Ofiolitele

Dezambiguizare - „Roca Verde” se referă aici. Dacă sunteți în căutarea muntelui Alpilor Cottian, consultați Green Rock (Alpii Cottian) .

Bazalturi de perne serpentinate.

Ofiolit ordovician în Parcul Național Gros Morne , Newfoundland .

Ofiolitele sunt secțiuni ale scoarței oceanice și mantaua subiacentă care au fost ridicate sau suprapuse pe scoarța continentală până când apar.

Denumirea de ofiolit, din greaca ὄφις = șarpe și λίθος = stâncă , literalmente stâncă de șarpe , se datorează culorii lor verzui caracteristice, care amintește de pielea multor reptile. Ofioliții sunt cunoscuți în lexiconul popular cu termenul de roci verzi sau pietre verzi .

Termenul de ofiolit a fost folosit pentru prima dată de Alexandre Brongniart în 1813 ^[1] cu referire la un grup de roci verzi ( serpentinită și diabază ) din Alpi . Mai târziu, conceptul a fost extins de G. Steinmann ( 1907 ), care a asociat bazaltele de perne și cremene cu resturi fosile de radiolari care conțin serpentinină , întâlnite frecvent în Alpii de Est ^[2] .

Interesul pentru ofioliți a crescut de la începutul anilor 1960 odată cu descoperirea că această succesiune de roci era similară cu cea găsită pe fundul oceanului în expansiune . Această descoperire a fost legată, pe de o parte, de observarea benzilor magnetice , paralele cu creasta mijlocie a Atlanticului , cu polaritate inversă între ele, în rocile fundului oceanului, interpretată în 1963 ca dovadă a expansiunii fundului oceanului; ^[3] și, pe de altă parte, la observarea unui complex de vene stratificate în interiorul ofioliților din Troodos ( Cipru ), care trebuie să fi fost generat de intruziunea unei noi magme, deoarece nu au mai rămas urme de roci de izolare mai vechi ^[4] .

În 1971, Moores și Vine au concluzionat că complexul Troodos ar fi putut fi format doar printr-un proces de extindere a fundului oceanului, așa cum a fost propus în 1963 . ^[5] Astfel, interpretarea conform căreia ofioliții sunt părți ale scoarței oceanice aduse tectonic la suprafață a fost acceptată universal.

Marea importanță geologică a ofioliților constă în mărturisirea, în cadrul marilor lanțuri montane precum Alpii și Himalaya , a prezenței resturilor obductibile ale unui bazin oceanic preexistent consumat de fenomenul subducției . Această dovadă este unul dintre pilonii tectonicii plăcilor și ofioliților joacă un rol central în confirmarea acestei teorii.

Stratigrafie și definiție

Structura simplificată a unui complex ofiolit:
1. Camera axială de magmă
2. Sedimente
3. Bazaltele pernei
4. diguri bazaltice foliati
5. Gabro stratificat
6. Cumuliti de Dunite / peridotite

Secvența stratigrafică observată în ofioliți corespunde secvenței de formare a litosferei din crestele oceanului mijlociu:

• Sedimente: argilite (argile negre) și cremene depuse pe fundul oceanului.
• Secvență efuzivă: bazaltele pernei care arată suprafața de contact dintre magmă și apa de mare.
• Toroane stratificate: toroane coloane care alimentează bazaltele pernei de deasupra.
• Roci intruzive superficiale: Gabbro izotrop, care indică prezența unei camere magmatice în care are loc fracționarea magmei.
• Peridotit masiv: straturi bogate în dunită care sunt exterioare camerei magmatică.
• Peridotit tectonizat: rocă de manta bogată în Harzburgit - Lherzolit .

O conferință internațională privind ofiolite în 1972 a redefinit termenul ophiolite ca o anumită asociere de femic și ultrafemic roci asociate cu sedimentare, incisiv și exuberante sodică roci bogate, având mase podiform bogate în chromites . Această definiție a fost recent contestată de noi studii din Programul de foraj oceanic integrat și alte campanii de forare oceanică, care au arătat modul în care scoarța oceanică actuală poate fi foarte variabilă și că rocile efuzive se află direct pe peridotitele tectonizate, fără gabri intermediari . Multe ofiolite au variații similare în stratigrafie, unele primare, altele datorate mișcărilor tectonice succesive.

