El Cinturón de Piedras Verdes de Barberton está situado en el extremo oriental del Cratón Kaapvaal en Sudáfrica . Es conocido por su mineralización de oro y por sus komatiitas , un tipo inusual de roca volcánica ultramáfica que lleva el nombre del río Komati que fluye a través del cinturón. Algunas de las rocas expuestas más antiguas de la Tierra (más de 3,6 Ga) se encuentran en el cinturón de piedras verdes de Barberton de las áreas de Eswatini-Barberton y contienen algunos de los rastros de vida más antiguos de la Tierra, solo superados por el cinturón de piedras verdes de Isua en el oeste de Groenlandia. . Las montañas Makhonjwa constituyen el 40% del cinturón de Baberton. [1] Lleva el nombre de la ciudad Barberton, Mpumalanga .
El Cinturón de Piedras Verdes de Barberton consiste en una secuencia de lavas máficas a ultramáficas y rocas metasedimentarias emplazadas y depositadas entre 3,5 y 3,2 Ga. Las rocas granitoides se emplazaron durante un lapso de 500 millones de años y se pueden dividir en dos conjuntos: la tonalita- conjunto de trondhjemita-granodiorita (TTG) (emplazado aproximadamente entre 3,5 y 3,2 Ga) y el conjunto de granito, monzogranito y granito sienita (GMS) (emplazado aproximadamente entre 3,2 y 3,1 Ga). El conjunto GMS se encuentra en gran parte del cratón Kaapvaal y su emplazamiento coincide con la primera estabilización de las partes centrales del cratón. "El conjunto GMS en el terreno de granito y piedra verde de Barberton muestra características internas y externas muy diferentes del conjunto TTG anterior. Los plutones individuales pueden cubrir varios miles de kilómetros cuadrados y estos cuerpos granitoides compuestos se han denominado tradicionalmente batolitos, en alusión a su composición y naturaleza texturalmente heterogénea y enorme extensión territorial. En su mayor parte, los plutones parecen no estar deformados". [2]
El área de Barberton experimentó dos episodios tectónicos de acreción de terrenos aproximadamente en 3,5 y 3,2 Ga. Las primeras etapas del desarrollo del escudo están expuestas en las montañas Barberton , donde tuvo lugar por primera vez la formación del continente mediante acreción magmática y amalgama tectónica de pequeños bloques protocontinentales . En la zona se han encontrado varios pequeños bloques diacrónicos (3,6–3,2 Ga). Aparentemente cada bloque representa un ciclo de magmatismo y sedimentación relacionados con el arco. La Formación Hooggenoeg del Cinturón de Piedras Verdes de Barberton data del año 3,45 Ga. y evolucionó a través del magmatismo. Esta fase de desarrollo de la corteza fue seguida por un período de magmatismo cratónico mesoarqueano (3,1–3,0 Ga) y está marcado por la formación de un gran arco juvenil en forma de media luna que se acumuló en los márgenes norte y oeste del escudo de Kaapvaal en evolución. Se supone que los cinturones de piedras verdes arcaicas se formaron a partir de la corteza oceánica del margen pasivo que se convirtió en parte de un extenso margen socavado por subducción. Se cree que las intrusiones de TTG se formaron por magmatismo post-subducción cuando se detuvo la subducción, tal vez por la llegada de un microcratón .
