Serpentinites in the Troodos Mountains – Amazing Geology
    

Σερπεντινίτες στα βουνά του Τροόδους – Amazing Geology
 

Εισαγωγή

Σε αυτό το σημείο του όρους Τροόδους βρίσκεστε σε μια εξαιρετική γεωλογική αποκαλυπτική περιοχή. Τα πετρώματα που είναι ορατά εδώ δεν προέρχονται από τον ηπειρωτικό φλοιό της γης, αλλά έχουν την προέλευσή τους βαθιά στον ανώτερο μανδύα της γης.
Πρόκειται για σερπεντινίτη, ένα μεταμορφωμένο πέτρωμα που δημιουργήθηκε από τη μετατροπή υπερμαφικών πετρωμάτων του μανδύα. Μια μικρή πινακίδα στην περιοχή επισημαίνει ρητά αυτό το ιδιαίτερο πέτρωμα.

Τα βουνά του Τροόδους είναι διεθνώς γνωστά, καθώς εδώ έχει αποκαλυφθεί ένας σχεδόν πλήρως διατηρημένος οφιολιθικός πετρώδης σύμπλεγμα – ένα σπάνιο παράθυρο στη δομή του πρώην ωκεάνιου πυθμένα. Ένας οφιολίθος είναι ένα πακέτο πετρωμάτων που συνήθως σχηματίζεται βαθιά κάτω από τον ωκεάνιο πυθμένα, αλλά αργότερα ανυψώθηκε τεκτονικά και μεταφέρθηκε στην επιφάνεια.

Προσοχή: Χρειάζεσαι έναν μαγνήτη για την 3η και ένα κομμάτι χαλκού και ένα καρφί/κλειδί για την 4η  αποστολή καταγραφής.
 

Προϋποθέσεις καταγραφής

Για να καταγράψετε αυτό το EarthCache, εκτελέστε τις ακόλουθες εργασίες, απαντήστε στις ερωτήσεις και στείλτε τις απαντήσεις μέσω του κέντρου μηνυμάτων ή μέσω email σε εμένα:

1. Χρώματα & υφές
Ποια χρώματα μπορείς να διακρίνεις στο σερπεντινίτη και ποιες δομές (π.χ. κρυσταλλικές, συμπαγείς, διαβρωμένες) είναι ορατές επί τόπου;

2. Μαγνητισμός
Δοκιμάστε το σερπεντινίτη με ένα μαγνήτη.

• Υπάρχει αντίδραση;
• Γιατί ο σερπεντινίτης μπορεί να είναι μαγνητικός;
  Εάν δεν έχεις μαγνήτη μαζί σου, περιέγραψε και αιτιολόγησε την υπόθεσή σου.

3. Βαθμός σκληρότητας
Προσδιόρισε τη σκληρότητα σε ένα μικρό χαλαρό βράχο στο εξόρυγμα.
Μπορείς να χαράξεις το σερπεντινίτη με ένα κομμάτι χαλκού ή μόνο με ένα καρφί και τι σου λέει αυτό για τον βαθμό σκληρότητας;

4. Υποχρεωτική φωτογραφία: Ανέβασε μια φωτογραφία σου ή ενός προσωπικού αντικειμένου με την πινακίδα «Σερπεντινίτης».
 

Τι είναι ο σερπεντινίτης;

Ο σερπεντινίτης σχηματίζεται από υπερμαφικά μαγματικά πετρώματα όπως ο περιδοτίτης ή ο δουνίτης. Αυτά τα πετρώματα αποτελούνται κυρίως από τα ορυκτά ολιβίνη και πυροξένιο και περιέχουν πολύ λίγο πυρίτιο. Μαφικός είναι ένας συντομογραφικός όρος που περιγράφει πετρώματα και ορυκτά πλούσια σε μαγνήσιο (Ma) και σίδηρο (Fe). Ο όρος υπεραφθό περιγράφει μαγματικά πετρώματα που αποτελούνται από περισσότερο από 90% κατ' όγκο μαφικά ορυκτά και αρχικά στερεοποιήθηκαν από μαγματικό λειωμένο υλικό – συνήθως βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης.
 

