קראטון ילגרן

האזורים הגאולוגיים של אוסטרליה על פי גיל. קראטון ילגרן הוא הכתם החום הגדול בשמאל התמונה

קראטון ילגרן (באנגלית: Yilgarn Craton) הוא קראטון גדול המרכיב את מרבית החלק היבשתי של אוסטרליה המערבית. הוא גובל בתערובת של אגני השקעה,^[1] חגורות קימוט והעתקי דחיקה מעידן הפרוטרוזואיקון. הקראטון כולל שרידים לתחילת היווצרות כדור הארץ. גרגירי זירקון שנתגלו בג'ק הילס (Jack Hills) בפיסת הקרום נארייר (Narryer Terrane) תוארכו לפני 4.27 מיליארד שנים.

גאוגרפיה

קראטון ילגרן הוא הקראטון הנרחב ביותר מבין שלושת הקראטונים מהארכאיקון באוסטרליה (שני האחרים הם קראטון פילבארה (Pilbara) וגאולר (Gawler)). הוא משתרע מדרום לצפון לאורך של כ-1,000 קילומטרים, מאספרנס (Esperance) שעל החוף ועד לנהר מורצ'יסון (Murchison River) שבתוך היבשת, וממערב למזרח לאורך כ-600 קילומטרים, מרכס דרלינג (Darling Range) שממזרח לעיר פרת' ועד לשדות הזהב והניקל של קלגורלי (Kalgoorlie) וקמבלדה. השוליים המזרחים הם מערבית לרכס פרייזר (Fraser Range). מרבית השטח היא מסלע של גרניט וגנייס המכוסים בשכבה דקה של חול.^[2]

הקראטון הוא אחד האזורים הפיזיוגרפים המובחנים בחלוקה הפיזיוגרפית של השילד של מערב אוסטרליה, המורכב בנוסף מ"גוש סטירלינג-הר בארן" (Stirling-Mount Barren Block), הרי דרלינג (Darling Hills) ומדף רשרשה (Recherche Shelf).

מקור השם ילגרן בשפת הילידים ופירושו "אבן לבנה" או קוורץ.^[3]

בצפון האוזר נמצא מכתש פגיע יאראבובה.

גאולוגיה

ההשערה המקובלת היא שקראטון ילגרן נבנה בין לפני 2.94 מיליארד שנים לבין 2.63 מיליארד שנים כתוצאה מהצטברות של פיסות קרום^[4] של קרום כדור הארץ או גושים רבים, שמרביתם נוצרו בין לפני 3.2 מיליארד שנים ללפני 2.8 מיליארד שנים. מאורע הצטברות זה מתבטא במחדרים רבים של גרניט וגרנודיוריט, המרכיבים מעל ל-70% מקראטון ילגרן; בגעשיות של בזלת תולאיטית וקומטיט; בהתמרה אזורית ומעוות כמו גם הצטברות משמעותית של זהב בקראטון. תהליכי ההצטברות התרחשו במספר שלבים, קרוב לוודאי שבין השלבים של הצטברות של פיסות קרום הפרידו שלבים של הפחתה, כאשר פעילות מחודשת התרחשה באופן מקרי.

חלק מהחגורות הירוקות וסלעי הגרניט עתיקים מאוד ומתוארכים לפני 3.1-2.9 מיליארד שנים, וכמה צעירים קצת יותר ומתוארכים לפני 2.75-2.65 מיליארד שנים.

חלקי הקראטון

תמונת לוויין של ג'ק הילס (Jack Hills) בפיסת הקרום נאררייר

קראטון ילגרן מורכב בעיקר מכמה פיסות קרום:

