Ankstyviausius geologus suglumino savotiškas Europos Alpių tipų uolienų rinkinys, kaip niekur kitur sausumoje aptinkamų: tamsus ir sunkus peridotitas, susijęs su giliai sėdinčia gabbro, vulkaninėmis uolienomis ir serpentinito kūnais, su plonu giliavandenio dangtelio nuosėdinės uolienos.
1821 m. Alexandre'as Brongniartas pavadino šį surinktą opiolitą („gyvatės akmeniu“ mokslinėje graikų kalboje) po išskirtinio serpentinito („gyvatės akmens“ mokslinėje lotynų kalba) ekspozicijų. Lūžę, pakitę ir sugedę, o iki šiol neturėję beveik jokių iškastinių įrodymų, opioliitai buvo užsispyrusi paslaptis, kol plokšteliniai tektonikai atskleidė svarbų jų vaidmenį.
Ophiolites jūros dugnas
Praėjus šimtui penkiasdešimčiai metų po Brongniarto, plokštelinės tektonikos atsiradimas suteikė opiolitams vietą didelis ciklas: atrodo, kad jie yra maži vandenyno plutos gabalėliai, kurie buvo pritvirtinti prie žemynai.
Iki XX amžiaus vidurio giliavandenių gręžinių programa mes nežinojome, kaip statomas jūros dugnas, bet kažkada panašumas su opiolitais buvo įtikinamas. Jūros dugnas yra padengtas giliavandenio molio ir silicio dumblo sluoksniu, kuris tampa plonesnis artėjant prie vandenyno vidurio keterų. Ten paviršius atsiskleidžia kaip storas pagalvės bazalto sluoksnis, juodos spalvos lava išsiveržė apvaliomis kepalomis, susidarančiomis giliame šaltame jūros vandenyje.
Po pagalvės bazaltu yra vertikalės pylimai kurie maitina bazalto magmą paviršiumi. Šie pylimai yra tokie gausūs, kad daugelyje vietų pluta yra ne kas kita, kaip pylimai, gulintys kartu kaip riekelės duonos kepalėlyje. Jie aiškiai susiformuoja pasklidimo centre, kaip vidurio vandenyno keteros, kur abi pusės nuolat plinta viena nuo kitos, leisdamos magmai pakilti tarp jų. Skaityti daugiau apie Skirtingos zonos.
Po šiais „apkaltais užtvankos kompleksais“ yra gabbro arba šiurkščiavilnių bazaltinės uolienos kūnai, o po jais - didžiuliai peridotito kūnai, sudarantys viršutinę mantiją. Dėl dalinio peridotito tirpimo atsiranda gabbro ir bazaltas (skaitykite daugiau apie žemės pluta). Kai karštas peridotitas reaguoja su jūros vandeniu, produktas yra minkštas ir slidus serpentinitas, toks įprastas opiolituose.
Šis išsamus panašumas septintojo dešimtmečio geologus privedė prie darbinės hipotezės: ophiolitai yra senovės giliųjų jūros dugno tektoninės fosilijos.
Ophiolite sutrikimas
Ophiolites skiriasi nuo nepažeistų jūros dugno pluta kai kuriais svarbiais būdais, ypač tuo, kad jie nėra nepažeisti. Ophiolitai beveik visada yra suskaidomi, todėl peridotitas, gabbro, dengti pylimai ir lavos sluoksniai nėra gerai sukaupti geologui. Vietoj to, jie paprastai yra ištempti palei kalnų grandines atskirais kūnais. Dėl to labai nedaug opiolitų turi visas tipiškos vandenyno plutos dalis. Dėžių užtvankų dažniausiai trūksta.
Gabalai turi būti kruopščiai koreliuojami tarpusavyje, naudojant radiometrines datas ir retus kontaktus tarp uolienų rūšių. Kai kuriais atvejais galima įvertinti judėjimą išilgai gedimų, kad būtų parodyta, jog atskirti gabalai kadaise buvo sujungti.
Kodėl ophiolitai atsiranda kalnų diržuose? Taip, ten yra atodangos, tačiau kalnų diržai taip pat žymi plokščių susidūrimo vietas. Įvykis ir sutrikimas atitiko septintojo dešimtmečio darbo hipotezę.
Koks jūros dugnas?
Nuo to laiko kilo komplikacijų. Yra keli skirtingi plokštelių sąveikos būdai ir paaiškėja, kad yra keletas opiolito tipų.
Kuo daugiau mes tyrinėjame opiolitus, tuo mažiau galime spėti apie juos. Pavyzdžiui, jei nerandama apkaltų pylimų, mes negalime jų daryti išvadomis vien dėl to, kad tariama, kad juos turi ophiolitai.
Daugelio opiolito uolienų chemija ne visai atitinka vandenyno vidurio kraigo uolienų chemiją. Jie labiau primena salų lankų lavas. Ir pasimatymų tyrimai parodė, kad daugelis opiolitų buvo išstumti į žemyną tik po kelių milijonų metų po jų susidarymo. Šie faktai rodo daugumos opiolitų, susijusių su subdukcija, kilmę, kitaip tariant, netoli kranto, o ne vidurinio vandenyno. Daug subdukcijos zonos yra sritys, kuriose pluta yra ištempta, todėl nauja pluta gali susidaryti panašiai, kaip tai daroma jūros vandenyne. Taigi daugelis opiolitų yra specialiai vadinami „supdudukcinės zonos opiolitais“.
Auganti opiolito menkė
Neseniai atliktoje opiolitų apžvalgoje buvo pasiūlyta juos suskirstyti į septynias skirtingas rūšis:
- Ligūrijos tipo opiolitai susidarė per ankstyvą vandenyno baseino, kaip šiandieninė Raudonoji jūra, atidarymą.
- Viduržemio jūros tipo opiolitai, susiformavę dviejų vandenyno plokščių, tokių kaip šiandieninis Izu-Bonin dilbis, sąveikos metu.
- Sierrano tipo opiolitai atspindi sudėtingas salų arkos subdukcijos istorijas, kaip šiandieniniai Filipinai.
- Čilės tipo opiolitai susiformavo nugaros lanko plitimo zonoje, kaip šiandieninė Andamanų jūra.
- Macquarie tipo opiolitai susiformavo klasikiniame vidurio vandenyno keteroje, kaip šiandieninė Macquarie sala pietiniame vandenyne.
- Karibų tipo opiolitai reiškia vandenyno plokščiųjų arba didžiųjų plokščių subdukciją Nepaprastas Provincijos.
- Pranciškoniško tipo opiolitai yra akredituoti vandenyno plutos gabalėliai, subraižyti iš subduliuotos plokštės ant viršutinės plokštės, kaip šiandien Japonijoje.
Kaip ir daug kas geologijoje, ophiolitai buvo pradėti nuo paprastų ir tampa vis sudėtingesni, nes plokštelinės tektonikos duomenys ir teorija tampa sudėtingesni.