Yilgarn Craton เจาะลึกโครงสร้างธรณีวิทยาโบราณของออสเตรเลียตะวันตก

Yilgarn Craton เป็นแผ่นเปลือกโลกโบราณ (Craton) ขนาดใหญ่ที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนสำคัญของมวลแผ่นดินในรัฐออสเตรเลียตะวันตก โดยมีอาณาเขตล้อมรอบด้วยแอ่งตะกอนและแนวรอยพับและรอยเลื่อนในยุคโปรเทอโรโซอิก (Proterozoic) ความโดดเด่นของพื้นที่นี้คือการค้นพบผลึกเซอร์คอน (Zircon) ในบริเวณ Jack Hills ของเขต Narryer ซึ่งมีอายุย้อนไปถึงประมาณ 4.27 พันล้านปี และบางชิ้นมีอายุเก่าแก่ถึง 4.4 พันล้านปี ซึ่งถือเป็นหลักฐานสำคัญของเปลือกโลกในยุคเริ่มต้น

ธรณีวิทยาและการก่อตัว

Yilgarn Craton คาดว่าถูกประกอบขึ้นในช่วงระหว่าง 2.94 ถึง 2.63 พันล้านปีก่อน ผ่านการพอกพูน (Accretion) ของบล็อกหรือเขตทางธรณีวิทยา (Terranes) จำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นในช่วง 3.2 ถึง 2.8 พันล้านปีก่อน

เหตุการณ์การพอกพูนนี้ปรากฏหลักฐานผ่านการแทรกดันของหินแกรนิตและหินแกรโนไดโอไรต์เป็นบริเวณกว้าง ซึ่งครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 70% ของ Craton รวมถึงการปะทุของภูเขาไฟแบบ tholeiitic basalt และ komatiite การแปรสภาพทางธรณีวิทยาในระดับภูมิภาค และการสะสมตัวของแร่ทองคำจำนวนมหาศาลในพื้นที่

องค์ประกอบหลักของ Craton

โครงสร้างหลักของ Yilgarn Craton ประกอบด้วย:

• พื้นที่หินแกรนิต-ไนส์ (Granite-Gneiss Terrain): มีอายุประมาณ 2.8 พันล้านปี พบได้ในเขต Southwestern Province และ Western Gneiss Belt
• พื้นที่หินแกรนิต-หินสีเขียว (Granite-Greenstone Terrains): ประกอบด้วย 3 เขตหลัก ได้แก่ North-East Goldfields, Southern Cross และ Murchison Provinces ซึ่งบางส่วนมีอายุเก่าแก่ถึง 3.1-2.9 พันล้านปี และบางส่วนมีอายุน้อยกว่าที่ประมาณ 2.75-2.65 พันล้านปี

เขต Western Gneiss Terrane

Western Gneiss terrane เป็นชุดของแนวแปรสภาพระดับสูงในยุคอาร์เคียนตอนต้น (Early Archaean) ประกอบด้วยหินไนส์ชนิด granulite ที่มีสีอ่อน ซึ่งเป็นหนึ่งในเศษเสี้ยวเปลือกโลกที่เก่าแก่ที่สุดในโลก ความแตกต่างสำคัญคือในขณะที่ส่วนอื่นของ Yilgarn Craton เต็มไปด้วยหินภูเขาไฟแปรสภาพ แต่ Western Gneiss กลับประกอบด้วยหินตะกอนแปรสภาพระดับสูงและหินไนส์

พื้นที่ย่อยที่สำคัญ

• Narryer Gneiss terrane: ประกอบด้วยหินเมตาแกรนิตและหินไนส์ระดับแอมฟิโบไลต์ มีอายุมากกว่า 3.3 พันล้านปี และสูงสุดถึง 3.8 พันล้านปี
• Jimperding Gneiss Complex: มีอายุ 2.75 ถึง 2.65 พันล้านปี ประกอบด้วยหินควอร์ตไซต์, หินไนส์ และหินชีสต์
• Balingup Gneiss Complex: ตั้งอยู่ทางตะวันตกเฉียงใต้ ประกอบด้วยหินพาราไนส์และหินออร์โธไนส์ระดับ granulite facies

เขต Murchison Province

Murchison Province ครอบคลุมพื้นที่หนึ่งในสามทางทิศตะวันตกและเหนือของ Yilgarn Craton โดยมีโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่แบ่งออกเป็น 6 ส่วนหลัก ตามการศึกษาของ Watkins (1990) ได้แก่:

1. กลุ่มหินภูเขาไฟแปรสภาพ Luke Creek
2. กลุ่มหิน Mount Farmer
3. ชุดหินแทรกดันแกรโนไดโอไรต์-มอนโซแกรนิตยุคแรก
4. ชุดหินมอนโซแกรนิต (ปัจจุบันเป็นหินเมตาแกรนิตแบบรอยพับ)
5. ชุดหินแกรนิตอยด์หลังการเคลื่อนตัวทางธรณีวิทยา 2 ชุด

นอกจากนี้ ในเขต Murchison ยังเป็นที่ตั้งของ หลุมอุกกาบาต Yarrabubba ซึ่งมีอายุประมาณ 2.229 พันล้านปี เคยถูกถือว่าเป็นหลุมอุกกาบาตที่เก่าแก่ที่สุดในโลก แม้ว่าปัจจุบันจะถูกกัดเซาะจนไม่เหลือรูปร่างเดิมบนพื้นผิว แต่ยังสามารถตรวจพบได้ผ่านความผิดปกติของสนามแม่เหล็กในรูปแบบวงรีขนาดประมาณ 20 x 11 กิโลเมตร