Ophiolit: Oceanisk skorpe blottet på land — definition & pladetektonik

Ophiolit: Lær om oceanisk skorpe blottet på land, grønne basaltbjergarter, rolle i pladetektonik og eksempler fra Alperne & Himalaya — nøgle til forståelsen af gamle bjergbælter.

En ophiolit er et afsnit af Jordens oceaniske skorpe og den underliggende øvre kappe, som er blevet løftet op og blotlagt over havniveau. De bjergarter, der udgør ophiolitterne, er en ændret form for basalt. Stenene er ofte grønne.

De findes i bjergbælter som f.eks. i Alperne og Himalaya. De viser, hvor tidligere havbassiner blev opslugt af subduktion. Dette var en af de opdagelser, som pladetektonikken gjorde. Ophiolitter har altid spillet en central rolle i pladetektonisk teori og i fortolkningen af gamle bjergbælter.

Hvad består en ophiolit af?

En klassisk ophiolit-sekvens består ofte af en velordnet lagpakke, fra dybere mod overfladen:

• Ultramafisk øvre kappe (peridotit), ofte stærkt serpentineret.
• Layered gabbro (krystalliseret oceanisk skorpe).
• Sheeted dike complex — tætliggende, lodrette gange af forvitret basalt, der forbandt magma-kammeret med overfladen.
• Pillow-lavaer (pudeformede lavablokke dannet ved udstrømning under vand).
• Dæk af pelagiske beklædninger og sedimenter (dybhavsler og biogene kalker).

Hvordan dannes ophiolitter?

Ophiolitter repræsenterer oprindeligt oceanisk skorpe og øvre kappe dannet ved spredningszoner (midthavsrygge) eller i tilknytning til subduktionsrelaterede rygge. Normalt synker oceanisk skorpe ved subduktion, men under særlige tektoniske forhold kan et stykke oceanisk skorpe og kappe blive skubbet op og lagt ind over kontinental skorpe — en proces kaldet obduktion. Obduktion sker typisk i forbindelse med kollisioner mellem tektoniske plader og kan indlejre oceaniske sekvenser i unge bjergkæder.

Hvorfor er ophiolitter grønne?

Den karakteristiske grønne farve skyldes ofte hydrotermal omdannelse og mineraler som serpentin, chlorit og epidot, der dannes ved kemisk påvirkning af ultramafiske og mafiske bjergarter. Serpentinisering af peridotit omdanner fx olivin til serpentinmineraler og frigiver varme og kemisk reduceret væske — processer, der kan give grønlige farvenuancer.

Geologisk og videnskabelig betydning

• Direkte bevis for eksistensen af oceanisk skorpe på land — ophiolitter gjorde det muligt at studere havbundsprocesser uden borehuller.
• Indsigt i mantel- og magma-processer: gabbroer, sheeted dikes og pillow-lavaer viser akkumulering og opstigende smelter ved midthavsrygge.
• Hydrotermale systemer: varme, cirkulerende havvand ved rygge ændrer bjergarterne og skaber sulfidaflejringer og mineralisationer.
• Økologi og astrobiologi: serpentiniseringsprocesser kan producere H2 og skabe energi til kemotrof mikrobiologi — vigtigt for forståelsen af liv i ekstreme miljøer.

Økonomisk betydning

Ophiolitter kan indeholde økonomisk værdifulde mineraler, fx chromit, nikkel-, kobber- og jern-sulfider samt nogle gange ædelmetaller og PGE (platinum-gruppe-elementer). Hydrotermale aflejringer forbundet med gamle havbundssystemer kan danne massive sulfider, som er mål for minedrift.

Typiske lokaliteter

Nogle af verdens mest kendte og velundersøgte ophiolitter omfatter Semail (Oman), Troodos (Cypern) og flere eksempler i Newfoundland (Canada) og New Zealand. I Europa optræder resterne ofte i sammenhæng med store bjergbælter som Alperne, og fragmenter findes også i Himalaya og andre kollisionszoner.

Fortolkning og grænsetilfælde

Ikke alle ultramafiske klipper på land er ophiolitter; nogle kan være fragmenter af kontinentalskorpe eller restmantel, og efterfølgende metamorfose kan sløre den oprindelige ophiolit-sekvens. Derfor kræver identificering typisk detaljeundersøgelser af stratigrafi, petrologi og geokemi.

Sammenfatning

Ophiolitter er vigtige geologiske arkiver, fordi de giver direkte adgang til materialer fra oceanisk skorpe og øvre kappe, som ellers ville være utilgængelige under havet. De afslører processer ved midthavsrygge, hydrotermal aktivitet og mekanismer for, hvordan oceanisk lithosfære kan blive bevaret og indbygget i kontinentale bjergkæder under pladetektoniske begivenheder.

Stratigrafi og definition

Den stratigrafiske rækkefølge, der ses i ophiolitter, skyldes lithosfære-dannende processer på de mellemoceaniske rygge:

• Sedimenter: mudder (sort skifer) og kertsler, der er aflejret efter dannelsen af jordskorpen.
• Ekstrusiv sekvens: basalt "pude lavas" viser magma/havvand-kontakt.
• Lodrette, parallelle diger, der fodrede lavas ovenover.
• Gabbros fra mineraler, der falder ned fra et magmakammer.
• Peridotit: mineraler fra bjergmantel, opvarmet og presset under orogeni (bjergdannelse).

Idealiseret stratigrafisk sekvens af en ophiolit

Søg efter bogstav