A Hatrurim Formáció (vagy "Pöttyös zóna", eng . Mattled Zone ) egy geológiai képződmény a Holt-tenger medencéjében: a Negev -sivatagban , a Júdeai-sivatagban , a Jordán folyó ciszpartján és Jordánia nyugati részén . A formáció a krétától az eocénig terjedő szennyezett mészkövet , valamint széntartalmú krétát és márgát tartalmaz . A kőzetek pirometamorfizmusnak voltak kitéve a kőzetekben lévő szén égése vagy az alattuk lévő szén- vagy szénhidrogénlerakódások eredményeként . A formációt a Holt-tengertől nyugatra fekvő Hatrurim-medencéről nevezték el Yaakov Ben-Tor és Akiva Froman tudósok 1949-ben. A formációt számos ritka ásvány jellemzi, mint például a wollastonit és a grossit .
Júdea területén több helyen is megjelennek sziklakibúvások , és az 1-es főút (Jeruzsálem-Tel-Aviv) közelében, Kfar Shmuel előtt, Kfar Uria közelében és Tarkumiya városától nyugatra találtak kisebb kiemelkedéseket . Nagy kiszögellések találhatók Ma'ale Adumim közelében, a Hyrcania erőd közelében , a Nabi Musa régióban és Jabal Hermonnál (Tarcumiától északra). A legnagyobb hasadást (több tíz kilométeres) a Hatrurim-völgyben találták. A Hatrurim formáció kiemelkedéseinek teljes területe eléri a több száz négyzetkilométert.
A formációs kőzetek egyedi tulajdonságai a 19. és 20. században sok tudós figyelmét felkeltették. A kutatók számos hipotézist állítottak fel a kőzetek keletkezésével kapcsolatban: vulkánkitörések , üledékes kőzetek rétegződéséhez hozzájáruló különleges körülmények, vasérc jelenléte a sziklák alatt, vagy akár a lehulló meteoritok és üstökösök következményei .
Az 1960-as évek közepén a Jeruzsálemi Héber Egyetem és az Israel Geological Survey kutatócsoportja – köztük Yaakov Ben-Tor, Shulamit Gross és Lisa Heller- Kallay – felfedezte, hogy a Hatrurim Formáció kőzeteinek egyedi jellemzői vannak. - ásványtani összetételük. Az ásványokban talált kőzetek elemzése olyan általános ásványok jelenlétét mutatta ki, mint a wollastonit , diopsid , valamint olyan meglehetősen ritka ásványok, mint a spurrit, gelenit és larnit. Az ilyen ásványok magas hőmérsékleten jelennek meg, és főként olyan helyekről ismertek, ahol a mészkövek érintkezésbe kerültek vulkáni kőzetekkel , főleg bazalttal . Ezek az ásványok a portlandcement gyártása során is megjelennek , ahol hasonló műveletek zajlanak, például agyag és kréta keverékének magas hőmérsékletre - körülbelül 1300 ° C -ra való melegítése.
Gross, Shulamit 1977-ben publikált egy kutatási tanulmányt, amelyben a Hatrurim formációban talált 123 ásványt írt le. Gross 5 új ásványt is felfedezett, amelyeket elnevezett (például Benturit, amelyet Yaakov Ben-Torahról neveztek el, vagy Yalimit , amelyet Nahal-Yaelimről neveztek el). Shulamit egy másik ásványt is felfedezett, de nem volt ideje leírni. Ügyét Dietmar Weber és Adolf Bischoff fejezte be. Az ásványt az ő tiszteletére grossitnak nevezték el.
A képződmény tanulmányozása nagy zűrzavart okozott: a képződményben azonosított ásványok magas hőmérsékleten keletkeznek, és nem világos, hogy milyen hőforrás hozta létre őket, mivel sem magmát , sem vulkáni tevékenység nyomait nem találták a közelben . A világ más helyein, ahol ugyanazokat az ásványokat találták, a metamorf kőzetek a hőforrástól néhány tíz méterre találhatók, míg a Hathurim Formációban ugyanezek az ásványok több tíz négyzetkilométeren terülnek el.
