Серпентиниты и серпентиниты


Серпентиниты и серпентиниты: разнообразие происхождения и механизмов размещения серпентинитовых тел в Калифорнийских Кордильерах


Большинство серпентинитизированных перидотитов в орогенных поясах происходят из океанической литосферы, но механизмы внедрения этих пород сильно различаются, о чем свидетельствует природа этих каменных тел и их контакты. Разнообразные механизмы размещения имеют важные последствия для связи проявлений офиолитовых пород с крупномасштабными орогенными процессами.


В Калифорнийских Кордильерах самые большие тела ультраосновных пород представляют собой части офиолитовых пластин, таких как офиолит Берегового хребта (CRO), которые были частью верхней плиты океанической системы субдукции. Такие единицы отличаются от более мелких тел внутри субдукционных комплексов, таких как францисканский комплекс, которые были перенесены с субдуцирующей плиты на субдукционный комплекс во время аккреции.


Некоторые ультраосновные породы внутрисубдукционного комплекса встречаются в виде почти бесблоковых пластов во францисканском комплексе и как часть основных-ультрамафитовых чешуйчатых или разорванных образований в комплексе Шу Флай в северной части Сьерра-Невады.


Серпентинит змеевик францисканского комплекса также встречается в виде осадочного меланжа серпентинита, который был частично субдуцирован после отложения в желобе в результате подводного оползания. Такие меланжи включают блоки, которые фиксируют метаморфизм более раннего и более высокого уровня, чем матрица.


Осадочный серпентинитовый меланж, который включает метаморфические блоки высокого давления, также обнаружен в базальных отложениях преддугового бассейна группы Грейт-Вэлли, осадконакопление которых перекрывает CRO. Различить различное происхождение серпентинитов в Калифорнийских Кордильерах сложно, даже несмотря на то, что окончательное континентальное столкновение не затронуло этот орогенный пояс.

 

Серпентинит и рассвет жизни


Подводные гидротермальные источники над серпентинитом создают градиенты химического потенциала водного и ионного водорода, что обеспечивает очень привлекательное место для зарождения жизни.


Эта среда была наиболее благоприятной до того, как массивная земная атмосфера CO 2 погрузилась в мантию, что произошло примерно через 10–100 млн лет после удара, образовавшего Луну; термофильные условия сохранялись в течение нескольких миллионов лет, в то время как атмосферное pCO 2 упало примерно с 25 бар до менее 1 бар. Океан был слабокислым (рН ~ 6), и для зарождающейся жизни существовал большой градиент рН с флюидами с рН 9–11, выходящими из серпентинита на морском дне. Всего СО 2в воде было значительным, поэтому жерловая среда не ограничивалась углеродом.


Биологически важные фосфаты и Fe(II) были в некоторой степени растворимы в течение этого периода, что произошло задолго до самых ранних записей о сохранившихся поверхностных породах примерно 3,8 миллиарда лет назад (Ga), когда фотосинтезирующая жизнь кишела на Земле, а pH океана был современным значением. примерно 8.


Серпентинит существовал к 3,9 млрд лет назад, но более старые породы, которые могли бы сохранить свидетельства его присутствия, не были обнаружены. Земля хранит обширные свидетельства архейского и более молодого субдуцированного биологического материала, но их еще предстоит использовать для гадейских летописей.


Сноски


Один из 17 вкладов в дискуссионную встречу « Химическое происхождение жизни и ее ранняя эволюция ».