沉积盆地、基性岩脉和层状杂岩

在太古宙中后期(30 ~ 25亿年前),上地壳局部形成了相对稳定的造山后条件,特别是在非洲南部,绿岩-花岗岩和麻粒岩-片麻岩带的发育比世界其他地区早得多。太古宙地壳演化的最后章节可以通过考虑特定的关键沉积盆地、基本(玄武岩)岩脉和层状复合体来进行。

在斯威士兰和南非Pongola裂痕,这是世界上最古老的大陆槽;它有29.5亿年的历史,形成于火山喷发后的5000万年相邻greenstone-granite腰带。如果之前有过裂缝,那么它们就没有幸存下来,或者更有可能的是,这是第一次地球上地壳足够稳定和坚硬,足以形成裂缝。它宽30公里(19英里),长130公里(81英里),内部是一系列厚11公里(7英里)的熔岩和沉积物。裂谷的形成似乎很可能是太古代地壳生长和在卡普瓦尔地区的逆冲之后,过厚的地壳崩塌的结果克拉通

200 × 350公里(124 × 217英里)威特沃特斯兰德盆地含有11公里(7英里)厚的熔岩和沉积物序列,有30亿年的历史。该盆地以其大量的黄金和铀矿床而闻名,它们是大型企业集团的碎屑矿物。这些矿物是由于周围的绿色花岗岩带的侵蚀而产生的,并由河流输送到盆地的海岸线。很有可能,黄金最初来自于太古宙早期的科马提质和玄武质熔岩海洋地壳

大堤被认为大约有25亿年的历史,横切整个津巴布韦克拉通。它长480公里(约300英里),宽8公里(5英里),由分层组成超基性岩-辉长岩和北方岩。超基性岩中有几层铬铁矿和砷广泛的形成经济矿床的含铂层。大堤代表了一个被岩浆填满的裂谷,这些岩浆可能来自深部地幔柱。

静复杂是位于美国蒙大拿州熊牙山脉的一个著名的27亿年前的分层超基性-基性侵入体美国.它长48公里(30英里),地层厚度为6公里(3.7英里)。它是作为岩浆的亚水平体侵入的,经过结晶沉降形成层状结构。值得注意的是,它有3米(9英尺)厚的铂矿层,形成了一个主要的经济矿床。

上述盆地、岩脉和杂岩不能相互联系相关.它们最类似于显生宙板块构造旋回结束时形成的等效结构。它们代表了太古宙地壳生长的顶峰。

原生代岩石类型

25亿年前太古代-元古代边界时期的地质情况是不确定的。这似乎是一个很少有构造活动的时期,因此,早期的太古代地壳的剧烈增长可能导致大陆碎片合并成一个超级大陆,也许类似于泛古陆二叠纪-三叠纪次了。这个超大陆的破碎和新海洋的形成产生了许多大陆边缘,在这些边缘上沉积了各种不同的沉积物。大量证据表明,在25亿- 5.7亿年前,元古代海洋是由板块构造作用形成和破坏的,大多数元古代造山带是由碰撞构造作用产生的。这一时期形成的沉积岩、火成岩和变质岩在世界各地都很普遍。有许多基性岩脉群、重要的沉积裂谷、盆地和层状火成岩杂岩,以及许多造山带。这些岩石通常出现在环绕太古代克拉通边界的造山带中。下面考虑元古代岩石的特征类型,以及它们在造山带中出现的典型例子。在元古代早期、中期和晚期形成了以下类型的岩石,表明类似的条件和条件环境在这么长的一段时间里一直存在。

基本堤坝

大陆在元古界足够稳定和刚性,使得大量的基性岩脉侵入平行的伸展断裂成群.单个堤坝的宽度和长度可达数百米,成群的堤坝可能有数百甚至数千个,有些具有横跨大陆的尺寸。例如,12亿岁麦肯齐蜂群宽500公里(311英里),长3000公里(1864英里),向西北方向延伸,横跨整个加拿大,从北极到加拿大五大湖.距今1.95袋鼠群在西部格陵兰岛它只有大约250公里(155英里)长,但却是世界上最美丽的山脉之一密集的大陆堤群。许多主要的岩脉群侵入元古代海洋的大陆边缘,其方式与今天边界的岩脉相似大西洋同样也是地幔柱上升到地壳的结果。

分层火成岩入侵

有几个非常重要的元古代层状镁铁质到超镁铁质侵入体,它们是由大型岩浆房中的晶体积累形成的。一些著名的矿床直径有几十公里甚至几百公里,呈二岩样或层状(层状),含有重要的经济矿藏。最大和最有名的是灌木丛生地区复杂它位于南非,厚9公里(5.6英里),占地6.6万平方公里(约2.55万平方英里)。它在近21亿年前被侵入,是世界上最大的岩浆矿床储存库。Bushveld杂岩由层状地层组成纯橄榄岩(一种辉长岩,富含斜方辉石类),斜长岩闪长铁(富含铁的侵入岩)火成岩这是初级到中级在成分上),含有铬铁矿矿床,,最重要的是——.的萨德伯里复杂的它是一个横跨60公里(37英里)的盆状天体,距今约19亿年。它主要由层状的norite组成,有铜、镍、黄金和白金。它是著名的高压结构和其他表现震荡变质作用,这表明侵入是由一个巨大的陨石的影响。

Shelf-type沉积物

石英岩白云石山脉,页岩带状铁地层组成的层序厚度可达10公里(6.2英里),占元古代沉积物的60%以上。小型沉积物包括砂岩、砾岩、红层、蒸发岩和燧石。的石英岩通常有交叉层理和波纹痕迹,这表明潮汐作用,和白云石山脉通常包含叠层石类似于今天生长在潮间带水域的那些。白云石中还存在磷灰石这与那些沉积在浅层大陆边缘的海洋区域相似上涌显生宙。在芬兰和澳大利亚北部,以及在中国,早-中元古代发现了一些白云岩的例子马奎特范围在美国密歇根州,在Aravalli范围产于印度西北部的拉贾斯坦邦Hamersley而且布罗肯希尔澳大利亚.其他成分这些白云岩包括蒸发岩包含铸型和残余的岩盐石膏,无水石膏.例子发生在Mount Isa在澳大利亚(16亿年前)和地球上贝尔彻群在加拿大(18亿年前)。这些蒸发岩是由盐水沉积在非常浅的水池中,就像今天在地球上所遇到的波斯湾

蛇绿岩

显生宙蛇绿岩被认为是被困在岛弧和大陆板块碰撞之间的海底碎片,或者被推到大陆边缘的陆架沉积物上。它们由向下序列的海洋沉积物组成,如燧石、枕状玄武岩、片状基性岩脉、辉长岩和某些超镁铁质岩石(如使蛇纹石化哈兹堡石,主要由橄榄石和斜方辉石类;lherzoolite主要由橄榄石组成,斜辉石,和正氧苯)。类似的蛇绿岩出现在几个元古代造山带中,为海洋板块的存在提供了强有力的证据。最古老的是蛇绿岩史密斯角带的南边哈德逊湾它的年龄已经确定为19.99亿年。南部斯韦科芬年带有一颗19.6亿年前的蛇绿岩芬兰,但大多数元古代蛇绿岩年龄在10亿至5.7亿年之间,产于泛非洲蛇绿岩带沙特阿拉伯埃及也门以及苏丹,在那里它们出现在各种岛弧之间的缝合线上。