אולטרה-מאפי

אולטרה-מאפי הוא כינוי בגאולוגיה למינרלים, למאגמה, ללבה, ולסלעי יסוד וסלעים מותמרים דלים בסיליקה – פחות מ-45% – ועשירים בברזל ובתחמוצות מגנזיום. התגבשותם מתרחשת בטמפרטורות גבוהות מאוד – יותר מ-1,100°C, וכתוצאה מכך נוצרים סלעים כקומטיט ובוניניט.

לבה אולטרה-מאפית
צמיגותה של לבה אולטרה-מאפית נמוכה מאוד בשל תכולת סיליקה נמוכה ובשל העובדה כי בטמפרטורה של יותר מ-1,100°C לא מתאפשר פילמור. סוג זה של לבה התקיים בשעה שכדור הארץ היה חם מאוד, דבר שאיפשר קיום כמות גדולה של מגנזיום בלבה במהלך הפרוטרוזואיקון ובתחילת הפנרוזואיקון.

סלעים אולטרה-מאפיים

הנפח העיקרי של סלעים אולטרה-מאפיים בכדור הארץ מצוי במעטפת, המורכבת בעיקר מפרידוטיט – המורכב מאוליבין ומפירוקסן, ומדוניט – המורכב בעיקר מאוליבין. סלעים נוספים נוצרים מהתקררות והתקרשות של מאגמה ולבה.

סלעי מחדר אולטרה-מאפיים
סלעי מחדר אולטרה-מאפיים מצויים בדרך-כלל במחדרים שכבתיים נרחבים. סלעי הצטברות כאלה אינם מייצגים את הרכבה הכימי הראשוני של המאגמה מהם נוצרו, אלא הם תוצאה של גיבוש מפריט. מחדרים כאלה כוללים דוניט, פרידוטיטים ופירוקסניט והרכבים נדירים דוגמת טרוקטוליט, בעל תכולה גבוהה של פלגיוקלז סידני. בחלקו העליון של הרצף השכבתי ניתן למצוא גברו ונוריט, ולעיתים נדירות גם הורנבלנדיט ופלוגופיטיט.

סלעים געשיים אולטרה-מאפיים
סלעים געשיים אולטרה-מאפיים מאוחרים לארכאיקון נדירים, ומוגבלים בעיקר לפרוטרוזואיקון, אם כי לבות בוניניטיות נפלטו לאחרונה בגב קשת האיים בשקע מאנוס (Manus Trough) בגינאה החדשה. לבות אולטרה-מאפיות נוצרות כנראה על איו – ירחו של שבתאי, מאחר שהטמפרטורה בה הן נפלטות גבוהות מאלה הנוצרות בהתפרצויות מאפיות בכדור הארץ.

דוגמאות לסלעים געשיים אולטרה-מאפיים:
קומטיט (komatiite) – סלע שמקורו במאגמה מתחתית המעטפת הנוצר בטמפרטורה של 1,600°C. בהגדרתו מכיל קומטיט פחות מ-18% תחמוצות מגנזיום. מקור שמו: נהר קומאטי (Komati) בדרום אפריקה. הקומטיט הצעיר ביותר נמצא באי גורגונה (Gorgona) בקולומביה, וגילו כ-90 מיליון שנה. קומטיטים אחרים שנמצאו נוצרו לפני יותר מ-3 מיליארד שנה, ולא ידועים סלעים נוספים מתקופות מאוחרות יותר.
בוניניט (boninite) – סלע עתיר מגנזיום שמקורו באזורי הפחתה והעתקי חילוף. מקור השם באיי בונין, דרומית ליפן.
בזלת פיקריט (Picrite basalt) – בזלת עתירת מגנזיום המכילה פנוקריסטים של אוליבין.

