Alpejskie ofiolity: pozostałości zaginionego oceanu

W 1813 roku francuski geolog Alexandre Brongniart opublikował artykuł na temat mineralogicznej klasyfikacji skał¹, w którym wprowadził nową nazwę „ofiolity” dla zestawu ciemnych skał bogatych w minerał serpentyn. Nazwa pochodzi od greckich słów „wąż” i „skała”, które wydawały się odpowiednie, biorąc pod uwagę gładki, ciemnozielony wygląd ofiolitów, niejasno przypominający skórę węża (ryc. 1).

Europejscy geolodzy w XIX i na początku XX wieku byli stosunkowo dobrze zaznajomieni z tymi ciemnymi skałami, które po raz pierwszy zidentyfikowano w kilku częściach łańcuchów górskich Apeninów i Alp, ale również w innych regionach świata. Ofiolity były generalnie interpretowane jako skały magmowe, powstające z krzepnięcia i różnicowania magmy lub z wylewów wulkanicznych.

Badając ofiolity na początku XX wieku, niemiecki geolog Gustav Steinmann dokonał kilku ważnych obserwacji, które przyczyniły się do lepszego zrozumienia pochodzenia tych skał. Steinmann zauważył, że ofiolity są w stałym kontakcie z warstwami wykonanymi z wapienia, gliny i rogowca, skały bogatej w krzemionkę². Osady o podobnym składzie (wapno, glina i szlam krzemionkowy) zostały niedawno wydobyte z głębokiego dna morskiego, podczas najwcześniejszych wypraw oceanograficznych. Steinmann był tego świadomy i przekonał się, że ofiolity i związane z nimi osady musiały powstać na głębokim dnie oceanu.

Jeśli to prawda, to dlaczego skały z głębokiego dna oceanu występowały kilka kilometrów nad poziomem morza w środku Alp? Było to zagadkowe, ponieważ w tym czasie uważano, że kontynenty i oceany pozostawały w stałym położeniu od czasu ich pierwotnego powstania. Uważano, że najwyżej tylko krawędzie kontynentów mogą się fałdować, tworząc wąską depresję oceaniczną zwaną geosynkliną. Być może alpejskie ofiolity były pozostałościami geosynkliny oddzielającej Afrykę od Europy (ryc. 2). Rozwijając tę koncepcję, szwajcarski geolog Émile Argand był pierwszym, który zasugerował, że duża kolizja między dryfującymi kontynentami Afryki i Eurazji uwięziła i podniosła głębokie skały znajdującej się pośrodku geosynkliny³, model, który stał się wyraźnym prekursorem współczesnej teorii tektoniki płyt.

Jednak jeszcze 40 lat zajęłoby pełniejsze zrozumienie zagadki alpejskich ofiolitów. W latach sześćdziesiątych XX wieku bogactwo nowych informacji z badań dna oceanicznego ujawniło, że w przeszłości oceany powstawały dynamicznie, a nie stały i stały⁴. Odkryto, że skład i struktura skorupy oceanicznej była bardzo podobna do tej obserwowanej w kompleksach ofiolitycznych⁵. Pojęcie geosynklin na brzegach kontynentów zostało porzucone i zastąpione koncepcją marginesów płyt w strefach subdukcji oceanicznej i ekspansji dna morskiego. W końcu stało się jasne, że ofiolity nie były intruzami magmy zlokalizowanymi w geosynklinie, ale prawdziwymi kawałkami skorupy oceanicznej uwięzionymi w potężnych zderzeniach płyt tektonicznych.

Ofiolity znalezione wśród alpejskich szczytów świadczą o krętej drodze odkrywania i dynamicznym rozwoju koncepcji naukowych. Wyjaśniają również namacalny zapis potężnych sił działających w przeszłości. Na stronach Pisma Świętego znajdujemy opis tego, jak wielki wpływ na powierzchnię Ziemi miało potężne działanie Boga podczas stwarzania i podczas potopu. Nawet jeśli objawienie nie odnosi się do ofiolitów, doświadczanie gigantycznych ruchów płyt ujawnionych przez te skały wywołuje dobitne wrażenie, że niezrównana moc działała w historii naszej planety i znowu będzie aktywna (2 List Piotra 3, 5–7).

Sugestie do dalszego studium:

Bernoulli D., Jenkyns H. C., „Ancient oceans and continental margins of the Alpine‐Mediterranean Tethys: Deciphering clues from Mesozoic pelagic sediments and ophiolites”, „Sedimentology”, t. 56, 2009, s. 149-190.

Moores E. M., „A personal history of the ophiolite concept” [w:] Dilek Y. i Newcomb S. (red.), „Ophiolite concept and the evolution of geological thought”, Geological Society of America Special Paper 373, Boulder, CO, 2003, s. 17-29.

Przypisy

1. Brongniart, A. (1813). Essai de classification minéralogique des roches mélangées, Journal des Mines, v. XXXIV, 5-48.
2. Steinmann, G. (2003). Die ophiolithischen Zonen in den mediterranen Kettengebirgen (The ophiolitic zones in the Mediterranean mountain chains). Bernoulli, D., & Friedman, G. M., translators, inDilek, Y., and Newcomb, S., eds., Ophiolite concept and the evolution of geological thought: Boulder, CO, Geological Society of America Special Paper 373, 77-91.
3. Argand, E. (1916). Sur l’arc des Alpes occidentales. Eclogae Geologicae Helveticae, v.14, 145-191; Argand, E. (1924). Des Alpes et de l’Afrique. Bulletin de la Societe vaudoise des Sciences naturelles, v. 55, 233–236.
4. Hess, H. H. (1962). History of Ocean Basins, In Engel, A.E.J., James, H.L., & Leonard, B.F., eds., Petrologic Studies: A Volume to Honor A.F. Buddington: New York, Geological Society of America, 599-620.
5. Dietz, Robert S. (1963). Alpine serpentines as oceanic rind fragments. Geological Society of America Bulletin, v. 74, 947-952.