Prækambriske bjergkæder

Perioden Arkæikum lå i tidsrummet fra 4000 til 2500 millioner år før nu. For omkring 4000 millioner år siden var overfladen kølet så meget ned, at faste bjergarter var blevet dannet på overfladen. Man må forstille sig et hav af smeltet sten med kilometerstore flager af størknet lava flydende rundt. Når flagerne blev tilstrækkelig tunge, kunne de synke eller dykke ned under overfladen, og ved delvis opsmeltning i det varme dyb blev de atter flydende og lettere, så de kunne bryde frem som vulkanske øbuer. Et moderne eksempel på en vulkansk øbue er Japan, der for en stor dels vedkommende består af bjergarter dannet ved opsmeltning af en neddykket kontinentalplade (se Jordens kontinentalplader).

Store mængder vulkanske bjergarter flød ud fra vulkaner, der lå over varme områder i Jordens kappe, de såkaldte hotspots. Et moderne eksempel er Hawaii, der består af en række vulkaner over sådanne hotspots. Både vulkanske øbuer og vulkaner var for lette til at dykke ned. Undertiden kolliderede de og dannede derved den første sammenhængende kontinentalplade. De ældste bjergarter på Jorden stammer fra disse kollisionsblokke, og med deres dannelse startede den første tidsperiode, fra hvilken man har oplysninger om bjergarter.

Da Jorden endnu var temmelig varm i Arkæikum, strømmede de flydende masser i Jordens kappe stadig hurtigt. Da strømningerne var og er drivkraften bag omflytningen af kontinentalpladerne, førte det til hyppig kollision af de mange små plader, der efterhånden var opstået, og de blev svejset sammen til større plader. For omkring 2700 millioner år siden var pladerne blevet så store og stabile, at de første kratoner, som endnu er bevaret, var blevet dannet (figur 4-2). En kraton er en større kontinentalplade, der har holdt sig forholdsvis uændret og upåvirket af senere bjergkædefoldninger. De arkæiske kratoner indeholder hovedsagelig fire typer af hovedbjergarter. 1) Gnejs, dannet ved metamorfose af forskellige bjergarter, hvor pladerne kolliderede. 2) Grønsten, dannet ved metamorfose af gammel lava og basaltisk oceanbund. 3) Granit, dannet ved smeltning af en neddykkende kontinentalplade. 4) Gråvakke, dannet af en blanding af sand og ler, eroderet fra vulkanområder og aflejret i nærliggende havområder.

Alle kontinenter på Jorden har bevaret rester af de arkæiske kratoner, og alle indeholder stort set samme type bjergarter. Der er dog forskelle. I Canada, Australien og det sydlige Afrika ses ofte de såkaldte granit-grønstensbælter, mens der f.eks. I Grønland hyppigst ses gnejser og granitter i de arkæiske områder.

Proterozoikum strækker sig over tidsrummet fra omkring 2500 millioner år siden til begyndelsen af Kambrium for 545 millioner år siden. Perioden er mere end 2000 millioner år lang og omfatter dermed omtrent halvdelen af Jordens kendte historie.

Gennem Proterozoikum skete der store ændringer i Jordens yderste lag. Ny kontinentalplade fortsatte med at blive dannet, men stadig langsommere. Efterhånden som Jorden blev afkølet, aftog strømningerne i Jordens kappe og kontinentalpladerne bevægede sig langsommere. Kollisioner mellem plader, og tilvækst af nye vulkanske øbuer og hotspot-vulkaner, dannede store kratoner, hvis indre var rolige områder uden vulkanisme eller jordskælv. Næsten alle de kratoner, der eksisterer i dag, var dannet for omkring 1800 millioner år siden.

Et eksempel på et stort kraton er det nordamerikanske, hvortil også Grønland hører. Det nordamerikanske kraton er en kollage af forskellige fragmenter, der er stykket sammen under prækambriske bjergkædefoldninger.

Ved slutningen af Proterozoikum var størsteparten af kontinenterne på kloden samlet i et stort superkontinent, Rodinia. Ved begyndelsen af den følgende periode, Palæozoikum, brød dette superkontinent op i fire mindre, men stadig store kontinentområder: Laurentia (Nordamerika, Grønland og Nordvestskotland), Gondwanaland (Sydamerika, Afrika, Antarktis, Indien og Australien), Baltica (Skandinavien og dele af Rusland) og Sibirien.

I Europa er prækambriske bjergarter ujævnt fordelt. Nogle findes i det nordvestlige Skotland, men langt størsteparten finder man på Det Baltiske Grundfjeldsskjold, det vil sige Norge, Sverige og Finland (figur 4-3). De ældste prækambriske bjergarter findes på Kolahalvøen i Rusland, hvor Europas prækambriske udvikling startede for ca. 3500 millioner år siden. Udviklingen omkring kernen af gamle bjergarter er parallel med udviklingen i Nordamerika og i Grønland. Omkring den ældste blok blev der tilføjet yngre foldebælter gennem kollision. Fra Kola til Sydsverige og Sydnorge kan man se en række yngre prækambriske foldebælter, der slutter med det Sveco-Norwegiske Foldebælte, som har en alder på omkring 1000 millioner år.

Grønland er en del af Laurentia og hører således i geologisk henseende til Nordamerika. Arkæiske bjergarter dækker et stort område i det centrale Sydgrønland. Gennem omhyggeligt feltarbejde i de sidste 50 år har man opbygget områdets geologiske historie. Bjergarter, man gennem feltobservationer havde fundet, var meget gamle, viste sig ved radioaktive dateringsmetoder at være de ældste i verden på det tidspunkt. Det er de såkaldte Amitsoq-gnejser fra Godthåbsområdet i Vestgrønland, og de er ca. 3700 millioner år gamle (figur 4-4). Bjergarter ældre end 3800 millioner år blev også fundet i området, ved lokaliteten Isukasia. De menes at stamme fra den helt tidlige Jord, og omfatter deformerede lavaer og båndede jernmalme samt forskellige skifre. Bjergarterne i Godthåbsområdet holdt aldersrekorden længe, men er nu overhalet af bjergarter i Australien.

Både mod nord og syd afgrænses de arkæiske områder i Vestgrønland af yngre, proterozoiske bjergkædefoldede bælter. I nord er overgangen mellem de ældre og de yngre områder enestående, da der forekommer en sværm af basaltiske gangbjergarter, dvs. basaltisk lava, som fra dybet er trængt op i sprækker i gnejserne og størknet der. Gangene blev dannet lige før bjergkædefoldningerne i Proterozoikum, og de er derfor udeformerede på den arkæiske side, men deformerede på den proterozoiske side.

Værket Naturen i Danmark i fem bind udkom i årene 2006-2013. Teksten ovenfor er kapitlet Prækambriske bjergkæder.

• Forrige afsnit er Hvordan fastslår man geologiske begivenheder?
• Næste afsnit er Den Kaledoniske Bjergkædefoldning