker seg inn i mantelen, med en dybde på inntil 200 km – mer enn det dobbelte av jordskorpens vanlige tykkelse (30-100 km). Kratoner består ofte av både et overflatisk skjold og en plattform som er dekket av sedimenter eller skyvedekker. Plattformer har ofte blitt dannet ved at kratonet har tiltet litt eller blitt delvis oversvømmet på grunn av havnivåstigning, og sedimentære lag har blitt avsatt på den del av kratonet som har ligget under vann. Et godt eksempel på dette er Nord-Europa med Danmark, nordlige Polen og Baltikum ned til Ukraina, hvor det østeuropeiske kraton er dekket med proterozoiske sedimenter som er 1,88 milliarder år gamle – en milliard år yngre enn selve kratonet.

Begrepet kraton stammer fra den tyske geologen L. Kober, som i 1921 lanserte begrepet «Kratogen» sammensatt av kratos og orogen, altså «stabilt fjell» (derav orogen og orogenese, dvs fjellkjede og fjellkjededanning). Senere ble benevnelsen forkortet til «kraton».

Kratoners struktur og alder[rediger | rediger kilde]

Mens jordskorpen normalt utgjør 30-100 km av litosfæren, er kratoner minst dobbelt så tykke – med inntil 200 km tykt lag av kald jordskorpe. Så dypt kan kratonet strekke seg ned i astenosfæren.[2] De består ofte av basalt nederst og granitt og andre arkeiske bergarter høyere oppe. Kratoner har atskillig lavere tetthet enn tynn havbunnsskorpe, og kratones lave tetthet hindrer dem fra å synke ned i mantelen. Noen ganger bringes flytende peridotitt opp fra mantelen og størkner i kratonen til en sterk bergart som har mindre fuktighet og mer magnesium enn nede i mantelen (hvor jerninnhold dominerer).[3] Vulkanrør i kratoner kan også bringe opp en magmatisk peridotitt som kalles kimberlitt, og som kan inneholde diamanter.

I kratoner og kontinentalskorpen ellers dominerer aluminium framfor magnesium, derav betegnelsen SiAl for kontinentalskorpe og SiMa for magnesiumrik («mafisk») havbunnsskorpe. En annen bergart som stammer fra omdanning av basalt-holdige dyplag på inntil 150 km eller mer er eklogitt. Den kan stamme fra dyptliggende, tidligere havbunnsskorpe som har sunket ned under kratonen for noen milliarder år siden, ned til dype lag med kimberlitt- og diamantforekomster. Dere nede holdt de seg inntil en dypvulkansk bevegelse brakte dem til overflaten. Eklogitt har dermed en sammensetning som minner om havbunnskorpe.

Geologisk utvikling[rediger | rediger kilde]

Kratoner begynte å dannes av arkaisk stein i eonet arkeikum for 4,5 – 2,5 milliarder år siden. Eksempler er det baltiske skjold i Skandinavia og Slave-, Abitibi- og Nain-skjoldene i Canada og på Grønland. På grunn av høyere nivå av radioaktive isotoper tidlig i jordens historie, var mantelens temperatur langt høyere – med mer vulkanisme, varmeflekker og sirkulasjon med nedsynking av den begrensede jordskorpen som fantes. Det fantes neppe store kontinenter. Det ble dannet havbunnsskorpe som var tykkere enn dagens, og det antas at kratonenes dypere røtter består av rester av denne urgamle, tyngre havbunnsskorpen som stabiliserer kratonene og gjør dem mindre utsatt for foranding eller nedbrytning som følge av kollisjoner.

Det eksisterer minst tre teorier for hvordan kratoner ble dannet:

  1. Nedkjøling av smeltemasser som steg opp fra mantelen.
  2. Opphoping av nedsunket havbunnsskorpe som bar et tynnere kratonlag.
  3. Sammenstøt mellom små øyer og kratoner som dannet større kratoner.

Muligens har alle tre prosesser vært i funksjon samtidig, eller på ulike steder. I tidlig og midlere arkeikum fantes det fortsatt ingen store kontinenter eller kratoner, siden de ikke rakk å nedkjøles og stabiliseres i denne perioden med intens geologisk aktivitet. Protokontinentene var felsiske, det vil si rike på feltspat og silisium med typisk danning av granitt i perioden. Anslagsvis 10-40% av dagens jordskorpe ble dannet i arkeikum, men bare 7% av dagens kratoner utgjøres av arkeisk steinmasse i dag.

