クラトン

地質学において、クラトン（/ ˈkreɪtɒn / KRAYT - on、/ ˈkrætɒn / KRAT - on、または/ ˈkreɪtən / KRAY - tən；[ ^{1 ] [ 2} ] ^[ 3 ^]古代ギリシャ^語のκράτος （kratos）「強さ」に由来）は、大陸リソスフェア（地球^の最上層である地殻とリソスフェアのマントル）の古く安定した部分である。大陸の合体と分裂のサイクルをしばしば生き延びてきたクラトン^は、一般的にテクトニックプレートの内部に存在する。例外は、地質学的に最近の分裂イベントによってクラトンが分離され、その縁に沿って受動縁辺部が形成された場合に発生する。クラトンは、より新しい堆積岩に覆われた古代の結晶質基盤岩で構成されています。厚い地殻と、地球のマントルに数百キロメートルまで伸びる深いリソスフェアの根を持っています。この地殻は、シールドとプラットフォームで構成されています。シールドは基盤岩でできており目に見える部分ですが、プラットフォームは堆積岩でできており目に見えない部分です。^{[ 4 ]} 

クラトンには地球上で最も古い大陸地殻岩石が含まれています。これらは始生代（40億年前から25億年前）と原生代（25億年前から5億3880万年前）に形成されました。ほとんどは始生代に形成されました。^{[ 5 ] [ 6 ]}

クラトンという用語は、大陸地殻の安定した部分を、地質学的に活発で不安定な地域から区別するために使用されます。^{[ 7 ]}

ブリーカーとデイビス（2004）は、クラトンを「地球の大陸地殻の大きくまとまった領域であり、近隣のテレーンとの相互作用により縁辺部付近を除いて内部変形がほとんどなく、長期的な安定性を獲得し維持しているもの」と定義している。

スコット・キング（2005）は、始生代のクラトンを「先カンブリア時代から変形を受けずに残っており、大陸の古代の核を形成している、比較的平坦で安定した地殻領域」と定義している。

クラトンは、変成した結晶質岩と変成岩からなるクラトン基盤と、その基盤の上に重なる、より新しく、わずかに変形した堆積岩層であるプラットフォームの2つの層から構成されています。大陸楯状地は、クラトン基盤岩が地表に露出している（地表に露出している）ため、結晶質岩と変成岩が主体となっています。楯状地とプラットフォームは、地質構造上の実体というよりは地形上の用語です。^{[ 8 ]}

クラトンという言葉は、オーストリアの地質学者レオポルド・コーバーが1921年に「Kratogen」として初めて提唱したもので、安定した大陸棚を指し、「orogen」は山脈または造山帯を指す用語でした。後にハンス・スティレが前者の用語を短縮して「Kraton」とし、そこからクラトンという言葉が派生しました。^{[ 9 ]}

クラトンの例としては、インドのダールワール・クラトン^{[ 10 ]} 、北中国クラトン^{[ 11 ]}、東ヨーロッパ・クラトン^{[ 12 ]}、南アメリカのアマゾン・クラトン[13]、南アフリカの^{カープヴァール・}クラトン[14]、北アメリカ^{・クラトン（}ローレンシア・クラトンとも呼ばれる）^{[ 15 ]} 、南オーストラリアのゴーラー・クラトン[16]、始生代ワイオミング^{・クラトン、}カナダのスペリオル・クラトン^{[ 17 ]などがある。}

クラトンは厚いリソスフェアの根を持っています。マントルトモグラフィーによると、クラトンの下には異常に冷たいマントルがあり、これは成熟した海洋リソスフェアや非クラトン大陸リソスフェアの典型的な厚さ100 km (60 mi)の2倍以上のリソスフェアに相当します。その深さでは、クラトンの根はアセノスフェアに伸びており、^{[ 18 ]}これらの深さで他の場所で見られる低速度帯は、安定したクラトンの下では弱く、または存在しません。^{[ 19 ]}クラトンのリソスフェアは、クラトンが中性または正の浮力と低い固有密度を持つため、海洋リソスフェアとは明らかに異なります。この低密度は、地熱収縮による密度の増加を相殺し、クラトンが深部マントルに沈むのを防ぎます。クラトンのリソスフェアは、海洋リソスフェアよりもはるかに古く、最大40億年前と1億8000万年前と比べるとかなり古いです。^{[ 20 ]}  

