Формация Хатрурим

Скальные обнажения проявляются в нескольких местах в районе Иудеи, также небольшие обнажения были обнаружены вблизи Шоссе 1 (Иерусалим - Тель-Авив), перед Кфар-Шмуэль, недалеко от Кфар-Урия и к западу от города Таркумия. Большие обнажения находятся вблизи Маале-Адумим, около крепости Гиркания, в районе Наби Муса и в Джабал Хермон (к северу от Таркумии). Самый большой раскол (несколько десятков километров) был обнаружен в долине Хатрурим. Общая площадь обнажений формации Хатрурим достигает нескольких сотен квадратных километров.

Уникальные свойства пород формации привлекали внимание многих ученых в XIX и XX веках. Исследователи выдвинули несколько гипотез о том как образовались породы: извержения вулканов, особые условия, способствующие расслаиванию осадочных пород, наличие железной руды под породами или даже последствия падения метеоритов и комет.

В середине 1960-х годов группа исследователей из Еврейского университета в Иерусалиме и геологической службы Израиля, в которую входили Яаков Бен-Тор, Шуламит Гросс и Лиза Хеллер-Каллай, обнаружили, что породы формации Хатрурим имеют уникальную характеристику - их минералогический состав. Анализ пород, найденных в минералах показал наличие таких распространенных минералов как волластонит, диопсид, а также достаточно редких минералов, таких как спуррит, геленит и ларнит. Такие минералы появляются при высоких температурах, и в основном известны из мест где известняки претерпевали контактный метаморфизм с вулканическими породами, в основном с базальтом. Также, эти минералы появляются в процессе производства портландцемента, где происходят аналогичные операции, например нагревание смеси глина и мела до высоких температур - порядка 1300°C.

Гросс, Шуламит в 1977 году опубликовала исследовательскую работу, в которой она описала 123 минерала обнаруженных в формации Хатрурим. Гросс также открыла 5 новых минералов которым она дала названия (Например Бентурит, названный с честь Яакова Бен-Тора или Ялимит, названный в честь Нахал-Яэлима). Шуламит также открыла еще один минерал, но не успела описать его. Её дело было завершено Дитмаром Вебером и Адольфом Бишоффом. Минерал был назван гросситом в её честь.

Исследования формации вызывало большое недоумение: минералы, идентифицированные в формации образуются при высоких температурах, и не ясно какой источник тепла их создал, так как рядом не было обнаружено ни магмы, ни признаков вулканической активности. В других местах по всему миры, где были обнаружены такие же минералы, метаморфические породы располагаются в нескольких десятках метров от источника тепла, тогда как в формации Хатурим эти самые минералы простираются на десятки квадратных километров.

Начало разгадки тайны формации Хатрурим было положено в 1920-х годах парой британских геологов Брайсом Керром (Bryce Kerr Nairn Wyllie; умер в 1952 году) и Джорджем Мартином Лисом (1955-1898). Они утверждали что метаморфизм осадочных пород произошел в результате тепла, возникающего в результате горения битума, пропитавшего горные породы. Присутствие высокотемпературных минералов убедило команду Бен-Тора в гипотезе. Еще одним доказательством служили форма "призматических колонн", находящихся на стыке минералов и окружающих их камней. Это явление наблюдается при охлаждении горячих тел. Присутствие битума с горах недостаточно чтобы вызвать горения, а также наблюдается недостаток кислорода. Вероятно, все дело заключалось в горючих сланцах, погребенных под землей. (Позже, в 2010 году это подтвердилось, в результате их воспламенения. Горение продолжалось больше месяца.[1]). Исследование формации, среди прочего, было сосредоточено на датировке формирования пород. Датирование было основано на методах, незваисимых от исходного возраста слоя породы. Исследования, проведенные профессором Джошуа Колодным показали, что породы были сформированны 16 миллионов лет назад (а ткаже некоторые виды были сформированы 3 миллиона лет назад). Его результаты были подтверждены группой ученых во Главе с Дафни Гор спустя 5 лет. Поскольку возраст пластов арабских и такийских образований намного старше (от 60 до 70 миллионов лет), ясно, что метаморфизм произошел задолго после того, как осадочные породы этих образований были стратифицированы в море.