Δημιουργία σερπεντινίτη ή σερπεντινισμού

Η μετατροπή των υπεραφθόρων πετρωμάτων σε σερπεντινίτη πραγματοποιείται μέσω μιας γεωλογικής διαδικασίας που ονομάζεται σερπεντινισμός. Κατά τη διαδικασία αυτή, τα άνυδρα πυριτικά ορυκτά αντιδρούν με το νερό που διεισδύει.

Η διαδικασία αυτή λαμβάνει χώρα σε χαμηλές έως μέτριες θερμοκρασίες (περίπου 200–500 °C) και σχετικά χαμηλή πίεση, συχνά σε τεκτονικά ενεργές περιοχές όπως:

• ζώνες υποβύθισης
• Μεσοωκεάνιες ράχες
• ζώνες ρήξης και ρήξης
   

Απλοποιημένη απεικόνιση της διαδικασίας:

1. Το νερό διεισδύει στο πέτρωμα του μανδύα κατά μήκος ρωγμών και ζωνών αδυναμίας.
2. Το ολιβίνη και το πυροξένιο μετατρέπονται σε υδατοφόρα ορυκτά σερπεντίνης (π.χ. αντιγορίτης, χρυσότιλος ή λιζαρδίτης).
3. Ανάλογα με τη χημική σύνθεση του αρχικού πετρώματος, δημιουργούνται συνοδευτικά ορυκτά:

• βρουκίτης σε πετρώματα πλούσια σε μαγνήσιο
• Μαγνητίτης σε πετρώματα πλούσια σε σίδηρο

Μια απλοποιημένη εξίσωση αντίδρασης έχει ως εξής:

2(Mg,Fe)₂ SiO₄ +3H₂ O→(Mg,Fe)₃ Si₂ O₅ (OH)₄ +(Mg,Fe)(OH)₂

Εδώ, το ολιβίνη (Mg,Fe)₂ SiO₄  μετατρέπεται σε σερπεντίνη →(Mg,Fe)₃ Si₂ O₅ (OH)₄  και βρουκίτη +(Mg,Fe)(OH)₂.

Κρυσταλλική δομή	Διπλωμένη δομή

Φυσικές ιδιότητες

Σκληρότητα: Είναι σχετικά μαλακό

Πυκνότητα: Ο σερπεντινίτης είναι σχετικά πυκνός, με πυκνότητα περίπου 2,5 έως 3,3 g/cm⊃3;.

Χρήση: Ο σερπεντινίτης χρησιμοποιείται συχνά ως διακοσμητικός λίθος ή για γλυπτά. Μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως πρώτη ύλη για την εξόρυξη μαγνησίου.

Χρώματα: Τα χρώματα των πετρωμάτων σερπεντινίτη μπορεί να διαφέρουν σημαντικά. Γενικά, είναι γνωστά ως έντονα πράσινα και γκρι-πράσινα υλικά σε διάφορες αποχρώσεις. Μερικά από αυτά είναι μπορντό έως κοκκινωπά καφέ και ακόμη και σκούρα καφέ λόγω της διάβρωσης. Υπάρχουν επίσης μαύρα, μαύρο-πράσινα και αποχρώσεις έως ανοιχτό πράσινο. Σε ορισμένα σημεία υπάρχουν ανοιχτόχρωμα ορυκτά σε ρωγμές και κενά.

Μαγνητισμός: Πολλά σερπεντινίτη περιέχουν επίσης μια μικρή ποσότητα μαγνητίτη, αλλά αυτή είναι συνήθως τόσο μεγάλη που αισθάνεται κανείς μια ελαφριά έλξη όταν κρατάει έναν μαγνήτη δίπλα στο πέτρωμα.

