Einschränkungen beim Wachstum und der Stabilisierung des westlichen Superior-Cratons durch Inversion von Magnetotellurik-Daten

Zusammenfassung Ein Datensatz bestehend aus 376 Breitband- und Langzeit-MT-Messungen wurde verwendet, um das erste 3D-Widerstandsmodell des archaischen westlichen Superior-Cratons zu erstellen. Die modellierte Widerstandsstruktur wird mit übereinstimmenden seismischen Reflexionsdaten verglichen. Die beobachteten geophysikalischen Signaturen werden im Kontext der späten Phasen des Krustenwachstums und der Kratonisation der Region durch die allmähliche Akkretion von Terranen gegen den ursprünglichen kratonischen Kern interpretiert. Die nördlichsten Terrane, die den kratonischen Kern bilden, zeigen eine nahezu homogene, hochresistive Kruste. Die untere Kruste der südlichen Terrane enthält weitgehend durchgehende Niedrigwiderstands-Bänder, die subparallel zu den Haupt-Terran-Grenzen und den entsprechenden Verwerfungssystemen verlaufen. In einigen Fällen sind Niedrigwiderstandsmerkmale mit dichten Paketen von subhorizontalen bis listrischen Reflexionen innerhalb der mittleren bis unteren Kruste zeitlich übereinstimmend. Diese Widerstandsstrukturen sind als erhaltene geoelektrische Signaturen von spät- bis post-orogenen magmatischen Pulsen zu deuten, die wahrscheinlich mit der Delamination der lokal überdicken Kruste verbunden sind. Ein erhöhter Mantelwärmefluss führte zu partieller Schmelze der unteren Kruste und des oberen Mantels sowie zur Aufwärtsmigration von CO₂-reichen Schmelzen und Flüssigkeiten durch krustale Schwachzonen, die mit Scher- und/oder Nahtzonen korrelieren, die während der Terran-Akkretion gebildet wurden. Thermisches Erweichen der mittleren bis unteren Kruste führte zu orogenen Kollaps und Reaktivierung der krustalen Scherzonen, was zur Bildung und Verknüpfung von graphitischen Filmen führte, die im stabilen Kraton erhalten wurden. Diese Ergebnisse haben Auswirkungen auf die tektonisch-magmatische Geschichte des westlichen Superior-Cratons sowie auf das Verständnis des geodynamischen Regimes der archaischen Erde.