Co to jest ofiolit?

Termin ofiolit został zaproponowany w 1813 roku przez francuskiego mineraloga Alexandre Brongniarta. Pochodzi od słów ophios (wąż) i lithos (skała), które nawiązują do wyglądu wężowej skóry tych zespołów skalnych, znalezionych po raz pierwszy we włoskich Alpach.

Później, w 1910 roku, ofiolity zostały zdefiniowane jako skały z erupcji lawy podmorskiej, emitowanej na dnie oceanu w okresie eocenu, około 56 milionów lat temu. Z tej definicji przez ponad pół wieku uznawano je za zespoły skalne wywodzące się z magmy. Jednak w latach 1963-1973 różne odkrycia ustaliły, że są one również utworzone przez skały skorupy oceanicznej i że stanowią fragmenty allochtoniczne, to znaczy, że przesunęły się ze swojego pochodzenia w wyniku ruchów tektonicznych. Tektonika płyt to teoria, zgodnie z którą płyty litosfery poruszają się bardzo wolno jedna na drugiej, dzięki temu, że leżą na lepkiej warstwie górnego płaszcza zwanej astenosferą.

Obecnie ofiolity uznawane są za fragmenty litosfery lub skamieniałej skorupy oceanicznej, wkomponowane w grzbiety orogeniczne, czyli powstałe w wyniku działania ruchów tektonicznych.

Skład ofiolitów

Ofiolity są utworzone przez sekwencję skał magmowych (powstałych z magmy), osadowych (powstałych w wyniku nagromadzenia materii mineralnej lub pozostałości biologicznych) i metamorficznych (powstałych w wyniku przekształcenia skał istniejących wcześniej w określonych warunkach fizycznych lub chemicznych, lub połączenie obu). Pełna sekwencja od góry do dołu kolumny ofiolitu jest następująca.

• Morskie skały osadowe .
• Ekstruzyjne skały magmowe , to znaczy powstają w wyniku stygnięcia lawy na powierzchni ziemi.
• Natrętne kompleksy grobli. Groble stanowią cylindryczne lub laminarne formacje skalne; są natrętne, jeśli podczas ich formowania ochładzają się pod ziemią.
• Masywne gabro , czyli plutoniczne skały magmowe, czyli natrętne.  
• Pasiaste kumulacje ultramaficzne-maficzne . Kumulaty składają się z asocjacji kryształów w magmie; Są pasmowane bez pasm lub pasków, ultramaficzne, jeśli składają się głównie z podstawowych minerałów, i maficzne, jeśli składają się głównie z żelaza i magnezu.
• Zdeformowane perydotyty , czyli skały z płaszcza, które zmieniły swój kształt pod wpływem czynników metamorficznych, takich jak między innymi temperatura, ciśnienie, gęstość.

powstawanie ofiolitów

Odkrycie ofiolitów rozmieszczonych wzdłuż grzbietów oceanicznych planety wskazuje, że byłoby to środowisko, z którego powstały (grzbiety oceaniczne to grzbiety podmorskie powstałe w wyniku ruchów tektonicznych). Jednak niektóre badania wykazały, że pochodzą one również z łuków geologicznych, które są formacjami takimi jak wulkany lub wyspy, będące produktem tektoniki płyt.

Innym możliwym źródłem ofiolitów może być oderwanie się fragmentów litosfery oceanicznej, która uległa akrecji na obrzeżach mniej gęstych kontynentów i nad łukami wysp w strefach subdukcji, czyli w miejscach, gdzie jedna płyta zapada się pod krawędź drugiej.

Klasyfikacja ofiolitów

Niedawny przegląd ofiolitów zaproponował ich klasyfikację, zgodnie z miejscem ich powstania, na siedem różnych typów:

• Ofiolity typu liguryjskiego powstały podczas wczesnego otwierania basenu oceanicznego, takiego jak dzisiejsze Morze Czerwone, położonego między Afryką a Azją.
• Ofiolity typu śródziemnomorskiego powstały podczas interakcji dwóch płyt oceanicznych, takich jak ta, która zapoczątkowała łuk przedni Izu-Bonin, położony na południe od Tokio. Łuk przedni to obszar między rowem oceanicznym a powiązanym z nim łukiem wulkanicznym.
• Ofiolity typu Sierran odzwierciedlają zdarzenia subdukcji, takie jak te, które zapoczątkowały łuk na Wyspach Filipińskich.
• Ofiolity typu chilijskiego powstały w strefie przedłużenia późniejszego łuku, podobnie jak obecne Morze Andamańskie, na południe od Birmy.
• Ofiolity typu Macquarie powstały wokół grzbietu oceanicznego, takiego jak ten, który dał początek Wyspie Macquarie na Oceanie Południowym, który jest zbiornikiem wodnym otaczającym Antarktydę.
• Ofiolity typu karaibskiego reprezentują subdukcję płaskowyżów oceanicznych lub dużych prowincji magmowych.
• Ofiolity typu franciszkańskiego to narosłe kawałki skorupy oceanicznej, które są zeskrobywane z subdukowanej płyty do górnej płyty, na przykład we współczesnej Japonii.

Dlaczego ofiolity wyglądają jak skóra węża?

Ofiolity mają wygląd skóry węża, ponieważ skały, które pierwotnie je tworzą, przechodzą zjawisko zwane serpentynizacją, podczas którego następuje konwersja materiałów pierwotnych na materiały z grupy serpentyn. Serpentyna to minerał utworzony przez połączenie innych, takich jak antygoryt, który jest zorganizowany w arkusze, i chryzolit, który tworzy masy zajmujące pęknięcia w skale.

Aspekty naukowego i gospodarczego zainteresowania ofiolitami

Badanie ofiolitów rodzi zaskakujące problemy dotyczące tektoniki płyt, takie jak procesy, w których skorupa oceaniczna może być umieszczona na wyższych materiałach kontynentalnych.

Ponadto analiza ofiolitów dostarcza informacji o procesie powstawania i wieku pasm górskich, wulkanów, grzbietów śródoceanicznych i wysp. Oferuje również wskazówki dotyczące zamykania się oceanów, które znajdowały się w środku zderzających się płyt kontynentalnych.

Z drugiej strony składniki ofiolitów mają zastosowanie w przemyśle i rolnictwie: serpentyna jest często wykorzystywana do rzeźbienia rzeźb oraz jako podłoże do uprawy roślin akumulujących nikiel. Rośliny te zwróciły uwagę naukowców ze względu na ich potencjalne zastosowanie jako środków czyszczących gleby zanieczyszczone metalami ciężkimi.

Źródła

Florentino Díaz García, Ricardo Arenas, José R. Martínez Catalán, José González del Tánago i Greg R. Dunning. Ewolucja tektoniczna ofiolitu Careon (Varisco Orogen, NW Hiszpania) . Katedra Geologii – Uniwersytet w Oviedo: 67-78, 1998.

Wyższy Instytut Korelacji Geologicznej. Grzbiety śródoceaniczne . Różne , 18:229-244, 2010.

Juteau, T. (18 marca 2009). Obecna i skamieniała skorupa oceaniczna (ofiolity). Historyczna ewolucja koncepcji ofiolitu na przestrzeni ponad dwóch wieków geologii. [Drugi wykład]. Cykl wykładów Wydziału Nauki i Technologii Uniwersytetu Kraju Basków/EHU. Zakład Mineralogii i Petrologii.