Υφές και δομές: Υπάρχουν εν μέρει συμπαγείς έως λεπτόκρυσταλλικές περιοχές, καθώς και τοπικά φολιδωτές ή ελαφρώς ινώδεις υφές. Σε λίγα σημεία υπάρχουν θραυσματικές ζώνες με γωνιώδη θραύσματα πετρωμάτων
 

Γεωλογική σημασία

Ο σερπεντινίτης είναι ένας σημαντικός δείκτης για παλαιότερες τεκτονικές διεργασίες. Η παρουσία του δείχνει:

• την ύπαρξη παλαιάς ωκεάνιας κρούστας
• την τεκτονική ανύψωση των πετρωμάτων του μανδύα
• την επίδραση του νερού στη χημική και φυσική εξέλιξη του φλοιού της γης

Ο οφιολίθος του Τροόδους θεωρείται ένα από τα καλύτερα παραδείγματα αυτών των γεωλογικών συσχετισμών παγκοσμίως.
 

Κλίμακα Mohs για τον προσδιορισμό της σκληρότητας
 

Πηγές:
https://www.steine-und-minerale.de/gesteine/s/serpentinit.html
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/RockData?rock=Serpentinit
http://www.geodienst.de/serpentinit.htm
https://de.wikipedia.org/wiki/Serpentinit
http://www.jsjgeology.net/Serpentinite.htm
 

Serpentinites in the Troodos Mountains – Amazing Geology
 

Introduction

At this point in the Troodos Mountains, you are standing on an extraordinary geological outcrop. The rocks visible here do not originate from the continental crust, but from deep within the upper mantle.
They are serpentinites, metamorphic rocks formed by the transformation of ultramafic mantle rocks. A small sign on site explicitly points out this special rock.

The Troodos Mountains are internationally renowned because they expose an almost completely preserved ophiolitic rock complex – a rare window into the structure of the former ocean floor. An ophiolite is a package of rocks that normally forms deep below the ocean floor but was later tectonically uplifted and brought to the surface.

Please note: You will need a magnet for the third log task and a piece of copper and a nail/key for the fourth log task.
 

Logging conditions

To log this EarthCache, please complete the following tasks, answer the questions, and send the answers to me via the message center or email:

1. Colors & textures
What colors can you see in the serpentinite and what structures (e.g., crystalline, massive, weathered) are visible on site?

2. Magnetism
Test the serpentinite with a magnet.

• Is there a reaction?
• Why can serpentinite be magnetic?
  If you don't have a magnet with you, describe and explain your assumption.

3. Hardness
Determine the hardness using a small loose stone from the outcrop.
Can you scratch the serpentinite with a piece of copper or only with a nail, and what does that tell you about the degree of hardness?

4. Mandatory photo: Upload a photo of yourself or a personal item with the sign "Serpentinite."
 

What is serpentinite?

Serpentinite is formed from ultramafic igneous rocks such as peridotite or dunite. These rocks consist mainly of the minerals olivine and pyroxene and contain very little silicon. Mafic is an abbreviation used to describe rocks and minerals that are rich in magnesium (Mg) and iron (Fe). The term ultramafic describes igneous rocks that consist of more than 90 percent by volume of mafic minerals and originally solidified from magma melt – typically deep below the Earth's surface.
 

Formation of serpentinite or serpentinization

The transformation of ultramafic rocks into serpentinite occurs through a geological process known as serpentinization. In this process, anhydrous silicate minerals react with intruding water.

This process takes place at low to medium temperatures (around 200–500 °C) and relatively low pressure, often in tectonically active areas such as:

• Subduction zones
• mid-ocean ridges
• Fault and fracture zones
   

Simplified description of the process:

1. Water penetrates the mantle rock along fissures and weak zones.
2. Olivine and pyroxene are converted into hydrous serpentine minerals (e.g., antigorite, chrysotile, or lizardite).
3. Depending on the chemical composition of the source rock, accompanying minerals are formed:

• brucite in magnesium-rich rocks
• Magnetite in iron-bearing rocks

A simplified reaction equation is:

2(Mg,Fe)₂SiO₄+3H₂O→(Mg,Fe)₃Si₂O₅(OH)₄+(Mg,Fe)(OH)₂

In this reaction, olivine (Mg,Fe)₂ SiO₄  is converted into serpentine →(Mg,Fe)₃ Si₂ O₅ (OH)₄  and brucite +(Mg,Fe)(OH)₂.

Crystalline structure	Folded structure

Physical properties

Hardness: It is relatively soft

Density: Serpentinite is relatively dense, with a density of approximately 2.5 to 3.3 g/cm⊃3;.

