Mis on opioliidikivi?

Varasemaid geolooge hämmastab Euroopa Alpide omapärane kivimitüüp nagu midagi muud, mida maismaal leidub: tume ja raske peridootiit, mis on seotud sügavalt istuva gabbro, vulkaaniliste kivimite ja serpentiniidi kehadega, õhukese süvamerekaanega settekivimid.

Aastal 1821 nimetas Alexandre Brongniart selle kokkupandud opioliidi (teaduslikus kreeka keeles "madu kiviks") serpentiniidi (teaduslikus ladina keeles "madu kivi") eripärase kokkupuute järgi. Pragunenud, muudetud ja rikutud, ilma nende kohta seni puuduvate fossiilsete tõenditega, olid opioliidid kangekaelne mõistatus, kuni plaattektoonika näitas nende olulist rolli.

Sada viiskümmend aastat pärast Brongniarti andis plaaditektoonika tulek opholiitidele koha suur tsükkel: need näivad olevat väikesed ookeanilise kooriku tükid, mis on kinnitunud mandreid.

Kuni 20. sajandi keskpaigani süvamere puurimisprogramm me ei teadnud ainult seda, kuidas merepõhja ehitatakse, kuid kord oli sarnasus opioliitidega veenev. Merepõhja katab kiht süvamere savi ja ränimulda, mis kasvab ookeani keskosa servade lähenedes õhemaks. Seal ilmub pind paksu basaalkihina, mustas laavas purskasid ümarad leivad, mis moodustuvad sügavas külmas merevees.

Padja all basalt on vertikaalne tammid mis toidavad basalt-magmat pinnale. Neid tamme on nii palju, et paljudes kohtades on koorik vaid tammid, lamades koos nagu viilud leivapätsis. Need moodustavad selgelt levimiskeskuses nagu ookeani keskosa seljandik, kus mõlemad pooled levivad pidevalt, võimaldades magmal nende vahel tõusta. Loe lähemalt Erinevad tsoonid.

Nende "silutud tammikomplekside" all on gabbro ehk jämedateraline basaltkivimikehad ja nende all on hiiglaslikud peridotiidi kehad, mis moodustavad ülemise vahevöö. Peridotiidi osaline sulamine põhjustab põhilisi gabero- ja basaltikoguseid (loe lähemalt peatükist maapõue). Ja kui kuum peridootiit reageerib mereveega, on toode pehme ja libe serpentiniit, mis on opioliitides nii tavaline.

See üksikasjalik sarnasus viis geoloogid 1960. aastatel toimiva hüpoteesini: ofioliidid on iidse süvamerepõhja tektoonilised fossiilid.

Ofioliidid erinevad puutumatutest merepõhja koorik mõnel olulisel viisil, eriti seetõttu, et need pole terved. Ofioliidid lagunevad peaaegu alati laiali, nii et peridootiit, gabbro, plekk-tammid ja laavakihid ei klapi geoloogi jaoks kenasti üles. Selle asemel laotatakse nad tavaliselt mäestikku eraldatud kehadesse. Selle tulemusel on väga vähestel ofioliitidel tüüpilise ookeanilise maakoore kõik osad. Lehtkattega tammid on tavaliselt need, mis puuduvad.

Tükid peavad üksteisega olema valusalt korrelatsioonis, kasutades radiomeetrilisi kuupäevi ja kivimitüüpide vaheliste kontaktide haruldasi kokkupuuteid. Mõnedel juhtudel saab rikete liikumist hinnata, et näidata, et eraldatud tükid olid kunagi ühendatud.

Miks tekivad mägivööndites ofioliidid? Jah, seal asuvad paljandid, kuid mägivööd tähistavad ka plaatide kokkupõrget. Nii juhtum kui ka katkestused olid kooskõlas 1960. aastate tööhüpoteesiga.

Pärast seda on tekkinud komplikatsioone. Plaatide interaktsiooniks on mitu erinevat viisi ja näib, et ofioliiti on mitut tüüpi.

Mida rohkem uurime opioliite, seda vähem võime nende kohta eeldada. Kui näiteks ei leidu ühtegi plekitahvlit, ei saa me neist järeldada lihtsalt sellepärast, et väidetavalt oopoliidid neid omavad.

Paljude ofioliidikivimite keemia ei vasta täpselt ookeani keskosas paiknevate kaljurähkide keemilistele omadustele. Need sarnanevad lähemalt saarekaare laavadega. Ja tutvumisuuringud näitasid, et paljud opioliidid suruti mandrile vaid mõni miljon aastat pärast nende moodustumist. Need faktid osutavad enamiku opioliitide subduktsiooniga seotud päritolule, see tähendab keskmise ookeani asemel kalda lähedal. Palju subduktsiooni tsoonid on piirkonnad, kus koorik on venitatud, võimaldades uuel koorikul moodustuda enam-vähem samal viisil kui meremeres. Seega nimetatakse paljusid ofioliite spetsiifiliselt "suposubduktsiooni tsooni opioliitideks".

Ophioliite hiljutises ülevaates tehti ettepanek liigitada need seitsmesse erinevasse tüüpi:

1. Liguuria tüüpi opioliidid moodustusid ookeanibasseini varajase avanemise ajal nagu tänapäeva Punane meri.
2. Vahemere tüüpi opioliidid, mis moodustuvad kahe ookeanilise plaadi interaktsiooni ajal, nagu tänapäeva Izu-Bonini küünarvarred.
3. Sierran-tüüpi opioliidid esindavad saarekaare subduktsiooni keerulisi ajaloosid nagu tänapäeva Filipiinid.
4. Tšiili tüüpi opioliidid moodustusid tänapäeva Andamani meres sarnases kaare levikuvööndis.
5. Macquarie tüüpi opioliidid moodustuvad klassikalises ookeani keskosas, nagu tänapäeva Macquarie saar Lõuna-ookeanis.
6. Kariibi mere tüüpi opioliidid tähistavad ookeaniliste plaatide või suurte subduktsiooni Imeline Provintsid.
7. Frantsiskaani tüüpi opioliidid on akreteeritud ookeanilise kooriku tükid, mis kraabitakse subdukteeritud plaadilt ülemisele plaadile, nagu tänapäeval Jaapanis.

Nagu nii palju geoloogias, algasid ofioliidid lihtsaks ja muutuvad keerukamaks, kuna plaattektoonika andmed ja teooria muutuvad keerukamaks.