El cinturón de piedra verde de Barberton es una formación geológica situada en el borde oriental del cratón Kaapvaal en Sudáfrica . Es conocido por su mineralización de oro y por sus komatitites , un tipo inusual de roca volcánica ultramáfica que recibe su 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 piedra verde de Barberton de las áreas de Eswatini-Barberton y estas contienen algunos de los rastros más antiguos de vida en la Tierra, solo superados por el cinturón de piedra verde de Isua en el oeste de Groenlandia . Las montañas Makhonjwa constituyen el 40% del cinturón de Baberton. [1] Recibe su nombre de la ciudad de Barberton, Mpumalanga .
El cinturón de rocas 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 a lo largo de un lapso de 500 millones de años y se pueden dividir en dos conjuntos: el conjunto tonalita-trondhjemita-granodiorita (TTG) (emplazado aproximadamente entre 3,5 y 3,2 Ga), y el conjunto granito - monzogranito - granito sienítico (GMS) (emplazado aproximadamente entre 3,2 y 3,1 Ga). El conjunto GMS se encuentra sobre grandes partes del cratón Kaapvaal y su emplazamiento coincide con la primera estabilización de las partes centrales del cratón. "La serie GMS en el terreno de granito y piedra verde de Barberton muestra características internas y externas muy diferentes a las de la serie TTG anterior. Los plutones individuales pueden cubrir varios miles de kilómetros cuadrados y estos cuerpos granitoides compuestos han sido tradicionalmente denominados batolitos, en alusión a su naturaleza heterogénea en cuanto a composición y textura y a su enorme extensión superficial. En su mayor parte, los plutones parecen no estar deformados". [2]
El área de Barberton sufrió dos episodios tectónicos de acreción de terrenos hace unos 3,5 y 3,2 Ga. Las primeras etapas del desarrollo del escudo están expuestas en las montañas de Barberton , donde la formación del continente tuvo lugar por primera vez por acreción magmática y amalgamación tectónica de pequeños bloques protocontinentales . Se han encontrado varios bloques diacrónicos pequeños (3,6-3,2 Ga) en el área. Aparentemente, cada bloque representa un ciclo de magmatismo y sedimentación relacionados con arcos. La Formación Hooggenoeg del Cinturón de Rocas Verdes de Barberton está datada en 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 marcada por la formación de un gran arco juvenil en forma de medialuna que se acrecentó en los márgenes norte y oeste del escudo Kaapvaal en evolución. Se plantea la hipótesis de que los cinturones de rocas verdes arcaicos se formaron a partir de una corteza oceánica marginal pasiva que se convirtió en parte de un extenso margen de subducción socavado. Se cree que las intrusiones TTG se formaron por magmatismo posterior a la subducción cuando se detuvo la subducción, tal vez por la llegada de un microcratón .