סלעים אולטרה-אשלגניים ומליליטים
מבחינה טכנית, סלעים אולטרה-אשלגניים ומכילי מליליט נחשבים קבוצה נפרדת בהתבסס על מודלים של התכה, הנחשבים אולטרה-מאפיים בשל תכולה נמוכה במיוחד של סיליקה ותחמוצות מגנזיום. סלעים כאלה שמקורם במעטפת, נחשפים על-פני הקרום, אם כי לא נצפו התפרצויות היסטוריות שפלטו אותם על-פני השטח. סלעים אלה נדירים ומופיעים לרוב כמחדרים.

היווצרות המאגמה היוצרת סלעים אלה תלוי בכמה גורמים:
עומק רב של התכה חלקית
טמפרטורה נמוכה של התכה חלקית
עושר ביסודות ליתופיליים ("אוהבי" סיליקט) דוגמת אשלגן, בריום, צזיום ורובידיום
עושר בהרצבורגיט (Harzburgite, סוג של פרידוטיט)
עושר בפירוקסן ופלוגופיט מתוך המעטפת
קיום מים ופחמן דו-חמצני במקורות המאגמה, כאשר כל אחד מהם יוצר מאגמה ייחודית
תגובה של הנתך עם סלעי הסביבה בעת הובלת המאגמה
נוכחות של סלעי משקע שהופחתו אל תוך המעטפת

דוגמאות לסלעים אולטרה-אשלגניים:
למפרופיר (Lamprophyre)
קימברליט
למפרואיט (Lamproite)
סלעי לוסיט
לויקוגרניט (Leucogranite) – מחדרים נושאי פלדשפטואידים הנובעים מהתכה של קרום גרניטי

סלעים מותמרים אולטרה-מאפיים
התמרה של סלעים אולטרה-מאפיים בנוכחות מים ו/או פחמן דו-חמצני יוצרת שני סוגים עיקריים של סלעים אולטרה-מותמרים: קרבונטים של טלק וסרפנטיניט (Serpentinite) – סלע המורכב ממינרל אחד לפחות מקבוצת הסרפנטין.

התגובה הכימית בקרבונטים של טאלק מתרחשת בסלעים אולטרה-מאפיים בהתמרה נמוכה בפאצייס צפחות ירוקות וגרנוליט, כאשר הסלע נחשף לנוזלי התמרה בריכוז מולרי של יותר מ-10% פחמן דו-חמצני. כאשר נוזלים בריכוז נמוך יותר באים במגע עם סלע אולטרה-מאפי, התגובה הכימית תיצור הרכב כלוריטי-סרפנטיני-אמפיבולי.

סלעים אולטרה-מאפיים ורגוליט
סלעים אולטרה-מאפיים אלקליים מספקים איזון והזנה לקרקעות הנוצרות מהם ויוצרות רגוליט ביחד עם הפרידוטיט והסרפנטיניט, בהם ריכוז גבוה יותר של מגנזיום וסידן, ריכוז רעיל של כרום וניקל, וריכוזים נמוכים של זרחן ואשלגן. מרכיבים אלה יוצרים קרקע גידול לצמחייה ייחודית דוגמת יערות הגשם בקלדוניה החדשה. במקרים רבים נוצרות שכבות ציפוי כנארי של מגנזיט ולטריט עתיר חרסית, בעיקר באזורים טרופיים וסובטרופיים. בליה של סלעים אולטרה-מאפיים עשויה ליצור שכבה לטריטית של ניקל, המשמשת עפרה להפקתו.

תפוצה

מרבית הסלעים האולטרה-מאפיים נחשפים בחגורות אורוגניות, בעיקר בפיסות קרום מהארכאיקון והפרוטרוזואיקון. במקרים רבים נחשפים הסלעים באופיוליטים – פיסות חשופות של קרום אוקייני והמעטפת העליונה החשופות על-פני השטח, שמקורן לאורך ומעל אזורי הפחתה.

ראו גם
גאולוגיה - מונחים
פטרולוגיה
מאפי
מאגמה
לבה

הערות שוליים

ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה
פטרולוגיה
מינרלוגיה