„powierzchnia ziemi jest o wiele piękniejsza i o wiele bardziej skomplikowana niż jakikolwiek martwy świat. Nasza planeta jest obdarzona życiem, a jedną z cech, która odróżnia życie, jest jego złożoność.,”
Carl Sagan w”Cosmos – The Persistence of Memory”
w lipcu 1791 roku francuski arystokrata, awanturnik i przyrodnik Diedonnè-Silvain-Guy-Tancrede de Gvalet de Dolomieu opublikował krótki artykuł opisujący osobliwy wapień, który zaobserwował podczas podróży w Alpach. Biała skała była bardzo podobna do zwykłego wapienia, ale ziarna mineralne tworzące niezwykłą skałę nie wykazywały prawie żadnej reakcji z kwasami, w przeciwieństwie do kryształów kalcytu lub aragonitu (głównych minerałów wapienia), które reagują gwałtownie., Trzy lata później przyrodnik Richard Kirman wprowadził Dolomit jako nowy minerał; nazwa stamtąd została użyta do nazwania skał dolostonowych i ostatecznie nadała Dolomitom – określanym w przeszłości po prostu jako „Góry Blade” – ich rzeczywistą nazwę.
w XIX wieku geneza Dolomitów była jedną z największych tajemnic geologicznych., Skamieniałości dostarczyły wskazówek, że skały składające się na góry zostały kiedyś uformowane w morzu przez żywe organizmy, ale w tych wczesnych czasach geologii prawie nic nie wiadomo o dnie morza i sedymentacji zachodzącej w oceanach.
rys.1. Skamieniałości koralowców-Margarosmilia Sp.
11 czerwca 1770 odkrywca James Cook odkrył, nie do końca dobrowolnie (zderzył się z nim „HMS Endeavour”), jedną z największych biokonstrukcji na ziemi – Wielką Rafę Koralową Australii., Tutaj pozornie uformowane zostaĹ 'y gigantyczne gĂłry wapienia pod taflÄ … morza – ale jak dokĹ' adnie i w jaki sposĂłb gĂłry te mogĹ 'y wznieĺ” Ä ‡ siÄ ™ z dna morza i formowaÄ ‡ jeden z najbardziej intrygujÄ … cych krajobrazăłw na Ĺ ” wiecie?
jeden z najwcześniejszych opisów raf koralowych pochodzi od pewnego pana., Strachan, który w 1704 roku przedłożył Royal Society w Londynie trzy stronicowy artykuł spekulujący na temat powstawania tych struktur:
„są duże brzegi tego koralowca, jest on porowaty i tak twardy lub jeszcze tak gładki jak pionowy, który rośnie w małych gałęziach. Jeśli, o czym mówimy, jest w pełni wyrosła, inne rosną między nią, gdzie jeszcze inne będą rosły, aż cała struktura będzie twarda jak skała.,”
pomysł ten prawdopodobnie nie został zweryfikowany w terenie, ale w oparciu o nieliczne relacje z podróży przywiezione z statków wyruszających w tym czasie na Ocean Indyjski i pacyficzny.
w latach 1772-1775 niemiecki przyrodnik Georg Forster (1729-1798) działał jako przyrodnik podczas jednej z wypraw Jamesa Cooka. Odwiedzili atole i wulkaniczne wyspy Oceanu Spokojnego. Forster zaobserwował, że korale żyją w pierwszych metrach słupa wody, ale Rafa wznosi się do 300-600 metrów nad dnem oceanu. Opracował dwie hipotezy wyjaśniające tę obserwację., Korale rosną powoli z dna morza, aż do osiągnięcia powierzchni, gdzie erozja wyrównuje rafę, tworząc gładką powierzchnię atolu, lub w alternatywny, gwałtowne erupcje wulkaniczne popychały plamy koralowców na powierzchnię.