El batolito Mpuluzi de 3,1 Ga 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 inclinación pronunciada. Según un estudio realizado por Westraat et al. (2005): "Las múltiples relaciones intrusivas y la evidencia geocronológica sugieren que la formación de 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 del magma refleja episodios de dilatación incremental relacionados con la deformación a lo largo de las zonas de cizallamiento delimitantes y la formación de láminas de granito. La transición a láminas de granito principalmente subhorizontales en niveles estructurales más altos del batolito tabular de Mpuluzi indica la intrusión de los granitos durante el acortamiento regional subhorizontal, donde la reorientación de la tensión normal mínima a actitudes verticales en los niveles superficiales de emplazamiento permitió la dilatación vertical y el emplazamiento subhorizontal de las láminas de granito". [2]
En abril de 2014, los científicos informaron haber encontrado evidencia indirecta en el Cinturón de Piedras Verdes de Barberton del mayor impacto de meteorito terrestre hasta la fecha, el impacto S2 , [3] un impacto que probablemente ocurrió lejos del Cinturón pero que causó terremotos extremadamente fuertes en todo el mundo. Con base en las tensiones registradas en la roca, estimaron que el impacto ocurrió hace unos 3.260 millones de años (durante la era Paleoarcaica 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 del cráter Chicxulub en la península de Yucatán , que tenía aproximadamente el tamaño del Monte Everest . [4] El impactador era una condrita carbonácea . [3] Se estima que el gigantesco meteorito 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. [4] En 2024, un equipo de científicos visitó el lugar del impacto en Sudáfrica y encontró evidencia geológica de que el meteorito rasgó el antiguo lecho marino y hirvió los océanos de tal manera que se evaporaron decenas de metros y aumentaron las temperaturas del aire hasta en 100 °C. [5]
Aunque no es un parque estatal ni nacional , está patrullado por guardabosques armados con ametralladoras que acompañan las expediciones de protección contra los rinocerontes y los elefantes . [5]
La montaña Barberton es un terreno de granito y piedra verde pre-3.0 Ga bien conservado. El cinturón de piedra verde 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 fueron emplazadas durante un lapso de tiempo de 500 millones de años y pueden dividirse en dos suites. La suite TTG (emplazada aproximadamente entre 3.5 y 3.2 Ga) contiene tonalitas , trondhjemitas y granodioritas ; y la suite GMS (emplazada 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 en relación con el origen y el emplazamiento de las suites félsicas arqueanas . Según una disertación de Louzada (2003): "La parte superior de la Formación Hooggenoeg [7] se caracteriza por lavas ultramáficas masivas y almohadilladas , una suite trondhjemítica de rocas félsicas silicificadas intrusivas y con bandas de flujo, y capas sedimentarias de sílex . Vetas de material félsico, sílex y ultramáfico se introducen en el cinturón. Se cree que el entorno deposicional es un mar poco profundo en el que se ha depositado la Formación Hooggenoeg en un entorno sinsedimentario con fallas lístricas y bloqueadas hacia el oeste". [8] [ se necesita una mejor fuente ]
Las rocas félsicas de la Formación Hooggenoeg se pueden dividir en dos grupos: un grupo intrusivo de rocas intrusivas entrelazadas y poco profundas, 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 el Plutón Stolzburg de tonalita - trondhjemita - granodiorita TTG-suite, que se introdujo a lo largo del margen sur del Cinturón de Piedras Verdes de Barberton. Se ha sugerido la fusión de una eclogita de cuarzo anfibolita como un origen probable para estos magmas félsicos con alto contenido de Al2O3 . Las rocas ultramáficas de la Formación Hooggenoeg probablemente no fueron las progenitoras de las rocas félsicas. Los procesos de subducción pueden haber jugado un papel en la generación de las rocas félsicas, pero sigue siendo incierto un entorno tectónico para las rocas ultramáficas. Las unidades félsicas de la Formación Hooggenoeg son muy similares a las de la Formación Panorama [9] del cinturón de rocas verdes de Coppin Gap del Arcaico Temprano de Australia Occidental (véase el Cratón Yilgarn ). Las similitudes en el entorno geológico, la petrografía y las características geoquímicas ( en particular, los oligoelementos ) sugieren una posible relación genética entre las dos formaciones y respaldan la teoría de que existió un continente combinado, Vaalbara, hace unos 3,45 millones de años.
En relación con la investigación realizada sobre este "vestigio único de la corteza terrestre antigua", el "Cinturón de piedra verde de Barberton" fue incluido por la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) en su conjunto de 100 "sitios de patrimonio geológico" en todo el mundo en una lista publicada en octubre de 2022. La organización define un "sitio de patrimonio geológico de la 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 lo largo de la historia". Los afloramientos del Cinturón de piedra verde de Barberton habían sido inscritos previamente en la lista de Sitios de Patrimonio Mundial de la UNESCO en 2008 como "Montañas Barbeton Makhonjwa". [10]