Use: Serpentinite is often used as a decorative stone or for sculptures. It can also serve as a raw material for the extraction of magnesium.

Colors: The colors of serpentinite rocks can vary greatly. They are generally known as bright green and gray-green materials in various shades. Some of them are burgundy to reddish brown and even dark brown due to weathering. There are also black, black-green, and shades up to light green varieties. In some places, there are light-colored minerals in crevices and interstices.

Magnetism: Many serpentinites also contain a small amount of magnetite, but this is usually so large that you can feel a slight pull when you hold a magnet next to the rock.

Textures and structures: There are some massive to fine-crystalline areas as well as locally scaly or slightly fibrous textures. In a few places, there are brecciated zones with angular rock fragments.
 

Geological significance

Serpentinite is an important indicator of past plate tectonic processes. Its occurrence shows:

• the existence of former oceanic crust
• the tectonic uplift of mantle rocks
• the influence of water on the chemical and physical development of the Earth's crust

The Troodos ophiolite is considered one of the world's best examples of these geological relationships.
 

Mohs scale for determining hardness
 

Sources:
https://www.steine-und-minerale.de/gesteine/s/serpentinit.html
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/RockData?rock=Serpentinit
http://www.geodienst.de/serpentinit.htm
https://de.wikipedia.org/wiki/Serpentinit
http://www.jsjgeology.net/Serpentinite.htm
 

Serpentinite im Troodos-Gebirge – Amazing Geology
 

Einleitung

An diesem Punkt im Troodos-Gebirge befindest du dich an einem außergewöhnlichen geologischen Aufschluss. Die hier sichtbaren Gesteine stammen nicht aus der kontinentalen Erdkruste, sondern haben ihren Ursprung tief im oberen Erdmantel.
Es handelt sich um Serpentinit, ein metamorphes Gestein, das durch die Umwandlung ultramafischer Mantelgesteine entstanden ist. Ein kleines Hinweisschild vor Ort weist ausdrücklich auf dieses besondere Gestein hin.

Das Troodos-Gebirge ist international bekannt, da hier ein nahezu vollständig erhaltener ophiolithischer Gesteinskomplex aufgeschlossen ist – ein seltenes Fenster in den Aufbau des ehemaligen Ozeanbodens. Ein Ophiolith ist ein Paket aus Gesteinen, das normalerweise tief unter dem Ozeanboden entsteht, später aber tektonisch angehoben und an die Oberfläche gebracht wurde.

Achtung: Du benötigst einen Magneten für die 3. sowie ein Kupferstück und einen Nagel/Schlüsse für die 4.  Logaufgabe.
 

Logbedingungen

Um diesen EarthCache zu loggen, führe bitte folgende Aufgaben durch, beantworte die Fragen und sende die Antworten via Messagecenter oder eMail an mich:

1. Farben & Texturen
Welche Farben kannst du im Serpentinit erkennen und welche Strukturen (z. B. kristallin, massig, verwittert) sind vor Ort sichtbar?

2. Magnetismus
Teste den Serpentinit mit einem Magneten.

• Gibt es eine Reaktion?
• Warum kann Serpentinit magnetisch sein?
  Falls du keinen Magneten dabei hast, beschreibe und begründe deine Vermutung.

3. Härtegrad
Bestimme die Härte an einem kleinen losen Stein am Aufschluss.
Kannst du den Serpentinit noch mit einem Kupferstück oder erst mit einem Nagel ritzen und was sagt dir das über den Härtegrad?

4. Pflichtfoto: Lade ein Foto von dir oder einem persönlichen Gegenstand mit dem Hinweisschild „Serpentinite“ hoch.
 

Was ist Serpentinit?

Serpentinit entsteht aus ultramafischen magmatischen Gesteinen wie Peridotit oder Dunit. Diese Gesteine bestehen überwiegend aus den Mineralen Olivin und Pyroxen und enthalten nur sehr wenig Silizium. Mafisch ist eine Abkürzung, die Gesteine und Minerale beschreibt, die reich an Magnesium (Ma) und Eisen (Fe) sind. Der Begriff ultramafisch beschreibt magmatische Gesteine, die zu mehr als 90 Volumenprozent aus mafischen Mineralen bestehen und ursprünglich aus einer Magmaschmelze erstarrt sind – typischerweise tief unter der Erdoberfläche.
 

