Кратон

Кратон — это древняя, стабильная часть континентальной земной коры, которая не подвергалась существенной тектонической деформации и магматической активности на протяжении длительного геологического времени, обычно от докембрия до настоящего момента. Кратоны представляют собой ядра современных континентов, обладающие мощной (до 200–250 км) и жёсткой литосферой, которая обеспечивает их устойчивость к процессам горообразования и рифтогенеза. Термин происходит от древнегреческого κράτος (krátos) — «сила», «прочность».

Строение кратона

Кратоны имеют двухъярусное строение, включающее фундамент и осадочный чехол.

Фундамент (щит)

Нижняя часть кратона, сложенная древними метаморфическими и магматическими породами, преимущественно гранитами и гнейсами. Возраст фундамента большинства кратонов превышает 1,5–2 миллиарда лет, а в некоторых случаях достигает 3,8–4 миллиардов лет (например, в Канадском щите). Выходы фундамента на поверхность называются щитами (например, Балтийский щит, Анабарский щит). Щиты характеризуются слабой расчленённостью рельефа и отсутствием мощного осадочного покрова.

Осадочный чехол (плита)

Верхняя часть кратона, перекрывающая фундамент, сложена горизонтально залегающими или слабо деформированными осадочными породами (песчаниками, известняками, сланцами). Мощность чехла может достигать нескольких километров. Участки кратона, покрытые осадочным чехлом, называются плитами (например, Русская плита, Сибирская платформа). Осадочный чехол формируется в результате длительного накопления осадков в условиях спокойного тектонического режима.

Классификация кратонов

Кратоны классифицируются по возрасту и геодинамическому положению.

По возрасту

• Архейские кратоны (возраст более 2,5 млрд лет): наиболее древние и устойчивые. Примеры: Каапваальский кратон (Южная Африка), Пилбара (Австралия), Анабарский щит (Сибирская платформа).
• Протерозойские кратоны (возраст от 2,5 до 0,54 млрд лет): сформировались в результате аккреции и коллизии архейских блоков. Примеры: Восточно-Европейский кратон, Сибирский кратон.
• Фанерозойские кратоны (возраст менее 0,54 млрд лет): встречаются редко, обычно представляют собой фрагменты более древних кратонов, переработанные в поздние эпохи.

По геодинамическому положению

• Континентальные кратоны: расположены в центре континентальных плит, вдали от активных границ плит. Примеры: Канадский щит, Бразильский щит.
• Окраинные кратоны: находятся на периферии континентов, часто подвержены влиянию рифтогенеза или субдукции. Примеры: Индийский кратон, Аравийский щит.

Формирование и эволюция кратонов

Формирование кратонов началось в архейскую эру (4,0–2,5 млрд лет назад) в результате процессов аккреции, дифференциации мантии и охлаждения земной коры. Основные этапы:

1. Образование протокоры: в архее из мантийного вещества формировались первые гранитные и базальтовые коры.
2. Аккреция и коллизия: в результате столкновения тектонических плит происходило сращивание отдельных блоков коры в более крупные массивы.
3. Стабилизация: после завершения активной тектонической активности литосфера кратона утолщалась и охлаждалась, приобретая высокую жёсткость.
4. Накопление осадочного чехла: в условиях спокойного тектонического режима на поверхности кратона отлагались осадки, формируя плитную часть.

В последующие эпохи кратоны могли подвергаться частичной деформации (например, при рифтогенезе или внутриплитном магматизме), но в целом сохраняли свою стабильность. Примером внутриплитного магматизма является излияние траппов на Сибирской платформе в пермско-триасовый период (около 250 млн лет назад).

Распространение и примеры кратонов

Кратоны составляют основу всех современных континентов. Наиболее крупные и изученные кратоны:

• Восточно-Европейский кратон (Русская платформа): охватывает значительную часть Европейской территории России, Украины, Беларуси и Прибалтики. Включает Балтийский щит (Фенноскандия) и Русскую плиту. Возраст фундамента — 2,5–3,5 млрд лет.
• Сибирский кратон (Сибирская платформа): расположен между реками Енисей и Лена, включает Анабарский и Алданский щиты. Возраст фундамента — 2,5–3,8 млрд лет. Известен крупными месторождениями алмазов (кимберлитовые трубки).
• Канадский щит (Северо-Американский кратон): занимает северную и центральную части Канады, а также Гренландию. Возраст фундамента — 2,5–4,0 млрд лет. Содержит крупные запасы руд цветных металлов.
• Каапваальский кратон (Южная Африка): один из древнейших (3,0–3,5 млрд лет), известен месторождениями золота и алмазов.
• Пилбара (Австралия): возраст 3,0–3,5 млрд лет, содержит одни из древнейших осадочных пород на Земле.

Значение кратонов

Кратоны имеют ключевое значение для геологии и экономики:

• Геологическая летопись: древние породы кратонов содержат информацию о ранних этапах эволюции Земли, составе ранней атмосферы и гидросферы, а также о зарождении жизни. Например, в породах кратона Пилбара найдены строматолиты возрастом 3,5 млрд лет.
• Минеральные ресурсы: кратоны являются основными источниками многих полезных ископаемых. В щитах и фундаменте кратонов залегают руды железа, никеля, меди, золота, урана, алмазов (кимберлитовые трубки) и редкоземельных элементов. Осадочный чехол кратонов содержит месторождения угля, нефти, газа, фосфоритов и бокситов.
• Тектоническая стабильность: кратоны являются зонами с низкой сейсмической активностью и минимальным риском землетрясений, что делает их пригодными для размещения крупных инфраструктурных объектов и долгосрочного хранения отходов.

Критика и альтернативные концепции

Термин «кратон» не является общепринятым в геологии. Некоторые исследователи предпочитают использовать термин «платформа» для обозначения стабильных участков коры, а «кратон» — только для докембрийских ядер. Существуют также дискуссии о границах кратонов и их классификации, особенно в отношении кратонов, подвергшихся частичной переработке в фанерозое. В последние десятилетия активно развивается концепция «литосферных корней» кратонов, которая связывает их устойчивость с наличием толстой, холодной и дегидратированной мантийной подложки.

Источники

• Геологический словарь. — М.: Недра, 1978.
• Хаин В. Е., Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики. — М.: Изд-во МГУ, 2005.
• Condie, K. C. (2011). Earth as an Evolving Planetary System. Academic Press.
• Artemieva, I. M. (2011). The Lithosphere: An Interdisciplinary Approach. Cambridge University Press.
• Pearson, D. G., et al. (2021). Deep continental roots and cratons. Nature Reviews Earth & Environment, 2(4), 268–282.