A Hatrurim-rejtélyt az 1920 -as években brit geológusok , Bryce Kerr Nairn Wyllie (1952-ben halt meg) és George Martin Lees (1955-1898) indították el. Azzal érveltek, hogy az üledékes kőzetek metamorfózisa a kőzeteket átitató bitumen égéséből származó hő hatására következett be . A magas hőmérsékletű ásványok jelenléte meggyőzte Ben-Thor csapatát a hipotézisről . Egy másik bizonyíték az ásványok és az őket körülvevő kövek találkozásánál elhelyezkedő "prizmás oszlopok" formája. Ez a jelenség a forró testek lehűtésekor figyelhető meg. A hegyekből származó bitumen jelenléte nem elegendő az égéshez, és oxigénhiány is jelentkezik . Valószínűleg az egész olajpala volt a föld alá temetve. (Később, 2010-ben ez a meggyújtásuk következtében beigazolódott. Az égés több mint egy hónapig tartott. [1] ). A formációkutatás többek között a kőzetképződés kormeghatározására összpontosított. A kormeghatározás a kőzetréteg eredeti korától független módszereken alapult. Joshua Kolodny professzor által végzett kutatás kimutatta, hogy a kőzetek 16 millió évvel ezelőtt keletkeztek (és egyes fajok 3 millió évvel ezelőtt). Eredményeit 5 évvel később Daphne Gore vezette tudóscsoport megerősítette. Mivel az arab és a taqi képződmények medreinek kora jóval régebbi (60-70 millió év), nyilvánvaló, hogy a metamorfózis jóval azután következett be, hogy ezen képződmények üledékes kőzetei a tengerben rétegződnek.
A kőzetek meggyulladásához több feltétel szükséges: rendszeres oxigénellátás (ami csak akkor következik be, ha a kőzet közvetlenül érintkezik a felszínnel), gyors gyulladás (ellenkező esetben a benne lévő bitumen nem ég el, hanem oxidálódik ), repedések kialakulása lehetővé teszi az oxigén bejutását a kőzetek mélyére. A kőzetképződés különbségét az magyarázza, hogy a kőzetek nem egyenletesen kerültek a felszínre, ennek következtében az égés különböző periódusokban történt. A fő égési folyamat a Holt-tengeri repedés kialakulásával kezdődött, amely repedési és sodródási folyamatokat okozott, amelyek során bitumennel impregnált kőzetek kerültek felszínre. Az égés következtében további repedések keletkeztek a gázok ( szén-dioxid és vízgőz ) felszabadulása miatt. A repedéseken keresztül légkamrák keletkeztek, és a benne lévő oxigén további tüzet okozott. Ezek a repedések végül eltűntek a kőzetek átformálódási és pusztulási folyamatai miatt, kivéve azokat a helyeket, ahol a homok behatolt a repedésekbe. A meleg hatására a homok megreformálódott, és ez megakadályozta a repedések bezáródását. A "forró foltok" most a Jeruzsálem-Jerikó út mentén több métertől több tíz méter távolságban is láthatók fekete árnyalat formájában, jelezve a foszforit kőzetekben lévő szerves anyagok elszenesedését. Az ásványi anyagok összetételétől függően megállapítható, hogy az égés során uralkodó hőmérsékletek 900-400 °C tartományban voltak, míg a pszeudowollastonit ásvány néhol jelenléte olyan égésközpontok jelenlétére utal , ahol a hőmérséklet elérte. Abból a tényből kiindulva, hogy a perforált kőzetekben olvadás nyomait nem találtuk, egyértelmű, hogy a hőmérséklet nem érte el az 1300 ° C - ot . A kőzetek hővezető képességére vonatkozó feltételezések, valamint az égés időtartamának felső és alsó határának megállapítása alapján Kolodny és Burg kiszámította, hogy az égés minden központban 300-1000 napig folytatódott. Mivel a Hatrurim Formációban megjelenő metamorf kőzetek térfogata nagyon nagy, nyilvánvaló, hogy az égésterek száma nagyon nagy volt. A kövek semmi esetre sem égtek el, de valószínű, hogy az égés lassan terjedt át egyetlen kandallóból, ami a kőzet megrepedéséhez, oxigén behatolásához a repedésekbe, spontán égéshez és új kandalló kialakulásához vezetett. A teljes szétválás folyamata valószínűleg több ezer vagy akár több tízezer évig is eltartott.