El batolito de 3,1 Ga Mpuluzi en el terreno de granito y gneis de Barberton está formado por láminas de granito. Las partes estructuralmente más altas están sustentadas por una red anastomosada de diques y láminas de deformación variable y de pronunciado descenso. Según un estudio realizado por Westraat et al. (2005): "Múltiples relaciones intrusivas y evidencia geocronológica sugieren que las láminas de granito y el ensamblaje del plutón ocurrieron durante un período de 3 a 13 millones de años. La relación espacial y temporal entre la deformación y el emplazamiento de magma refleja episodios de dilatación incremental relacionados con la deformación. a lo largo de las zonas de corte delimitantes y las láminas de granito, principalmente subhorizontales, en niveles estructurales más altos del batolito tabular Mpuluzi indica la intrusión de los granitos durante el acortamiento regional subhorizontal, donde se produce la reorientación de la tensión normal mínima a actitudes verticales en el nivel. Los niveles poco profundos de emplazamiento permitieron la dilatación vertical y el emplazamiento subhorizontal de las láminas de granito". [2]
En abril de 2014, los científicos informaron haber encontrado evidencia del mayor impacto de meteorito terrestre hasta la fecha cerca del cinturón de piedras verdes de Barberton. Estimaron que el impacto ocurrió hace unos 3,26 mil millones de años (durante la era Paleoarqueana del eón Arcaico del supereón Precámbrico ) y que el impactador tenía aproximadamente de 37 a 58 kilómetros (23 a 36 millas) de ancho, aproximadamente cinco veces más grande que el impactador responsable. para el cráter Chicxulub en la Península de Yucatán , que tenía aproximadamente el tamaño del Monte Everest . [3] Se estima que el gigantesco impactador chocó con la Tierra a una velocidad de 20 kilómetros por segundo (12 mi/s), liberando una enorme energía que provocó terremotos de magnitud 10,8 en todo el planeta, así como megatsunamis de miles de metros de altura. El cráter de este evento, si aún existe, aún no ha sido encontrado. [3]
La montaña Barberton es un terreno de piedra verde de granito anterior al 3.0 Ga bien conservado. El cinturón de piedra verde consta de una secuencia de lavas máficas a ultramáficas y rocas metasedimentarias emplazadas y depositadas entre 3,5 y 3,2 Ga. Las rocas granitoides se emplazaron durante un período de 500 millones de años y se pueden dividir en dos conjuntos. El conjunto TTG (emplazado aproximadamente entre 3,5 y 3,2 Ga) contiene tonalitas , trondhjemitas y granodioritas ; y el conjunto GMS (ubicado aproximadamente entre 3,2 y 3,1 Ga) incluye granitos , monzogranitos y un pequeño complejo de sienita -granito.
Según un estudio de Yearron et al. (2003):
Existe cierta controversia sobre el origen y la ubicación de las suites félsicas arcaicas . Según una disertación de Louzada (2003): "La parte superior de la Formación Hooggenoeg [5] se caracteriza por lavas ultramáficas masivas y almohadas , un conjunto trondhjemítico de rocas félsicas silicificadas intrusivas y con bandas de flujo, y lechos de pedernal sedimentarios . Venas de félsico , pedernal y material ultramáfico invaden el cinturón. Se cree que el entorno de depósito es un mar poco profundo y poco profundo en el que la Formación Hooggenoeg se ha depositado en un entorno sinsedimentario, con fallas líricas y bloque oeste. [6] [ se necesita una mejor fuente ]
Las rocas félsicas de la Formación Hooggenoeg se pueden dividir en dos grupos: un grupo intrusivo de rocas intrusivas poco profundas y entrelazadas, y un grupo porfídico de rocas de las vetas. Las lavas de la parte superior de la unidad félsica están demasiado alteradas para ser asignadas a uno de estos grupos. El grupo intrusivo está relacionado con la tonalita - trondhjemita - granodiorita TTG-suite Stolzburg Pluton, que invadió el margen sur del cinturón de piedras verdes de Barberton. Se ha sugerido que la fusión de una eclogita de cuarzo anfibolita es un origen probable de estos magmas félsicos con alto contenido de Al 2 O 3 . Las rocas ultramáficas de la Formación Hooggenoeg probablemente no fueron parentales de las rocas félsicas. Los procesos de subducción pueden haber desempeñado un papel en la generación de las rocas félsicas, pero el entorno tectónico de las rocas ultramáficas sigue siendo incierto. Las unidades félsicas de la Formación Hooggenoeg son muy similares a las de la Formación Panorama [7] del cinturón de piedra verde del Arcaico Temprano Coppin Gap de Australia Occidental (Ver Cratón de Yilgarn ). Las similitudes en el entorno geológico, la petrografía y las características geoquímicas ( elementos traza en particular) sugieren una posible relación genética entre las dos formaciones y respaldan la teoría de que existió un continente Vaalbara combinado ~ 3,45 Ga.
Con respecto a las investigaciones llevadas a cabo sobre este "remanente único de la antigua corteza terrestre", el "Cinturón de Piedras Verdes Arcaicas de Barberton" fue incluido por la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) en su conjunto de 100 "sitios del patrimonio geológico" en todo el mundo. en un listado publicado en octubre de 2022. La organización define un 'Sitio del Patrimonio Geológico IUGS' como 'un lugar clave con elementos y/o procesos geológicos de relevancia científica internacional, utilizado como referencia, y/o con una contribución sustancial al desarrollo de las ciencias geológicas a través de la historia.' Los afloramientos del Cinturón de Piedras Verdes de Barberton habían sido inscritos previamente en la lista de Sitios del Patrimonio Mundial de la UNESCO en 2008 como 'Montañas Barbeton Makhonjwa'. [8]
