Что такое офиолит?

Самые ранние геологи были озадачены особым набором типов горных пород в европейских Альпах, которые больше нигде не встречались на суше: тела темный и тяжелый перидотит, связанный с глубинными габбро, вулканическими породами и телами серпентинита, с тонкой глубоководной шапкой осадочные породы.

В 1821 году Александр Бронгньярт назвал эту совокупность офиолитом («камень змеи» в научном греческом языке) после того, как он отличил серпентинит («камень змеи» в научной латыни). Сломанные, измененные и поврежденные, почти без ископаемых свидетельств их датировки, офиолиты были упрямой загадкой, пока тектоника плит не раскрыла их важную роль.

Через сто пятьдесят лет после Бронгниарта появление тектоники плит дало офиолитам место в большой цикл: они кажутся маленькими кусочками океанической коры, которые были прикреплены к материки.

До середины 20-го века программа глубоководного бурения мы не знали, как строится морское дно, но как только мы сделали, сходство с офиолитами было убедительным. Морское дно покрыто слоем глубоководной глины и кремнистой слизи, которая истончается по мере приближения к срединно-океаническим хребтам. Там поверхность раскрывается в виде толстого слоя базальтовой подушки, черной лавы, извергаемой в круглых хлебцах, которые образуются в глубокой холодной морской воде.

Под подушкой базальта находятся вертикальные дайки которые питают базальтовую магму на поверхность. Эти дайки настолько многочисленны, что во многих местах кора - это не что иное, как дайки, лежащие вместе, как кусочки в буханке хлеба. Они четко образуются в распространяющемся центре, подобном срединно-океаническому хребту, где две стороны постоянно расширяются, позволяя магме подниматься между ними. Узнайте больше о Дивергентные зоны.

Под этими «покрытыми дамбой комплексами» находятся тела габбро, или крупнозернистой базальтовой породы, а под ними - огромные тела перидотита, которые составляют верхнюю мантию. Частичное таяние перидотита - это то, что приводит к образованию вышележащих габбро и базальтов (подробнее о земная кора). И когда горячий перидотит реагирует с морской водой, продукт представляет собой мягкий и скользкий серпентинит, который так часто встречается у офиолитов.

Это детальное сходство привело геологов в 1960-х годах к рабочей гипотезе: офиолиты - это тектонические окаменелости древнего морского дна.

Офиолиты отличаются от интактных кора морского дна в некоторых важных аспектах, особенно в том, что они не повреждены. Офиолиты почти всегда разбиваются на части, поэтому перидотит, габбро, листовые дайки и лавовые слои не складываются для геолога. Вместо этого они обычно разбросаны вдоль горных цепей в изолированных телах. В результате у очень немногих офиолитов есть все части типичной океанической коры. Листовые дайки - это обычно то, чего не хватает.

Части должны быть тщательно соотнесены друг с другом, используя радиометрические даты и редкие экспонаты контактов между типами пород. В некоторых случаях можно оценить движение по разломам, чтобы показать, что отдельные части были когда-то соединены.

Почему офиолиты встречаются в горных поясах? Да, именно там выходы, но горные пояса также отмечают места столкновения плит. Возникновение и разрушение соответствовали рабочей гипотезе 1960-х годов.

С тех пор возникли осложнения. Существует несколько различных способов взаимодействия пластин, и кажется, что существует несколько типов офиолитов.

Чем больше мы изучаем офиолиты, тем меньше мы можем предположить о них. Например, если не найдены листовые дайки, мы не можем сделать их вывод только потому, что они должны быть у офиолитов.

Химия многих офиолитовых пород не совсем соответствует химии срединно-океанических хребтовых пород. Они больше напоминают лавы островных дуг. А исследования датировок показали, что многие офиолиты были вытеснены на континент всего через несколько миллионов лет после их образования. Эти факты указывают на происхождение субдукции для большинства офиолитов, другими словами, около берега, а не в середине океана. Много зоны субдукции Это области, где растягивается кора, что позволяет формировать новую кору почти так же, как это происходит в среднем океане. Таким образом, многие офиолиты специально называются «офиолиты зоны сверхсубдукции».

Недавний обзор офиолитов предложил классифицировать их по семи различным типам:

1. Офиолиты лигурийского типа образовались во время раннего открытия океанического бассейна, подобного сегодняшнему Красному морю.
2. Офиолиты средиземноморского типа образовались при взаимодействии двух океанических плит, подобных сегодняшнему изгибу Изу-Бонин.
3. Офиолиты сиерранского типа представляют собой сложную историю субдукции островной дуги, как современные Филиппины.
4. Офиолиты чилийского типа сформировались в зоне распространения задней дуги, подобно сегодняшнему Андаманскому морю.
5. Офиолиты типа Маккуори сформировались в классическом срединно-океаническом хребте, подобном сегодняшнему острову Маккуори в Южном океане.
6. Офиолиты карибского типа представляют собой субдукцию океанических плато или Большого изверженный Провинции.
7. Офиолиты францисканского типа - это сросшиеся куски океанической коры, соскобленные с субдуцированной пластины на верхнюю пластину, как в современной Японии.

Как и в геологии, офиолиты начинали просто и становятся все сложнее, поскольку данные и теория тектоники плит становятся все более изощренными.