Căutări

Cercetătorii au reușit să foreze doar 1,5 km din scoarța oceanică cu grosimea de 6-7 km, astfel încât cunoștințele despre straturile mai profunde derivă din compararea studiilor geoseismice cu structurile ofiolitice aflate în afară. Crusta oceanică are o structură geoseismică compatibilă cu secvența stratigrafică descrisă mai sus. În detaliu, există dificultăți cu multe ofiolite care au un strat mai subțire de roci efuzive decât cel găsit pentru scoarța oceanică. O altă problemă a relației dintre ofioliți și crusta oceanică este stratul gros de gabri de ofioliți care necesită prezența unor camere mari de magmă sub creastele oceanice. Studiile seismice au arătat prezența câtorva camere de magmă sub creste și, în orice caz, foarte subțiri. Puține perforații adânci au interceptat nivelul gabrului în scoarța oceanică și nu este stratificat ca la ofioliți.

Circulația fluidelor hidrotermale prin scoarța oceanică nou formată determină serpentinizarea , adică alterarea peridotitelor și alterarea mineralelor care constituie gabbros și bazalturi către organizații mineralogice cu temperatură mai scăzută. De exemplu, plagioclasele , piroxenii și olivinele din venele coloanei și din părțile efuzive sunt modificate respectiv în albit , clorit și serpentină . Adesea venele bogate în sulf-fier se găsesc pe roci foarte modificate de epidot și cuarțite , care sunt dovezi ale prezenței activității hidrotermale care a continuat să funcționeze pe scoarța oceanică care se îndepărta treptat de creastă.

Deși este rezonabil să credem că ofioliții sunt încă compuși din scoarță oceanică și părți ale mantalei, unele probleme sunt evidențiate la o examinare mai atentă. Diferențele de compoziție referitoare la conținutul de siliciu (SiO ₂ ) și dioxid de titan (TiO ₂ ), de exemplu, plasează bazaltele ofioliților în zona rocilor din zona de subducție (~ 55% silice, <1% TiO ₂ ), în timp ce bazaltul ocean crestelor au , de obicei ~ 50% silice și 1,5-2,5% TiO _2. Aceste diferențe în chimie se extind și la oligoelemente (elemente prezente în concentrații sub 1000 ppm). În special, oligoelementele asociate cu zonele de subducție vulcanică ( arc insular ) se găsesc în concentrații mari în ofioliți, în timp ce oligoelementele care se găsesc în concentrații mari în bazaltele crestelor oceanului mediu și sunt rare în zonele vulcanice de subducție, acestea sunt, de asemenea, rare în ofioliți.

O situație a arcului înainte pentru majoritatea ofioliților rezolvă, de asemenea, problema modului în care scoarța oceanică ar fi putut fi transportată peste scoarța continentală. Se presupune că scoarța continentală care este adusă de placa tectonică subiacentă într-o zonă de subducție se ciocnește cu placa obducentă, provocând sfârșitul subducției, cu ridicarea consecutivă a părții scoarței continentale subductate (scoarța continentală are o densitate semnificativ mai mică decât cea a scoarței și mantei oceanice) care transportă părți ale scoarței oceanice - ofioliții.

Ofiolitele cu o compoziție compatibilă cu bazaltele tipice punctelor fierbinți sau crestelor din mijlocul oceanului sunt rare și sunt, în general, foarte împrăștiate în pene de acumulare create în zonele de subducție.

