Kaj je ofiolit?
Več o 'kačjem kamnu'
James St. John/Flickr/CC BY 2.0
Najzgodnejše geologe je zmedel nenavaden nabor vrst kamnin v evropskih Alpah, ki jih ni bilo mogoče najti na kopnem: telesa temnega in težkega peridotita, povezana z globoko ležečim gabrom, vulkanske kamnine in telesa serpentinita, s tanko kapico globokega morje sedimentne kamnine .
Leta 1821 je Alexandre Brongniart to združbo poimenoval ofiolit ('kačji kamen' v znanstveni grščini) po značilnih izpostavljenostih serpentinita ('kačji kamen' v znanstveni latinščini). Zlomljeni, spremenjeni in z napakami, brez skoraj nobenih fosilnih dokazov, ki bi jih datirali, so bili ofioliti trdovratna skrivnost, dokler tektonika plošč ni razkrila njihove pomembne vloge.
Izvor ofiolitov z morskega dna
Sto petdeset let po Brongniartu je pojav tektonike plošč dal ofiolitom mesto v velikem ciklu: zdi se, da so majhni koščki oceanske skorje, ki so bili pritrjeni na celine.
Do sredine 20. stoletjaprogram globokomorskega vrtanjanismo vedeli, kako je zgrajeno morsko dno, a ko smo ugotovili, je bila podobnost z ofioliti prepričljiva. Morsko dno je prekrito s plastjo globokomorske gline in silikatnega izločanja, ki se tanjša, ko se približujemo srednjeoceanskim grebenom. Tam je površina razkrita kot debela plast blazinastega bazalta, črna lava, ki je izbruhnila v okroglih štrucah, ki se oblikujejo v globoki hladni morski vodi.
Pod blazino bazalt so navpičnice nasipi ki dovajajo bazaltno magmo na površje. Teh nasipov je tako veliko, da marsikje skorja ni nič drugega kot nasipi, ki ležijo skupaj kot rezine v štruci kruha. Jasno je, da nastanejo v središču širjenja, kot je srednjeoceanski greben, kjer se obe strani nenehno širita narazen, kar omogoča dvig magme med njima. Preberite več o Divergentne cone .
Pod temi 'ploščastimi kompleksi nasipov' so telesa gabra ali grobozrnate bazaltne kamnine, pod njimi pa so ogromna telesa peridotita, ki sestavljajo zgornji plašč. Delno taljenje peridotita povzroči nastanek gabra in bazalta, ki ležita na njem (preberite več o zemeljska skorja ). In ko vroč peridotit reagira z morsko vodo, je produkt mehak in spolzek serpentinit, ki je tako pogost v ofiolitih.
Ta podrobna podobnost je geologe v šestdesetih letih prejšnjega stoletja pripeljala do delovne hipoteze: ofioliti so tektonski fosili starodavnega globokega morskega dna.
Motnja ofiolitov
Ofioliti se razlikujejo od nedotaknjenih skorja morskega dna na nekatere pomembne načine, predvsem v tem, da niso nedotaknjeni. Ofioliti so skoraj vedno razdrobljeni, zato se peridotit, gabro, pokriti nasipi in plasti lave ne zlagajo lepo za geologa. Namesto tega so običajno raztreseni po gorskih verigah v izoliranih telesih. Posledično ima zelo malo ofiolitov vse dele tipične oceanske skorje. Običajno manjkajo pokriti nasipi.
Kose je treba skrbno povezati med seboj z uporabo radiometričnih datumov in redkih osvetlitev stikov med vrstami kamnin. V nekaterih primerih je mogoče oceniti gibanje vzdolž prelomov, da se pokaže, da so bili ločeni deli nekoč povezani.
Zakaj se ofioliti pojavljajo v gorskih pasovih? Da, tam so izdanki, a gorski pasovi označujejo tudi, kje so plošče trčile. Pojav in motnja sta bili skladni z delovno hipotezo iz 1960-ih.
Kakšno morsko dno?
Od takrat so nastali zapleti. Obstaja več različnih načinov interakcije plošč in zdi se, da obstaja več vrst ofiolita.
Bolj ko proučujemo ofiolite, manj lahko sklepamo o njih. Če na primer ni mogoče najti prekritih nasipov, o njih ne moremo sklepati samo zato, ker naj bi jih imeli ofioliti.
Kemija mnogih ofiolitnih kamnin se ne ujema povsem s kemijo kamnin srednjeoceanskega grebena. Bolj spominjajo na lave otočnih lokov. In študije datiranja so pokazale, da je bilo veliko ofiolitov potisnjenih na celino le nekaj milijonov let po tem, ko so nastali. Ta dejstva kažejo na izvor večine ofiolitov, povezan s subdukcijo, z drugimi besedami blizu obale namesto v srednjem oceanu. Mnogi subdukcijske cone so območja, kjer je skorja raztegnjena, kar omogoča nastanek nove skorje na približno enak način kot v srednjem oceanu. Zato se mnogi ofioliti izrecno imenujejo 'ofioliti nad-subdukcijske cone.'
Rastoča menažerija ofiolitov
Nedavni pregled ofiolitov je predlagal njihovo razvrstitev v sedem različnih tipov:
- Ofioliti ligurskega tipa so nastali med zgodnjim odpiranjem oceanskega bazena, kot je današnje Rdeče morje.
- Ofioliti sredozemskega tipa so nastali med interakcijo dveh oceanskih plošč, kot je današnja Izu-Boninova prednja luknja.
- Ofioliti tipa Siera predstavljajo zapleteno zgodovino subdukcije otoškega loka, kot so današnji Filipini.
- Ofioliti čilskega tipa so nastali v območju širjenja v zadnjem loku, kot je današnje Andamansko morje.
- Ofioliti tipa Macquarie so nastali v klasičnem okolju srednjeoceanskega grebena, kot je današnji otok Macquarie v Južnem oceanu.
- Ofioliti karibskega tipa predstavljajo subdukcijo oceanskih planot ali Large Magnetski Pokrajine.
- Ofioliti frančiškanskega tipa so narasli kosi oceanske skorje, postrgani s subdukcijske plošče na zgornjo ploščo, kot je danes na Japonskem.
Tako kot marsikaj v geologiji so se tudi ofioliti začeli preprosto in postajajo vse bolj zapleteni, ko podatki in teorija tektonike plošč postajajo bolj sofisticirani.