Fra mantel til sjøbunn

Fra mantel til sjøbunn

Den verdenskjente ofiolitten på Kypros representerer et fullstendig snitt gjennom gammel havbunnsskorpe som er svært godt bevart.

Hele 60 prosent av jordens overflate består av havbunnsskorpe. Når en bit av slik havbunnsskorpe blir skjøvet opp på land, kaller vi det en ofiolitt.

En komplett ofiolitt består av en bestemt sekvens av bergarter. Underst ligger ultramafiske bergarter fra mantelen, deretter følger lagdelte ultramafiske kumulater, gabbro, diabasganger og basalt. Helt øverst ligger et lag med dyphavssedimenterer.

Fragmenter av ofiolitter finnes mange steder på Jorden, men bare noen titalls plasser er hele sekvensen bevart. Troodos-ofiolitten på Kypros er kanskje den mest komplette, og er blant ofiolittene som er mest studert av geologer.

Skjøvet opp

På nesten 2000 meters høyde, sentralt på øya Kypros, starter en unik vandring fra toppen av Troodosfjellene. På veg ned mot kysten går vi gjennom bergarter fra Jordens indre og opp gjennom alle lagene i den gamle havbunnsskorpen, helt til vi står med bena trygt plantet på havbunnssedimentene. Denne muligheten har gjort lagfølgen til et «hellig sted» for mange geologer.

– Det er sjelden å finne alle lagene fra mantelen til sjøbunnen så godt bevart som i Troodosfjellene på Kypros, sier Tor Grenne, forsker ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).

– Mange ofiolitter ligger i orogene belter (fjellkjeder) og er mer eller mindre foldet og omdannet. Troodos-ofiolitten, derimot, er praktisk talt umetamorf og intakt. Den ca. 90 millioner år gamle havbunnskorpen kom opp i dagen i en prosess som begynte for 20 millioner år siden og varte nesten frem til i dag, hovedsakelig som resultat av at Den eurasiske og Den afrikanske platen beveger seg mot hverandre. I denne prosessen ble den gamle havbunnsskorpen bøyd opp i en domstruktur. De laveste delene av skorpen ble presset opp midt på øya der de ble eksponert gjennom senere erosjon, forklarer Tor.

Fine lokaliteter

Tor har selv vært på Kypros, ikke bare fordi det er en øy med et behagelig klima, fantastisk natur og spennende kulturhistorie, men også fordi Troodos-ofiolitten på mange måter kan sammenlignes med rester av gammel havbunnsskorpe i Norge.

– Flere steder i Den kaledonske fjellkjeden er det bevart små og store ofiolittfragmenter, de fleste dannet i Iapetushavet for omkring 480-500 millioner år siden. Leka-ofiolitten (GEO 06/2010) skiller seg ut ved at alle delene av havbunnskorpen er bevart, og ikke minst på grunn av at de nedre delene av skorpen – med mantel og ultramafiske kumulatbergarter – er spesielt godt eksponert og kan studeres i detalj. På mange måter er bergartene lettere å studere på Leka enn på Kypros, ettersom de nakne bergflatene er så godt som fri for forvitring, sier Tor.

Som vi nå vet er dette grunnen til at Leka er blitt Geologisk nasjonalmonument (GEO 06, 2010). Du trenger altså ikke reise til Kypros for å se en ofiolitt. Det er nok å ta turen til Leka. Om da ikke klimaet har betydning for valg av reisemål?

– Også i andre norske ofiolitter er deler av den gamle havbunnsskorpen bevart. I Lyngen i Troms er det områder med ultramafiske og gabbroide bergarter fra nedre del av skorpen. Øvre del av havbunnsskorpen, derimot, ser vi bedre i andre ofiolittfragmenter, som på Karmøy og Solund-Stavfjord på Vestlandet, og i Vassfjellet og Løkken i Sør-Trøndelag. I flere av disse finner vi enestående blotninger av putelava og gangkompleks.

I Løkken-ofiolitten har det også vært gruvedrift på det som trolig var verdens største ofiolitt-tilknyttede svovelkismalm med kobber og sink. Her ble det utvunnet kobber i 333 år, fra 1654 til 1987.