Grupuri ofiolitice și serii ofiolitice

Majoritatea seriilor ofiolitice pot fi împărțite în două grupe: Tethidians și Cordillerians. Ofioliții Tethidian sunt caracteristici Mediteranei de Est - de exemplu, Troodos în Cipru și Semail în Oman - și constau din seturi relativ complete de roci care corespund succesiunii clasice a ofioliților și au fost plasate pe o margine continentală aproape intactă ( Tethys este nume dat mării care a separat Europa de Africa). Ofiolitele cordilleriene sunt de obicei cele găsite pe lanțurile muntoase din nord-vestul Americii (Cordilera). Aceste ofiolite se află pe pene de acumulare (complexe de subducție) și nu sunt asociate cu margini continentale pasive. Acestea includ ofioliții din California din zona de coastă, ofioliții din Munții Klamath (California, Oregon) și ofioliții din partea de sud a Anzilor. În ciuda diferențelor de plasare, ambele tipuri de ofiolit sunt exclusiv de origine SSZ (Supra-Subduction Zone). ^[6]

Seria ofiolitică a Alpilor și a altor lanțuri derivate din coliziunile continentale nu s-au format, totuși, cu subducție, ci mai degrabă au reprezentat marginea continentală subțire care se formează în timpul expansiunii fundului oceanului în urma derivei plăcilor tectonice. Această scoarță oceanică inițială devine încastrată împotriva marginii continentale după închiderea ulterioară a bazinului oceanic, prinzând scoarța oceanică inițială în zona de coliziune.

Epoca ofioliților este adesea surprinzător de apropiată de momentul poziționării lor pe scoarța continentală. Ofioliții sunt prezenți în toate lanțurile muntoase majore din lume, atât colizionale (cum ar fi Himalaya ), cât și nu (ca Anzi ). Chimismul ofioliților - legat de zonele de subducție - și asocierea lor cu lanțurile montane sugerează că formarea și amplasarea lor sunt legate de închiderea bazinelor oceanice și de coliziunea dintre plăci (faza finală a ciclului Wilson), mai degrabă decât de deschiderea oceanelor și, prin urmare, expansiunea fundului oceanului, așa cum se credea inițial.

În plus, prezența ofiolitelor de-a lungul istoriei Pământului nu este constantă, ci mai degrabă s-au format și au fost plasate la anumite intervale. Aceste perioade de timp corespund bine fazelor de separare și deriva a supercontinentelor , nu pentru că se formează la crestele care separă continentele, ci pentru că marele ocean care a coexistat cu supercontinentele a trebuit să fie supus subducției de-a lungul noilor zone de subducție pe măsură ce a avut loc expansiunea. oceanic.

Azbest

85% din azbestul produs în lume a fost extras din termenii ultra-bazici de peridotit și serpentinoză ai rocilor ofiolitice, bogate în crizotil . Rocile de azbest se găsesc în ofioliții tectonizați : de-a lungul fracturilor, zonelor de defect și a contactelor cu structuri intruzive. Zăcăminte mari de crizotil se află în ofioliții din estul Canadei , în Ural , în California , în nord-vestul Italiei (Alpii Piemontezi spec. Val di Susa), în Apeninii Emilian - Romagnolo, tocmai la granița cu Oltrepo Pavese, ^{[ fără sursă ]} , în Toscana ^{[ fără sursă ]} , în nordul Greciei și în Cipru .

O incidență ridicată a mezoteliomului a fost găsită în rândul populației care locuiește în satele din apropierea carierelor care exploatau aflorimentele ofiolitice din Grecia, Turcia , Cipru, Corsica și Noua Caledonie : locuitorii au fost expuși la azbest extras, de asemenea, utilizat pentru prepararea și utilizarea ulterioară a tencuielii. produs cu azbest tremolitic pe pereții clădirilor din sat. ^[7]

În Italia nu există daune cauzate de expunerea la azbest la populațiile care locuiesc în zone în care sunt prezente aflorimente ofiolitice, chiar dacă lucrătorii din activitatea de excavare (extracție, transport și zdrobire) sunt expuși la valori sub limita legală, dar peste nivelul de acțiune definită prin Decretul legislativ 277/91. ^[8] Variabilitatea extremă a compoziției petrografice a aflorilor ofiolitice și diferitele metode de distribuție a mineralului în rocă necesită o evaluare loc cu loc a posibilului risc de azbest. ^[8]