• הפרובינציה הדרום-מערבית (Southwestern Province) - בת כ-2.8 מיליארד שנים ובנויה גרניט וגנייס.
• חגורת הגנייס המערבית (Western Gneiss Belt) - בת כ-2.8 מיליארד שנים. סדרה של חגורות התמרה מתקדמת מתחילת הארכאיקון שעברו עיוות מספר פעמים, הבנויות בעיקר מגנייס גרנוליט לויקוקרטי (כלומר שצבעו בהיר) הבנוי מפצלות השדה. פיסת קרום זו מייצגת את אחת מפיסות הקרום העתיקות ביותר על פני כדור הארץ.^[5] פיסת הקרום הגנייס המערבי נחשפת בחציים המערבי של השוליים הצפוניים של קראטון ילגרן כפיסת הקרום נאררייר (Narryer Gneiss Terrane), תערובת של גרניט מותמר פלדספרי שעבר מספר עיוותים משמעותיים וגנייסים שהם סלעי יסוד שעברו התמרה בתנאי פאצייס אמפיבוליט וסלעי מיגמטיט, המתוארכים לגיל עתיק יותר מ-3.3 מיליארד שנים ועד לגיל של 3.8 מיליארד שנים, המוקפים בפיסת הקרום גנייס מורגו (Murgoo Gneiss Terrane, גילה 2.95 מיליארד שנים), כמו גם יריעות בנות 2.75 מיליארד שנים עד 2.6 מיליארד שנים של גרניט, יריעות אופיוליט שהם תוצאה של כיסוי^[6] (מכלול טרילבר - Trillbar Complex), וכמה חגורות גנייס בנות 2.4 מיליארד עד 2 מיליארד שנים מהפרוטרוזואיקון.
• מתחם מורצ'יסון (Murchison Province) - פיסת קרום של גרניט-חגורות ירוקות.^[7] מתחם מורצ'יסון נחשף בשליש המערבי ובשליש הצפוני של קראטון ילגרן. הסטרטיגרפיה של המתחם מחולקת לשישה מרכיבים מבניים-סטרטיגרפיים - שתי חגורות ירקות של סלע מותמרים מסלעי יסוד וסלעי משקע וארבע קבוצות של גרניטואידים.^[8]
• מתחם הצלב הדרומי (Southern Cross Province) - פיסת קרום של גרניט-חגורות ירוקות. שוכן במרכז אזור קראטון ילגרן. את המתחם ניתן לחלק לשלוש שכבות: החגורה הירוקה התחתונה (בערך לפני 3 מיליארד שנים) המאופיינת על ידי סלע געשי מאפי ותצורת ברזל הפסים, שכבת ביניים געשית פלסית, ושכבה עליונה של סלעי משקע (בערך לפני 2.73 מיליארד שנים) של סלעים געשיים קאלק-אלקליניים (מכלול מרדה) וסלעי משקע קלסטיים (תצורת דיימלס).
• מתחם שדות הזהב הצפון-מזרחיים (North-East Goldfields) - פיסת קרום של גרניט-חגורות ירוקות, בהן החגורה הירוקה נורסמן-וילונה (Norseman-Wiluna Greenstone Belt) מעידן הארכאיקון, שבה מחדרים של קומטיט. חגורה זו מכילה את מרבית עתודות הזהב של אוסטרליה, כולל הרצועה המכונה מייל הזהב של קלגורלי (Kalgoorlie Golden Mile), ובה המכרה "סופר פיט" (Super Pit gold mine). מרבית הזהב הושקע בין לפני 2,650 מיליון שנים ל-2,630 מיליון שנים.

אגני השקעה

קראטון ילגרן מכוסה חלקית באגני השקעה מהפלאוזואיקון ומהפנרוזואיקון במזרח ובצפון-מזרח, כולל אגן קנינג (Canning Basin). הוא גובל בחלקו המערבית במתלול דרלינג (Darling Scarp) ובהעתק דרלינג (Darling Fault) המפרידים בין קראטון ילגרן לאגן פרת' (Perth Basin) במערב. הקראטון מכוסה על ידי כמה שרידים של אגני השקעה מתור היורה כדוגמת תת-אגן קולי (Collie Sub-Basin).

בנוסף יש בקראטון ילגרן ציפוי משמעותי של משקעים של נחלים קדומים מהשלישון, או אפילו צעירים יותר, שנוצרו מסחיפה ממושכת, השקעה והשקעה מחודשת של רצפי כיסוי ורגולית ישנים על תשתית הארכאיקון.

רצפי כיסוי מוכרים מהשלישון כוללים את אגן ברמר (Bremer Basin), אגן אופיסר (Officer Basin) וכו'.