ペリドタイトを含むマグマによってマントルから運ばれてきた岩石の破片（ゼノリス）は、キンバーライトと呼ばれる火山下パイプの包有物として地表に運ばれてきた。これらの包有物は、クラトンの組成と一致する密度を持ち、高度な部分溶融の後に残ったマントル物質で構成されている。ペリドタイトは、水分の包有物の影響を強く受ける。クラトンのペリドタイトの水分含有量は異常に低く、そのため強度がはるかに高い。また、重量の大きいカルシウムや鉄の代わりに、重量の小さいマグネシウムを多く含んでいる。 ^{[ 21 ]}ペリドタイトは、部分溶融によって変質したマントル岩石の破片であるため、クラトンの深部組成と起源を理解する上で重要である。ハルツブルガイトペリドタイトは、玄武岩やコマチアイトなどの組成の溶融物を抽出した後の結晶質の残渣である。^{[ 22 ]}

クラトンが形成される過程はクラトン化と呼ばれます。この過程については、科学界でほとんど合意が得られておらず、多くのことが依然として不明確です。^{[ 23 ]}しかし、最初のクラトン陸塊はおそらく始生代に形成されたと考えられます。これは、クラトンの根元に由来し、ほぼ常に20億年以上、しばしば30億年以上前のダイヤモンドの年代によって示されています。 ^{[ 20 ]} 始生代の岩石は、世界の現在のクラトンのわずか7%を占めるにすぎません。過去の形成物の侵食と破壊を考慮しても、これは現在の大陸地殻のわずか5～40%が始生代に形成されたことを示唆しています。^{[ 24 ]}始生代は地球の現在の表面の約3%を占めていますが、地球上のすべての大陸にはその地殻が含まれています。^{[ 25 ]}クラトン化はおそらく原生代に完了しました。その後の大陸の成長は、大陸縁辺部での付加によって起こった。^{[ 20 ]}

クラトンの長期侵食は「クラトン体制」と呼ばれている。これは、ペディプラネーションとエッチプラネーションのプロセスを含み、準平原として知られる平坦な表面の形成につながる。^{[ 40 ]}エッチプラネーションのプロセスは湿潤気候と関連付けられ、ペディプラネーションは乾燥および半乾燥気候と関連付けられ、地質学的時間を通じて気候が変化すると、いわゆる多成因の準平原が混合起源で形成される。クラトンの長寿命のもう1つの結果は、相対的海水準が高い時期と低い時期が交互に現れる可能性があることである。相対的海水準が高いと海洋性が増加し、その反対に内陸性が高まる。^{[ 40 ]}

多くのクラトンは先カンブリア時代から起伏の少ない地形を呈してきた。例えば、西オーストラリアのイルガルン・クラトンは中期原生代にはすでに平坦になっており^{[ 40 ]}、バルト楯状地はラパキビ花崗岩が貫入した後期中原生代にはすでに侵食されて起伏の少ない地形になっていた^{[ 41 ] [ 42 ]}。

• 楯状地とクラトンの一覧
• クラトン系列

• デイトン、ジーン（2006）。オーストラリアの地質学的進化。オーストラリア、セントラルクイーンズランド大学人文学部地理学科上級講師。
• グロッツィンガー、ジョン・P.、ジョーダン、トーマス・H.（2010年2月4日）『地球を理解する』（第6 版）、WHフリーマン、ISBN 978-1429219518
• ハミルトン、ウォーレン B. (1998 年 8月) 「始生代のマグマ活動と変形はプレートテクトニクスの産物ではなかった」。Precambrian Research 91 ( 1– 2): 143– 179。Bibcode : 1998PreR...91..143H。doi : 10.1016/S0301-9268(98) 00042-4 。
• ハミルトン、ウォーレン B. (1999). 「太古代の地球はどのようにして熱を失ったのか？」 .コロラド鉱山大学地球物理学部、会議抄録ジャーナル. 4 (1). 2006年5月14日にオリジナルからアーカイブ済み。シンポジウムA08、大陸地殻の初期進化。

• スミソニアン博物館。「国立自然史博物館のダイナミック・アース」。スミソニアン国立自然史博物館。2005年3月6日のオリジナルからアーカイブ。 2011年1月9日取得。