Tor Tor Grenne har ikke minst likheten mellom Løkken-malmen og kobberforekomster på Kypros vært en viktig stimulans til interessen for middelhavsøya. For båndene er mange både på geologiske og historiske plan: Det latinske navnet for kobber – cuprum – var avledet av ”metallet fra Kypros”. Enda lenger tilbake – noen hundre år før vår tidsregning – kom kanskje navnet på selve øya av et sumerisk ord for kobber eller bronse.

Fra bunn til topp

Mantelen

Tekst: Tor Grenne

Kypros høyeste punkt – fjellet Olympos – består av ultramafiske bergarter som utgjør en hevet blokk av øvre mantel, som på dannelsestidspunktet lå mer enn ti kilometer under havbunnen. Den dominerende bergarten er harzburgitt (opprinnelig en bergart med nesten bare olivin og orthopyroksen). Dette er restene etter delvis oppsmelting av mantelen, der basaltisk smelte ble skilt ut og strømmet opp mot magmakammere høyere opp i havbunnsskorpen slik at bare de mest ”tungtsmeltende” mineralene ble igjen. Noe dunitt finnes også. De ultramafiske bergartene er omdannet i varierende grad til serpentinitt (her finner vi også opprinnelsen til navnet: ofiolitt og serpentinitt betyr slangestein på henholdvis gresk og latin).

Toppen av denne enheten kalles ’petrologisk Moho’ (Mohorovičić-diskontinuiteten): grensen mellom mantelen og den egentlige jordskorpen.

Lagdelte dypbergarter og gabbro

Over mantelbergartene kommer en serie med lagdelte dypbergarter som varierer fra ultramafisk til gabbroid sammensetning. Dette er kumulater, som ble til ved at olivin, pyroksen og andre mineraler krystalliserte og sank ned til bunnen av magmakamre seks til ti km under havbunnen. Over kumulatene finner vi gabbro uten lagdeling, sammen med mindre kropper av plagiogranitt – en granittisk bergart som ikke inneholder kalifeltspat og som er karakteristisk for ofiolitter.

Gangkomplekset

Over gabbroene følger den enheten som er mest karakteristisk for ofiolitter: et kompleks av vertikale diabasganger. Gangene har intrudert andre diabasganger, enten langs kontaktene mellom de eldre gangene eller inne i gangene, slik at enheten tildels består utelukkende av diabasganger. Gangkomplekset er det som tydeligst viser at en har å gjøre med nydannet havbunnsskorpe, som er blitt til ved at basaltisk magma stadig strømmer opp langs sprekker langs en spredningsakse. På Kypros er gangkomplekset ca. tre km tykt. De enkelte gangene er fra noen få centimeter til noen meter brede.

Overgangen oppover fra gabbroen er gradvis, ved at flere og flere ganger intruderer gabbroen helt til en kommer inn i det rene gangkomplekset. Det kan virke som en selvmotsigelse at gangene trenger inn i gabbro, ettersom gabbroen representerer et magmakammer som selv var kilde til diabasganger. Men det er likevel forståelig når en tenker seg magmakammeret under en spredingsakse, der det stadig fylles på nytt magma nedenfra samtidig som toppen og sidene avkjøles og krystalliserer. På denne måten kan nye diabasganger trenge inn i gabbro som nylig er størknet, i en kontinuerlig prosess med nydannelse av havbunnsskorpe.

Gangkompleks på Kypros.

Gangkompleks på Kypros.

Putelava

Over gangkomplekset har Troodos-ofiolitten en ca. to km tykk serie av basaltlava. At lavaen er strømmet ut på havbunnen, vises ved at den oftest danner såkalt putelava – en spesiell lavaform der avkjølingen mot havvannet gjorde at lavaen strømmet gjennom en mengde litt flattrykte ”rør” med et tynt skall av størknet lava. I tverrsnitt kan rørene minne om puter, noe som har gitt opphav til navnet. Også her er det gradvis overgang fra gangkomplekset, ettersom mange diabasganger har trengt gjennom litt eldre putelava før de nådde havbunnen og dannet en ny lavastrøm.

Sedimenter

Den øverste enheten i Troodos-ofiolitten er den snaut 1 km tykke Perapedhi-formasjonen. Den består av ulike dyphavssedimenter, blant annet silisiumrikt dyphavsslam med store mengder skjelettrester fra radiolarier (encellete dyr), finkornede klastiske slamsteiner, og hydrotermale jern- og manganrike avsetninger (såkalt umber).

COMMENTS

WORDPRESS: 0
X