רגולית

משערים כי קראטון ילגרן היה במשך זמן רב מאוד בגובה פני הים או מעליהם. חלק מהרגולית של קראטון ילגרן הוא בין העתיקים ביותר בעולם, כשהוא משקף אירועי בליה קדומים כתחילת הקרטיקון. הוא נוצר בקווי רוחב טרופיים ובתנאים של קראטון ילגרן, בלא פעולת קרחונים והטופוגרפיה השטוחה פחות או יותר שתוצאתה סחיפה שולית יחסית.

הרגולית עבר בליה קיצונית, בחלק מהאזורים הוא הותמר לספרוליט^[9] עד כ-100 מטרים מתחת לפני השטח. שכבה זו נוצרה ככל הנראה בתנאי אקלים טרופיים במהלך עידן הקנוזואיקון ועד תקופת הפלאוקן, כפי שהוכח מהימצאותם של שורשי עצים מאובנים בני 60 מיליון שנים בדוריקרסט^[10] המנומר. אירועי בליה קודמים נחשפו בלטריט המכיל תחמוצת ברזל מתור היורה, לפני כ-180 מיליון שנים.

הרגולית של קראטון ילגרן משפיע ישירות על החי והצומח, מכיוון שחלק מהקרקע התאבן. מפלס מי התהום הוא גבוה, אבל רוב מי התהום הוא מלוחים מאוד, וחלקם רווי במלח. עקב כך שטחים נרחבים עקרים מצמחייה, ויש בהם מספר משמעותי של אגמי מלח. מקור המלח הוא בהשקעה של מלח מהים שכיסה כמה פעמים את האזור היבשתי של אוסטרליה במהלך עשרות מיליוני השנים האחרונות והתאדה כשהוא משאיר מאחוריו את המלח.

אוצרות טבע

קראטון ילגרן הוא מקור העיקרי לאוצרות הטבע של אוסטרליה. יותר ממחצית ההשקעות בחיפוש משאבים של אוסטרליה מושקע באזור זה, ומופקים ממנו כשני שלישים מכל הזהב ומרבית הניקל הניכרים באוסטרליה. הקראטון כולל כ-30% מעתודות הזהב הידועות בעולם, כ-20% מעתודות הניקל העולמיות, כ-80% מעתודות הטנטלום העולמיות, כמויות משמעותיות של עפרות ברזל, נחושת, אבץ ועתודות קטנות של עופרת. בנוסף הקראטון מכיל כמויות משמעותיות של פלטינה, ונדיום וטיטניום, יסודות נדירים (נטען כי בקראטון יש כ-60% מעתודות הניתנות להפקה) ואורניום.

מרבית הכרייה מתבצעת בחגורות הירוקות סביב מרכזי המכרות דגומת קלגורלי (Kalgoorlie), קמבלדה, נורסמן (Norseman) ווילונה (Wiluna). תרכיזי העופרה או המוצרים המוגמרים משונעים ברכבות או במשאיות לפרת' או לפרימנטל, אולבני (Albany) או ג'רלדטון.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא קראטון ילגרן בוויקישיתוף

הערות שוליים

1. באנגלית sedimentary basins, שקע גדול שבו מצטברים משקעים
2. David Johnson, The Geology of Australia, Page 67, Cambridge University Press, 2009, ISBN 9780521767415
3. Shire of Yilgarn
4. באנגלית Terrane קטע קרום שנקרע מלוח טקטוני אחד וצורף לקרום של לוח טקטוני אחר
5. "Wilde, Simon A., John W. Valley, William H. Peck & Colin M. Graham (2001) "Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago." in Nature, v. 409, pp. 175-178". נבדק ב-2007-08-14.
6. באנגלית Obduction - מצב בו לוח טקטוני אחד, בדרך כלל ימי, מטפס על לוח טקטוני אחר, בדרך כלל יבשתי
7. באנגלית Greenstone belts, אזורים של התמרה בין גרניט לגנייס שבהם בולט הגוון הירוק של המינרלים המותמרים: קבוצת הכלוריט, אקטינוליט ואמפיבולים ירוקים נוספים.
8. שם קיבוצי לסלעים דמוי גרניט הכולל מלבדו את הסיאניט, הגרנודיוריט ועוד
9. באנגלית saprolite, סלע שעבר בליה כימית
10. באנגלית duricrust, שכבה קשה של קרקע סמוך או על פני הקרקע