Exemple

Aflorile ofiolitice din lume:

• Jormua Ofioliti în Finlanda .
• Troodos Ophiolites în Munții Troodos din Cipru .
• Vourinos și Pindos Ophioliti în nordul Greciei .
• Semail Ophiolites în Oman și Emiratele Arabe Unite .
• Betts Cove, St. Anthony, Little Port, Advocate, Gander River, Pipestone Pond, Great Bend și Annieopsquotch Ophiolites pe insula Newfoundland din Canada .
• Ofiolitele din Golful Insulelor din Parcul Național Gros Morne , insula Newfoundland, definite de UNESCO ca sit al Patrimoniului Mondial în 1987 pentru stratificarea lor perfectă și completă ofiolitică.
• Șopârla din Cornwall , Anglia .
• Coast Range, Smartville și Munții Klamath din California .
• Ofioliții papuani din Papua Noua Guinee .
• Secvențele ofiolitice din Japonia : Yakuno, Horokanai și Poroshiri.
• Complexul ofiolitic Ballantrae , în Girvan-Ballantrae, SW de Ayrshire , Scoția .
• Ofioliți prezenți în nord-vestul Italiei (Alpii Cottieni - Cesana Torinese, Grupul Voltri)
• Un ofiolit interesant se găsește pe Apeninii toscano-emilieni, la mică distanță de orașul Bruscoli, în municipiul Firenzuola. În vârful Ofiolitei a fost așezată o statuie reprezentând Madona din Lourdes.

Notă

Bibliografie

• Brongniart, A. (1813) "Essai de classification mineralogique des roches melanges" Journal des Mines, v. XXXIV, 190-199.
• Gass, IG (1968) "Masivul Troodos din Cipru este un fragment al fundului oceanului mezozoic?" Natura , 220 , 39-42.
• Church, WR și Stevens, RK (1970) „Complexe paleolioice timpurii ofiolite ale Appalacilor din Newfoundland ca secvențe de crustă oceanică-mantală”. Journal of Geophysical Research, 76 , 1460-1466.
• Fortey Richard, Pământul, o poveste intimă , capitol: Plăci, paginile 183-87, Editions Code, Torino, 2005.
• Moores EM și Vine, FJ (1971) „Masivul Troodos, Cipru și alți ofioliți ca scoarță oceanică: evaluare și implicații” Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 268A , 443-466.
• Moores, EM (2003) "O istorie personală a conceptului de ofiolit" în Dilek și Newcomb, editori, Ophiolite Concept and the Evolution of Geologic Thought Geological Society of America, publicația specială 373, 17-29.
• Pedroni G., Rosciglione L., Baratta C. & Varoli M., 1996, Mineralele ofiolitelor din Apeninii bolognezi și modeni. Ed. AVIS, Bologna, 283 pp.
• Shervais, JW, 2001, „Nașterea, moartea și învierea: ciclul de viață al ofioliților din zona suprasubducției” , Geochimie, Geofizică, Geosisteme , vol. 2, (numărul hârtiei 2000GC000080), 20.925 cuvinte, 8 figuri, 3 tabele. [jurnal online]
• Steinmann, G (1927) „Die ophiolitshen zonen in den mediterranen Kettengebirgen”, translantat și retipărit de Bernoulli și Friedman, în Dilek și Newcomb, editori, Ophiolite Concept and the Evolution of Geologic thought (Geological Society of America, publicația specială 373), 77-91.
• Vine FJ și Matthews DH (1963) „Anomalii magnetice peste crestele oceanului”, Nature 199 , 947-949

Alte proiecte

• Wikționarul conține dicționarul lema « ofiolit »
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe ofiolit

linkuri externe

• ( EN ) Ophiolites , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• Ofioliti, un jurnal internațional despre ofioliți și litosfera oceanică modernă pe ofioliti.it.

Portalul de geologie

Portal de mineralogie

Portalul Științelor Pământului