Che cos'è un ofiolite?

I primi geologi erano perplessi da un peculiare insieme di tipi di roccia nelle Alpi europee come nient'altro trovato sulla terra: corpi di peridotite scura e pesante associati a gabbro profondo, rocce vulcaniche e corpi di serpentinite, con un sottile cappuccio di rocce sedimentarie del mare.

Nel 1821 Alexandre Brongniart chiamò questo assemblaggio ofiolite ("pietra serpente" in greco scientifico) dopo le sue esposizioni distintive di serpentinite ("pietra serpente" in latino scientifico). Fratturati, alterati e colpiti, con quasi nessuna prova fossile per datarli, gli ofioliti erano un mistero testardo fino a quando la tettonica a zolle rivelò il loro ruolo importante.

Origine del fondo marino di ofioliti

Centocinquanta anni dopo Brongniart, l'avvento della tettonica a zolle ha dato agli ofioliti un posto nel grande ciclo: sembrano piccoli pezzi di crosta oceanica che sono stati attaccati ai continenti.

Fino al programma di perforazione in acque profonde della metà del 20 ° secolo non sapevamo solo come fosse costruito il fondale marino, ma una volta che abbiamo fatto la somiglianza con gli ofioliti era persuasivo. Il fondale marino è ricoperto da uno strato di argilla d'altura e melma silicea, che si assottiglia man mano che ci avviciniamo alle creste oceaniche. Lì la superficie si rivela come uno spesso strato di cuscino di basalto, lava nera scoppiata in pagnotte rotonde che si formano nell'acqua fredda e profonda del mare.

Sotto il cuscino di basalto si trovano le dighe verticali che alimentano il magma di basalto in superficie. Queste dighe sono così abbondanti che in molti punti la crosta non è altro che dighe, che si trovano insieme come fette in una pagnotta di pane. Si formano chiaramente in un centro di diffusione come la dorsale oceanica centrale, dove le due parti si espandono costantemente consentendo al magma di sollevarsi tra di loro. Maggiori informazioni sulle zone divergenti.

Sotto questi "complessi di argini rivestiti" vi sono corpi di gabbro, o roccia basaltica a grana grossa, e sotto di essi vi sono gli enormi corpi di peridotite che compongono il mantello superiore. Lo scioglimento parziale della peridotite è ciò che dà origine al gabbro e al basalto sovrastanti (leggi di più sulla crosta terrestre). E quando la peridotite calda reagisce con l'acqua di mare, il prodotto è la serpentinite morbida e scivolosa che è così comune negli ofioliti.

Questa somiglianza dettagliata ha portato i geologi negli anni '60 a un'ipotesi di lavoro: gli ofioliti sono fossili tettonici dell'antico fondale marino profondo.

Ophiolite Disruption

Gli ofioliti differiscono dalla crosta del fondo marino intatta per alcuni aspetti importanti, in particolare per il fatto che non sono intatti. Le ofioliti sono quasi sempre separate, quindi la peridotite, il gabbro, le dighe a strati e gli strati di lava non si accumulano bene per il geologo. Invece, di solito sono sparsi lungo le catene montuose in corpi isolati. Di conseguenza, pochissime ofioliti hanno tutte le parti della tipica crosta oceanica. Dike di solito sono ciò che manca.

I pezzi devono essere meticolosamente correlati tra loro utilizzando date radiometriche e rare esposizioni dei contatti tra i tipi di roccia. Il movimento lungo i guasti può essere stimato in alcuni casi per mostrare che una volta erano collegati pezzi separati.

Perché le ofioliti si verificano nelle catene montuose? Sì, è qui che si trovano gli affioramenti, ma anche le catene montuose segnano dove si sono scontrati i piatti. Il verificarsi e l'interruzione erano entrambi coerenti con l'ipotesi di lavoro degli anni '60.

Che tipo di fondale marino?

Da allora sono sorte complicazioni. Esistono diversi modi per interagire con le piastre e sembra che ci siano diversi tipi di ofiolite.

Più studiamo gli ofioliti, meno possiamo ipotizzare su di essi. Se non è possibile trovare dighe coperte, ad esempio, non possiamo inferirle solo perché si suppone che le ofioliti le abbiano.

La chimica di molte rocce ofiolite non corrisponde esattamente alla chimica delle rocce di cresta dell'oceano centrale. Assomigliano più da vicino alle lave degli archi dell'isola. E studi di datazione hanno mostrato che molti ofioliti furono spinti nel continente solo pochi milioni di anni dopo la loro formazione. Questi fatti indicano un'origine correlata alla subduzione per la maggior parte degli ofioliti, in altre parole vicino alla costa anziché al centro dell'oceano. Molte zone di subduzione sono aree in cui la crosta è allungata, permettendo alla nuova crosta di formarsi più o meno allo stesso modo di quando si trova nel midocean. Quindi molti ofioliti sono specificamente chiamati "ofioliti della zona di sovra-subduzione".

Un serraglio di ofiolite in crescita

Una recente recensione di ofioliti ha proposto di classificarli in sette diversi tipi:

1. Ofioliti di tipo ligure si sono formati durante l'apertura precoce di un bacino oceanico come l'odierno Mar Rosso.
2. Ofioliti di tipo mediterraneo formati durante l'interazione di due placche oceaniche come l'avambraccio Izu-Bonin di oggi.
3. Gli ofioliti di tipo Sierran rappresentano storie complesse di subduzione dell'arco dell'isola come le odierne Filippine.
4. Ofioliti di tipo cileno formati in una zona di diffusione dell'arco posteriore come l'odierno Mare delle Andamane.
5. Ofioliti di tipo Macquarie formate nella classica cresta del medio oceano come l'attuale isola di Macquarie nell'Oceano Antartico.
6. Gli ofioliti di tipo caraibico rappresentano la subduzione degli altipiani oceanici o delle grandi province ignee.
7. Le ofioliti di tipo francescano sono frammenti di crosta oceanica accumulati dalla piastra subdotta sulla piastra superiore, come oggi in Giappone.

Come così tanto in geologia, le ofioliti sono iniziate in modo semplice e stanno diventando sempre più complesse man mano che i dati e la teoria della tettonica a zolle diventano più sofisticati.