prawie pół wieku później inny przyrodnik zaintrygował się tajemniczym połączeniem koralowców z atolami. Podczas swojej podróży na pokładzie „HMS Beagle” (1831-1836) Młody geolog C. Darwin studiował „Zasady Geologii” Lyella, a rozdział o rafach na Pacyfiku pobudził jego wyobraźnię., W Chile, 20 lutego 1835 roku, Darwin doświadczył bardzo silnego trzęsienia ziemi i wkrótce potem odnotował dowody kilkumetrowego wzniesienia w tym regionie. Zgodnie z poglądem Lyella Darwin wyobrażał sobie, że góry mogą wznieść się i zatopić przez wiele podobnych zdarzeń w czasie geologicznym.
opierając się jedynie na opisie w Księdze atoli i zakładając powolne ruchy powierzchni Ziemi, Darwin opracował wstępną hipotezę wyjaśniającą powstawanie atoli na środku morza., Przyznaje w swojej autobiografii z 1887 roku:
„żadna inna moja praca nie została rozpoczęta w tak dedukcyjnym duchu jak ta; ponieważ cała teoria została przemyślana na zachodnim wybrzeżu Ameryki, zanim zobaczyłem prawdziwą rafę koralową. Musiałem więc jedynie zweryfikować i poszerzyć swoje poglądy poprzez uważne zbadanie żywych raf. Ale należy zauważyć, że w ciągu dwóch poprzednich lat nieustannie zajmowałem się skutkami na brzegach Ameryki S. sporadycznego wyniesienia lądu, wraz z denudacją i osadzaniem się osadów., To z konieczności doprowadziło mnie do refleksji nad skutkami osiadania i łatwo było zastąpić w wyobraźni ciągłe osadzanie się osadu przez wzrost w górę koralowca. Aby to zrobić, powstała moja teoria powstawania raf barierowych i atoli.”
Darwin uznał, że zwierzęta tworzące korale potrzebują światła słonecznego, więc korale nie mogą rosnąć na ciemnym dnie morza. Darwin wyobrażał sobie więc, że szczyty wygasłych wulkanów Zbliżające się do powierzchni morza, co jest częstą cechą odwiedzanych przez niego oceanów, będą doświadczać powolnego osiadania., Ruchy te były wystarczająco powolne, aby umożliwić koralowcom zrekompensowanie ruchu w dół i utrzymanie życia na poziomie morza, gdzie dostępne było mnóstwo światła i składników odżywczych.
rys.3. Powstanie atolu i wzrost rafy (po Darwinie 1842). Darwin zaproponował, że wyspy wulkaniczne z rafami frędzlowymi, wyspy z rafami barierowymi i atolami (tj. rafy w kształcie pierścienia bez wyspy wulkanicznej) są różnymi etapami jednego procesu, kontrolowanego przez czas, osiadanie rdzenia wulkanicznego i wzrost rafy., Ta słynna koncepcja opiera się na badaniu powierzchni raf i porównaniu wysp i atoli w różnych stadiach rozwoju. Dane na temat stoków i basenów były w tym czasie praktycznie nieobecne.
hipoteza Darwina była bardzo spekulatywna, opierała się jedynie na powierzchownych obserwacjach – po prostu nie było w tym czasie możliwości zbadania kształtu i podstawy raf koralowych., Niemniej jednak Lyell wprowadził teorię Darwinsa do późniejszych wydań swoich „zasad”, a amerykański geolog James Dwight Dana (1813-1895), który w latach 1838-1842 odwiedził Pacyfik, potwierdził większość obserwacji Darwina.
ważne modyfikacje tej trzystopniowej teorii rafy zostały dodane w 1868 roku, kiedy Niemiecki zoolog Carl Semper (1832-1893) opisał na wyspie Palau jednoczesne występowanie trzech różnych typów RAF, zaprzeczając sekwencji czasowej zaproponowanej przez Darwina., W 1878 i 1880 oceanograf John Murray (1841-1914) opublikował swoje obserwacje dokonane podczas ekspedycji Challengera (1872-1876) na wyspach Palau i Fidżi. Postulował, że rafy rosną na podmorskich wzniesieniach wszelkiego rodzaju, jeśli są wystarczająco wysokie, nie tylko wulkany.
