Первые геологи были озадачены необычным набором типов горных пород в Европейских Альпах, как ничто другое на суше: тела темного и тяжелого перидотита, связанные с глубинными габбро, вулканическими породами и телами. серпентинита, с тонкой шапкой из глубоководных осадочных пород.
В 1821 году Александр Бронгниар назвал эту ассоциацию офиолитом («змеиный камень» на научном греческом языке) в честь его отличительные проявления серпентинита («змеиный камень» на научной латыни). С трещинами, изменениями и разломами, практически без ископаемых свидетельств их датировки, офиолиты были упрямой загадкой, пока тектоника плит не раскрыла их важную роль.
Происхождение офиолитов на морском дне
Спустя сто пятьдесят лет после Бронгниарта появление тектоники плит дало офиолитам место в большом круговороте: они кажутся маленькими кусочками океанической коры, прикрепленными к континентам.
До середины 20 века по программе глубоководного бурения мы не знали, как устроено морское дно, но как только мы сделали, сходство с офиолитами было убедительным. . Морское дно покрыто слоем глубоководной глины и кремнистого ила, который становится все тоньше по мере приближения к срединно-океаническим хребтам. Здесь поверхность раскрывается как толстый слой подушечного базальта, черная лава извергается круглыми буханками, которые образуются в глубокой холодной морской воде.
Под подушкой базальта находятся вертикальные дайки, питающие базальтовую магму на поверхность. Эти дайки настолько многочисленны, что во многих местах кора представляет собой не что иное, как дайки, лежащие вместе, как кусочки в буханке хлеба. Они явно образуются в центре распространения, таком как срединно-океанический хребет, где две стороны постоянно расходятся, позволяя магме подниматься между ними. Подробнее о дивергентных зонах.
Под этими «покрытыми слоями дайками комплексы» находятся тела габбро или крупнозернистых базальтовых пород, а под ними – огромные тела перидотита, составляющего верхнюю мантию. Частичное плавление перидотита дает начало вышележащим габбро и базальту (подробнее о земной коре). А когда горячий перидотит вступает в реакцию с морской водой, продукт представляет собой мягкий и скользкий серпентинит, который так часто встречается в офиолитах.
Это детальное сходство привело геологов в 1960-х к выводу, что рабочая гипотеза: офиолиты – это тектонические окаменелости древнего морского дна.
Ophiolite Disruption
Офиолиты отличаются от неповрежденной коры морского дна по некоторые важные способы, особенно в том, что они не целы. Офиолиты почти всегда раздроблены, поэтому перидотиты, габбро, покрытые листами дайки и слои лавы плохо складываются для геолога. Вместо этого они обычно разбросаны по горным хребтам отдельными телами. В результате очень немногие офиолиты имеют все части типичной океанической коры. Обшитые дамбами обычно не хватает.
Части должны быть тщательно соотнесены друг с другом с использованием радиометрических дат и редких обнажений контактов между типами горных пород. В некоторых случаях можно оценить движение по разломам, чтобы показать, что отдельные части когда-то были соединены.
Почему офиолиты встречаются в горных поясах? Да, здесь обнажения, но горные пояса также отмечают места столкновения плит. Возникновение и разрушение соответствовали рабочей гипотезе 1960-х годов.
Какой вид морского дна?
С тех пор возникли сложности. Есть несколько различных способов взаимодействия пластин, и, похоже, существует несколько типов офиолитов.
Чем больше мы изучаем офиолиты, тем меньше мы можем предполагать о них. Если, например, не может быть обнаружено ни одной закрытой дайки, мы не можем сделать вывод только потому, что офиолиты должны их иметь.
Химический состав многих офиолитовых пород не соответствует вполне соответствует химическому составу горных пород срединно-океанических хребтов. Они больше напоминают лавы островных дуг. А датирующие исследования показали, что многие офиолиты были вытеснены на континент всего через несколько миллионов лет после своего образования. Эти факты указывают на происхождение большинства офиолитов, связанное с субдукцией, другими словами, у берега, а не в середине океана. Многие зоны субдукции – это области, где кора растягивается, что позволяет новой коре формироваться почти так же, как это происходит в среднем океане. Таким образом, многие офиолиты специально называются «офиолитами надсубдукционной зоны».
Растущий зверинец офиолитов
Недавний обзор офиолитов предложил разделить их на семь различных типов:
- Офиолиты лигурийского типа, образовавшиеся во время раннего открытия океанического бассейна, такого как сегодняшнее Красное море.
- Офиолиты средиземноморского типа, образовавшиеся во время взаимодействия двух океанических плит, таких как сегодняшняя Преддуга Идзу-Бонин.
- Офиолиты сьерранского типа представляют сложную историю субдукции островных дуг, как сегодня Филиппины.
- Офиолиты чилийского типа, образовавшиеся в зоне спрединга задней дуги, такой как сегодняшнее Андаманское море.
- Офиолиты типа Маккуори сформировались в классической обстановке срединно-океанического хребта. как сегодняшний остров Маккуори в Южном океане.
- Офиолиты карибского типа представляют собой субдукцию океанических плато или крупных магматических провинций.
- Офиолиты францисканского типа представляют собой сросшиеся части океанический c ржавчина соскребла с субдуцированной плиты на верхнюю плиту, как в сегодняшней Японии.
Как и многое в геологии, офиолиты изначально просты и являются становится все более сложным, поскольку данные и теория тектоники плит становятся более сложными.
