Bergenas Arkas jeb, kas atrodas zem Himalajiem?

Ja ir kāda vieta, kur akmeņi stāsta stāstus, tad Bergenas apkārtnē, R-Norvēģijā tie runā kā traki. Es tikko tur pabiju petroloģijas lauka kursa ietvaros. Tas bija neaprakstāmi. Nekad iepriekš nebiju redzējusi tādus iežus. Atsegumi ir dinamikas pilni, viss atrodas kustībā, ieži plūst un pārvēršas cits citā dažu centimentru atstatumā un katrs šo pārmaiņu solis ir saglabāts neskaitāmos atsegumos.

Bīdes zona (shear zone) “iesūc” amfibolītus, pārstrādājot tos joslotajos gneisos

Ģeoloģiskā situācija

Bergenas reģions, bieži saukts par Bergenas Arkām sastāv no vairākām napēm (nappe), kas uzbīdītas viena otrai un izliektas ap Bergenas pilsētu, no kosmosa atgādinot arkveida struktūras. Apmēram 420 miljonus gadu atpakaļ šeit sadūrās divi kontinenti – Laurencija un Baltija. Sadursmes rezultātā izveidojās kalnu grēda, kas lieluma ziņā pielīdzināma mūsdienu Himalajiem.  Tomēr pat kalni nav mūžīgi. Tektonisko plātņu sadursmei sekoja attālināšanās (extension) epizode, kas noveda pie kalnu grēdas sagrūšanas. Pēc tam miljoniem gadu ilga erozija un kalni ir zuduši. Bet ieži, kas kādreiz bija aprakti dziļi Zemes iekšienē (70-100 km) tagad ir atsegti virspusē. Tas padara Bergenas Arkas par diezgan īpašu vietu. Tā ir vieta, kur var redzēt kas atrodas zem Himalajiem vai citām augstām kalnu grēdām un pētīt procesus, kas norisinās dziļi zemes garozā, kas citādi ir neaizsniedzama.

Ko mēs redzējām?

Granulītu fāciju anortozīts ar vainagveida (corona) struktūrām

Lielāko daļu laika mēs pavadījām uz Lindås napes (sk. kartē). Šeit ieži, kas sākotnēji bija magmatiskas izcelsmes, tika metamorfizēti par granulītiem (granulites) apmēram 930 miljonus gadu atpakaļ (proterozojā). Neparastu izskatu tiem piedod īpašas vainagveida struktūras, kas “peld” baltajā plagioklāza matricē. Tās sastāv no olivīna kodola (melnā krāsā) un granātu apmales (sarkanā). Bieži vien šajās struktūrās sastopami arī piroksēnu vai hlorīta gredzeni.

Orģinālie granulītu fācijas ieži lielākoties ir hidratizēti (to minerālajā struktūrā iesaistīts ūdens) par amfibolītiem vai eklogītiem.  Pēc hidratācijas ieži saglabā līdzīgu izskatu, bet to krāsa ir mainījusies izmaiņu dēļ, kas notikušas minerāljā sastāvā. Augstāk attēlā redzams, ka granulītu lēcas parasti ir izolētas un aptvertas ar amfibolītu zonām.

Amfibolīti. Vainagveida struktūras šeit ir izmainītas hidratācijas reakciju dēļ. Olivīna kodols ir aizstāts ar talku un apmale sastāv no amphibola. Arī plagioklāzs ir gaišāks un sīkgraudaināks.

Ieža fragments, kurā notikusi daļēja sākotnējo minerālu aizvietošana. Izskatās, ka plaisa labajā pusē ir pavērusi ceļu šķidrumu iedarbībai. Vainagveida struktūra ir daļēji zaudējusi granātu apmali (tā saglabājusies tikai augšējā daļā – sarkanā krāsā) un piroksēna kodols ir aizvietots ar amfibolu un talku. Krasās robežas starp atšķirīgajiem minerāliem norāda, ka reakcija nebija temperatūras vadīta difūzija, bet gan šķidrumu ierosināta šķīdināšanas-aizvietošanas reakcija.

Amfibolītu bīdes joslā “peldošas” un daļēji pārveidotas vainagveida struktūras. Plagioklāzs (baltā krāsā) ir pilnībā plastisks. Fragmenti ar ar granātu apmalēm (sarkanā krāsā) nav mainījuši formu, bet fragmenti, kas pārveidoti par  amfibolītiem (melnā krāsā) sāk uzvesties plastiski. Interesanti, ka tikai struktūrām, kas atrodas tālu no citiem fragmentiem izdevies saglabāt granātu apmali. Tās, kas ir saspiestas kopā ir visvairāk izmainītas arī mineraloģiskā ziņā.

Apmēram 420 milj. gadu atpakaļ (silūra beigās) Lindås nape nonāca 70 – 100 km dziļumā. Granulītu fācijas ieži tika daļēji pārveidoti par eklogītiem. Eklogītam attēlā var redzēt līdzīgas vainagveida struktūras kā granulītiem bet tās ietverošais plagioklāzs ir aizvietots ar kianītu un omfacītu. Granātu apmales šķietami “izšķīst” matricē, pārvēršoties omfacītā (omphacite) (zaļā krāsā).

Izturīgus granulītu blokus aptver plastiki deformēts eklogīts. Dažos gadījumos ap granulītu blokiem ir balta plagioklāza apmale (augšā kreisajā pusē) un bieži vien to ārējās malas deformētas plastiskā veidā (apakšējā labajā pusē).

Secinājumi

Šī teritorija skaidri parāda, ka dabā pāreja starp dažādiem iežiem nenotiek tik vienkārši kā šajā bildē:

Spiediena-temperatūras diagramma, kas attēlo aptuvenos apstākļus kuros glavenās metamorfisma fācijas ir stabilas. (Modified from Yardley 1989 and Yardley et al. 1990). Hfls, hornfels; A–E, albite–epidote; Hbl, hornblende; Px, pyroxene, Preh–pump, prehnite–pumpellyite (source: http://science.jrank.org/pages/47852/metamorphism-metamorphic-facies-metamorphic-rocks.html)

Iežu tipi, kurus raksturo atšķirīgi temperatūras-spiediena apstākļi var koeksistēt, un šķidrumu klātbūtne visu padara vēl sarežģītāku.

Apbrīnojama vieta! Tāpēc es to izvēlējos savam maģistra darbam.

Advertisements

Komentēt

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Mainīt )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Mainīt )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Mainīt )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Mainīt )

Connecting to %s

%d bloggers like this: