Hatrurim-formationen (eller "Spotted Zone", eng . Mattled Zone ) er en geologisk formation med udspring i Dødehavsbassinet: i Negev -ørkenen , i Judæa-ørkenen , Jordanflodens Vestbredd og i det vestlige Jordan . Formationen omfatter uren kalksten fra kridttiden til eocæn samt kulholdig kridt og mergel . Stenerne var udsat for pyrometamorfi som følge af forbrænding af kul indeholdt i klipperne eller underliggende kulaflejringer ellerkulbrinter . Formationen blev opkaldt efter Hatrurim-bassinet, som ligger vest for Det Døde Hav, af forskerne Yaakov Ben-Tor og Akiva Froman i 1949. Formationen er karakteriseret ved en række sjældne mineraler såsom wollastonit og grossit .
Klippefremspring opstår flere steder i Judæa -området, og små fremspring er blevet fundet nær hovedvej 1 (Jerusalem-Tel Aviv), foran Kfar Shmuel , nær Kfar Uria og vest for byen Tarkumiya . Store fremspring findes nær Ma'ale Adumim , nær fæstningen Hyrcania , i Nabi Musa -regionen og ved Jabal Hermon (nord for Tarcumia). Den største splittelse (flere tiere af kilometer) blev fundet i Hatrurim-dalen. Det samlede areal af udspring af Hatrurim-formationen når flere hundrede kvadratkilometer.
De unikke egenskaber ved dannelsesklipperne tiltrak sig opmærksomhed fra mange videnskabsmænd i det 19. og 20. århundrede. Forskere har fremsat flere hypoteser om, hvordan klipperne blev dannet: vulkanudbrud , særlige forhold, der bidrager til lagdelingen af sedimentære bjergarter, tilstedeværelsen af jernmalm under klipperne eller endda konsekvenserne af faldende meteoritter og kometer .
I midten af 1960'erne opdagede et team af forskere fra det hebraiske universitet i Jerusalem og Israel Geological Survey, som omfattede Yaakov Ben-Tor, Shulamit Gross og Lisa Heller-Kallay, at klipperne i Hatrurim-formationen havde en unik egenskab. - deres mineralogiske sammensætning. Analyse af sten fundet i mineraler viste tilstedeværelsen af sådanne almindelige mineraler som wollastonit , diopsid , såvel som ret sjældne mineraler som spurrit, gelenit og larnit. Sådanne mineraler optræder ved høje temperaturer og er hovedsageligt kendt fra steder, hvor kalksten har gennemgået kontaktmetamorfose med vulkanske bjergarter , hovedsageligt basalt . Disse mineraler opstår også under produktionen af Portland cement , hvor lignende operationer finder sted, for eksempel opvarmning af en blanding af ler og kridt til høje temperaturer - omkring 1300 ° C.
Gross, Shulamit offentliggjorde et forskningspapir i 1977, hvori hun beskrev 123 mineraler fundet i Hatrurim-formationen. Gross opdagede også 5 nye mineraler, som hun gav navn (for eksempel Benturite, opkaldt efter Yaakov Ben-Torah eller Yalimit , opkaldt efter Nahal-Yaelim). Shulamit opdagede også et andet mineral, men havde ikke tid til at beskrive det. Hendes sag blev afsluttet af Dietmar Weber og Adolf Bischoff. Mineralet blev navngivet grov til hendes ære.
Undersøgelsen af formationen forårsagede stor forvirring: mineralerne identificeret i formationen dannes ved høje temperaturer, og det er ikke klart, hvilken varmekilde der har skabt dem, da hverken magma eller tegn på vulkansk aktivitet blev fundet i nærheden . Andre steder rundt om i verden, hvor de samme mineraler er blevet fundet, er metamorfe bjergarter placeret få 100 meter fra varmekilden, mens de samme mineraler i Hathurim-formationen strækker sig over snesevis af kvadratkilometer.