Ta nowa teoria została mocno poparta i zmodyfikowana przez geologa Aleksandra Agassiza i innych. Atole wyrastają z płytkich podmokłych wzniesień różnego pochodzenia., Korale w środku rafy umrą z powodu zmniejszonej cyrkulacji wody, a następnie wapienny szkielet organizmów budujących rafę jest rozpuszczany przez czynniki erozji. W końcu tworzy się laguna i charakterystyczny kształt atolu.
te obserwacje żywych raf w morzach tropikalnych dostarczyły nowych impulsów do interpretacji zależności geologicznych w Dolomitach. W 1860 roku austriacki geolog Baron Ferdinand F. von Richthofen (1833-1905) odwiedził i zbadał okolice Dolomitów., Odkrył, że złoża piaskowca i tufu, otaczające izolowane szczyty dolostonu, zawierały duże głazy wapienne, niektóre zawierające wciąż rozpoznawalne skamieniałości koralowców. Opierając się na teorii ewolucji rafy zaproponowanej przez Darwina, Richthofen zasugerował, że izolowane szczyty były nienaruszonymi pozostałościami starożytnej rafy, nadal otoczonej klastycznymi osadami starożytnego basenu oceanicznego, w którym od czasu do czasu osuwiska ze stromych zboczy rafy składały się z dużych głazów koralowców.
rys.4. & 5., „Richthofen-Riff”, część triasowej rafy z językami dawnych osuwisk podwodnych (od lewej do prawej) w osadach basenu (St. Kassian-Fm; Wengen-Fm, głównie piaskowców i marlingów) autorstwa MOJSISOVICS 1879.
rys.6. Zbliżenie wapiennego głazu (dawnego gruzu pochodzącego z rafy), tzw. Cipit-Kalkblöcke, międzybudowanego w Wengen-Fm.,
Młody geolog Edmund Mojsisovics von Mojsvar (1833-1905) rozwinął tę hipotezę rafy, szczegółowo odwzorowując relacje między pojedynczymi facies (termin opisujący wygląd skały i skorelowane środowisko depozycyjne), począwszy od laguny atolu do otwartego morza. Masywne, wielotysięczne rafy dolostonu nagle zmieniły się w dobrze wyścielone węglany, osadzone w centralnej płytkiej lagunie., Dawne zbocza rafy zbudowane były z gruzu rafowego przeplatanego piaskowcami, łupkami i bazaltami osadzonymi na dnie morza.
rys.7. Przykłady ściółek stokowych w zewnętrznych częściach platform węglanowych Dolomitów (po MOJSISOVIC 1879). Schemat ściółkowania na flankach platform węglanowych oraz przykłady osadów flankowych i basenowych z platformy Sciliar / Schlern. Zwróć uwagę na obfite głazy wapienne w osadach dorzecza.,
tak silne zmiany osadów były do tej pory uważane za niemożliwe. Rekonstrukcja Dolomitów jako starożytnego krajobrazu atolu wydawała się tak radykalna, że Mojsisovics musiał znaleźć prywatnego wydawcę dla swojej rewolucyjnej pracy (MOJSISOVIC 1879).
Bibliografia:
AGASSIZ, A. (1903): Reports on the Scientific Results of the Expedition to the Tropical Pacific, The Marshall Islands. Mem. Mus. Komp. Zool.
DARWIN, C., (1837): na niektórych obszarach wzniesienia i osiadania w Oceanie Spokojnym i Indyjskim, jak wynika z badań formacji koralowych. Proceedings of the Geological Society of London 2: 552-554
DARWIN, C. (1842): the Structure and Distribution of Coral Reefs. D. Appleton & , New York: 214
DARWIN, C. (1898): the Structure and Distribution of Coral Reefs. Wydanie III, D. Appleton & , New York: 214
DOBBS, D. (2005) Reef Madness: Charles Darwin, Alexander Agassiz and the meaning of coral., Panteon Książki: Nowy Jork
MOJSISOVIC, E. v. (1879): rafy dolomitowe Południowego Tyrolu i Veneto: wkład do historii edukacyjnej Alp. Alfred Hölder, Vienna: 551
hity, W.& zarodek, L. (2009): Carbonate platforms in the Dolomites area of the Southern Alps historic perspectives on progress in sedimentology. Sedymentologia 56: 191-204