Entstehung von Serpentinit oder auch Serpentinisierung

Die Umwandlung ultramafischer Gesteine zu Serpentinit erfolgt durch einen geologischen Prozess, der als Serpentinisierung bezeichnet wird. Dabei reagieren wasserfreie Silikatminerale mit eindringendem Wasser.

Dieser Prozess findet unter niedrigen bis mittleren Temperaturen (etwa 200–500 °C) und relativ geringem Druck statt, häufig in tektonisch aktiven Bereichen wie:

• Subduktionszonen
• mittelozeanischen Rücken
• Bruch- und Störungszonen
   

Ablauf vereinfacht dargestellt:

1. Wasser dringt entlang von Klüften und Schwächezonen in das Mantelgestein ein.
2. Olivin und Pyroxen werden in wasserhaltige Serpentinminerale umgewandelt (z. B. Antigorit, Chrysotil oder Lizardit).
3. Abhängig von der chemischen Zusammensetzung des Ausgangsgesteins entstehen Begleitminerale:

• Brucit bei magnesiumreichen Gesteinen
• Magnetit bei eisenhaltigen Gesteinen

Eine vereinfachte Reaktionsgleichung lautet:

2(Mg,Fe)₂SiO₄+3H₂O→(Mg,Fe)₃Si₂O₅(OH)₄+(Mg,Fe)(OH)₂

Hierbei wird Olivin (Mg,Fe)₂SiO₄ in Serpentin →(Mg,Fe)₃Si₂O₅(OH)₄ und Brucit +(Mg,Fe)(OH)₂ umgewandelt.

Kristalline Struktur	Gefaltete Struktur

Physikalische Eigenschaften

Härte: Es ist relativ weich

Dichte: Serpentinit ist relativ dicht mit einer Dichte von etwa 2,5 bis 3,3 g/cm⊃3;.

Verwendung: Serpentinit wird oft als Dekorationsstein oder für Skulpturen verwendet. Es kann auch als Rohstoff für die Gewinnung von Magnesium dienen.

Farben: Die Farben von Serpentinitgesteinen können sehr unterschiedlich ausfallen. Allgemein kennt man sie als kräftig grüne und grau-grünen Materialien in verschiedenen Nuancen. Einige von ihnen sind bordeauxrot bis rotbraun und sogar dunkelbraun durch Verwitterung. Es gibt auch schwarze, schwarzgrüne und Abstufungen bis zu hellgrünen Varietäten. Stellenweise gibt es helle Minerale in Klüften und Zwischenräumen

Magnetismus: Viele Serpentinite enthalten auch einen kleinen Magnetitanteil, aber dieser ist normalerweise so groß, dass man ein leichtes Ziehen spürt, wenn man einen Magneten neben das Gestein hält.

Texturen und Strukturen: Es gibt zum Teil massige bis feinkristalline Bereiche sowie lokal schuppige oder leicht faserige Texturen. An wenigen Stellen gibt es brekziöse Zonen mit eckigen Gesteinsfragmenten
 

Geologische Bedeutung

Serpentinit ist ein wichtiger Indikator für vergangene plattentektonische Prozesse. Sein Vorkommen zeigt:

• die Existenz ehemaliger Ozeankruste
• tektonische Hebung von Mantelgesteinen
• den Einfluss von Wasser auf die chemische und physikalische Entwicklung der Erdkruste

Der Troodos-Ophiolith gilt als eines der weltweit besten Beispiele für diese geologischen Zusammenhänge.
 

Mohs-Skala zur Härtebestimmung
 

Quellen:
https://www.steine-und-minerale.de/gesteine/s/serpentinit.html
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/RockData?rock=Serpentinit
http://www.geodienst.de/serpentinit.htm
https://de.wikipedia.org/wiki/Serpentinit
http://www.jsjgeology.net/Serpentinite.htm