Hatrurim-mysteriet begyndte i 1920'erne af et par britiske geologer , Bryce Kerr Nairn Wyllie (død 1952) og George Martin Lees (1955-1898). De hævdede, at metamorfosen af sedimentære bjergarter opstod som et resultat af den varme, der var et resultat af afbrændingen af bitumen , der havde imprægneret klipperne. Tilstedeværelsen af højtemperaturmineraler overbeviste Ben-Thors team om hypotesen . Et andet bevis var formen på de "prismatiske søjler" placeret ved krydset mellem mineralerne og stenene omkring dem. Dette fænomen observeres, når varme kroppe afkøles. Tilstedeværelsen af bitumen fra bjergene er ikke nok til at forårsage forbrænding, og der er også mangel på ilt . Sandsynligvis var det hele olieskifer begravet under jorden. (Senere, i 2010, blev dette bekræftet som følge af deres antændelse. Afbrændingen fortsatte i mere end en måned. [1] ). Formationsforskning har blandt andet fokuseret på datering af klippedannelse. Dateringen var baseret på metoder uafhængige af klippelagets oprindelige alder. Forskning udført af professor Joshua Kolodny viste, at klipperne blev dannet for 16 millioner år siden (og nogle arter blev dannet for 3 millioner år siden). Hans resultater blev bekræftet af et team af videnskabsmænd ledet af Daphne Gore 5 år senere. Da alderen på sengene i de arabiske og Taqi-formationer er meget ældre (60 til 70 millioner år), er det klart, at metamorfose fandt sted længe efter, at de sedimentære bjergarter i disse formationer blev lagdelt i havet.
Antændelse af sten kræver flere betingelser: en regelmæssig tilførsel af ilt (hvilket kun sker, når stenene kommer i direkte kontakt med overfladen), hurtig antændelse (ellers vil bitumenet indeholdt indeni ikke brænde, men oxidere ), og dannelsen af revner, der vil tillade ilt at trænge dybt ind i klipperne. Forskellen i dannelsen af klipper forklares ved, at klipperne ikke kom jævnt til overfladen, hvilket resulterede i, at forbrænding skete i forskellige perioder. Den vigtigste forbrændingsproces begyndte med skabelsen af Dødehavsriften, som forårsagede revne- og drivprocesser , hvorunder sten imprægneret med bitumen blev blotlagt. Som et resultat af forbrænding blev der dannet yderligere revner på grund af frigivelsen af gasser ( kuldioxid og vanddamp ). Luftkamre blev skabt gennem sprækkerne, og ilten inde i det forårsagede yderligere brande. Disse revner forsvandt til sidst på grund af processerne med omformning og ødelæggelse af sten, undtagen på steder, hvor sand trængte ind i revnerne. Varmen fik sandet til at reformere, og det forhindrede sprækkerne i at lukke. "Hot spots" kan nu ses langs Jerusalem-Jeriko- vejen i en afstand af flere meter til flere titusinder meter i form af en sort farvetone, hvilket indikerer forkulning af organisk stof i fosforitbjergarter. Afhængig af sammensætningen af mineralerne kan det fastslås, at de temperaturer, der herskede under forbrændingen, lå i intervallet 900-400 °C, mens tilstedeværelsen af mineralet pseudowollastonit nogle steder indikerer tilstedeværelsen af forbrændingscentre, hvor temperaturen nåede 1100 ° C. På baggrund af, at der ikke blev fundet spor af smeltning i de perforerede bjergarter, er det tydeligt, at temperaturen ikke nåede 1300 ° C. beregnet omdannelsestemperatur . Baseret på antagelser om bjergarters varmeledningsevne og etablering af øvre og nedre grænser for varigheden af afbrændingen, beregnede Kolodny og Burg, at afbrændingen fortsatte i hvert center fra 300 til 1000 dage. Da volumenet af metamorfe bjergarter, der optræder i Hatrurim-formationen, er meget stort, er det klart, at antallet af forbrændingskamre var meget stort. Stenene brændte under ingen omstændigheder, men det er sandsynligt, at forbrændingen bredte sig langsomt fra et enkelt ildsted, hvilket førte til revnedannelse af klippen, indtrængning af ilt i revnerne, selvantændelse og dannelse af et nyt ildsted. Processen med at skabe hele splittelsen tog sandsynligvis tusinder eller endda titusinder af år.