De første kontinentene stammer fra arkeikum, men hoveddelen av kratonene og plattformene i dagens grunnfjellsprovinser stammer fra proterozoikum for 2,5 – 1,0 milliarder år siden. Gode eksempler er de mange kratonene i Afrika og Sør-Amerika, som alle er mer enn 1,3 milliarder år gamle (meso-proterozoikum).

Liste over kratoner[rediger | rediger kilde]

Listen nedenfor oppgir kjente kratoner på jordkloden, med angivelse av hvilket urkontinent de tilhørte, omtrentlig alder for dannelsen, og lokasjon med dagens kontinent- eller statsnavn.

Kraton Urkontinent Alder Lokasjon Areal (km²)
Amasonasskjoldet Vest-Gondwana 3,0 - 1,7 mrd år Brasil 4 400 000
- Guaporéskjoldet 3,0 - 2,5 mrd år Brasil 1 670 000
- Guyanaskjoldet 2,1 - 1,7 mrd år Venezuela, Guyana, Surinam, Brasil 1 450 000
São Francisco-skjoldet Vest-Gondwana 2,5 - 1,9 mrd år Brasil 680 000
Rio Apa-skjoldet Vest-Gondwana 2,5 - 2,0 mrd år Paraguay, Brasil, Argentina 247 000
Arequipa-Antofalla-skjoldet Vest-Gondwana 2,0 - 0,9 mrd år Bolivia, Chile, Peru
Rio de La Plata-skjoldet Vest-Gondwana 1,8 - 1,7 mrd år Argentina, Uruguay 20 000
Vest-Afrika-skjoldet Vest-Gondwana 2,1 - 2,0 mrd år Vest-Afrika 4 000 000
Sahariske metaskjold Vest-Gondwana Øst-Sahara 4 500 000
Kongoskjoldet Vest-Gondwana > 2,1 mrd år Kongo, Gabon, Angola
Tanzaniaskjoldet Vest-Gondwana > 2,1 mrd år Tanzania, Kongo, Kenya 290 000
Kalahariskjoldet Vest-Gondwana 3,6 - 2,5 mrd år Sørlige Afrika 2 000 000
- Zimbabweskjoldet Vest-Gondwana 3,5 - 2,5 mrd år Zimbabwe 260 000
- Kaapvaalskjoldet Vest-Gondwana 3,6 - 3,0 mrd år Sør-Afrika 80 000
Arabisk-nubiske skjold Vest-Gondwana 1,5 - 1,0 mrd år Sudan, Saudi-Arabia
Vest-etiopiske skjold Vest-Gondwana 0,8 - 0,5 mrd år Etiopia
Indiske skjold Øst-Gondwana 3,0 - 2,5 mrd år India
Østantarktiske skjold Øst-Gondwana 3,0 - 2,1 mrd år Antarktis
Gawlerskjoldet Øst-Gondwana 1,6 - 1,4 mrd år Sør-Australia 440 000
Pilbaraskjoldet Øst-Gondwana 3,6 - 2,7 mrd år Nordvest-Australia 45 000
Yilgarnskjoldet Øst-Gondwana 3,2 - 2,6 mrd år Vest-Australia 720 000
Canadiske skjold Laurentia, Arktika 4,0 - 1,2 mrd år Canada, USA 4 800 000
- Slaveskjoldet 4,0 - 3,5 mrd år 210 000
Wyomingskjoldet Laurentia 3,5 - 3,0 mrd år USA 100 000
Yangtzeskjoldet Sør-Kina > 1,0 mrd år Kina
Nord-Kina-skjoldet Nord-Kina 2,5 mrd år Kina, Korea, Mongolia 300 000
Øst-Kina-skjoldet Kina
Angaraskjoldet Sibiria, Arktika > 2,5 mrd år Øst-Sibir 3 000 000
- Jakutaiskjoldet Sibiria Øst-Sibir 1 000 000
Det østeuropeiske kraton Baltica, Sarmatia 3,0 - 1,7 mrd år Russland, Nord-Europa 8 000 000
- Volga-Ural-skjoldet Volga-Uralia 3,0 - 2,7 mrd år Russland
- Baltiske skjold Baltica 3,4 - 1,7 mrd år Skandinavia 1 417 400'
- Sarmatiaskjoldet Sarmatia 3,7 - 2,8 mrd år Ukraina

Litteratur[rediger | rediger kilde]

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Geoportalen.no – kraton er intetkjønnsord.
  2. ^ Charles Petit, «Continental Hearts - Science News», Science News (Society for Science & the Public) 178 (13), 18. desember 2010, side 24. ISSN 0036-8423.
  3. ^ Charles Petit, «Continental Hearts - Science News», Science News (Society for Science & the Public) 178 (13), 18. desember 2010, side 25-26.

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]