Magmás kőzettan Földrajz BSc Sági Tamás 2008. november 13.

Az előadások a következő témára: "Magmás kőzettan Földrajz BSc Sági Tamás 2008. november 13."— Előadás másolata:

1 Magmás kőzettan Földrajz BSc Sági Tamás 2008. november 13.

2 Honnan? Miért? Hogy?

3 Jelenlegi fő litoszféra-lemezek

4

5

6

7 A magma egyszerű modellezése

8 A magma kémiai tulajdonságai
Folyékony szilikátolvadék („kőzetanyag”) Összetétele: Főkomponensek: SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, (TiO2) Nyomelemek (<1%): többi elem Nehezen illók: ld. fent Könnyen illók: H2O, CO2, SO2, HCl, NH3, CH4

9 A magma szerkezeti tulajdonságai

10 A magma fizikai tulajdonságai
Hőmérséklet: bazaltos: oC riolitos: oC Viszkozitás: bazaltos: 3∙103-3∙104 gránitos: Pa s (víz: 1∙102 Pa s)

11 Szilikátolvadék kristályosodása
Likváció: olvadékok elkülönülése Gravitációs differenciáció Fluidumok elkülönülése

12 Szilikátolvadék kristályosodása
Kiváltó ok: túlhűlés → kristálygócok kialakulása (nukleáció) → kristályok növekedése Kristályosodási folyamat jellemzője: a nukleáció és a kristálynövekedés sebessége illetve egymáshoz viszonyított viselkedése

13 Szilikátolvadék kristályosodása

14 Magmás kristályosodás a mélység függvényében
Abisszikus >8 km Hipoabisszikus 2-8 km Szubvulkáni 0,5-2 km Vulkáni felszíni

15 A magmás kristályosodás szakaszai
Elő- és főkristályosodás Utókristályosodás Előkristályosodás: szulfidolvadék elkülönülése T: oC Jellemző elemek: Fe, Ni, (Co), Ti, Cr, Pt-félék, S (szulfid), As (arzenid)

16 A magmás kristályosodás szakaszai
Főkristályosodás: A magma legnagyobb részének kikristályosodása, a kőzetek képződése T: (-600)oC Kristályosodás sorrendje: csökkenő olvadáspont szerint, nem egyszerre (frakcionált kristályosodás), Bowen-sor

17 Hidrotermális szakasz
Utókristályosodás Pegmatitos szakasz T: 700(-600)-400oC Jellemző elemek: Zr, Be, Li, Sn, B, Th, U, Ta, Nb, Cs, (F) Greizenesedés: Maradékolvadék nyomása megnő → berobban a környező kőzetekbe, és azokat átalakítja Hidrotermális szakasz Forróvizes oldatok T: oC Jellemző elemek: Au, Ag, Cu, Pb, Zn, Hg, As, Sb, Bi, Ba, Ca, + a megmaradt Fe, Co, Ni, S

18 Magmás differenciáció

19 Bowen-sor (trend)

20 Példa differenciációra
10% olivin frakcionáció

21 Példa differenciációra
10% olivin + 20% cpx frakcionáció

22 Példa differenciációra
20% olivin + 10% cpx + 35% plag + 5% Fe-Ti-oxid frakcionáció

23 További differenciációs folyamatok
1. Asszimiláció 2. Magmakeveredés 3. Frakciónációs kristályosodás és egyidejű asszimiláció 4. Periodikus újratöltődés, keveredés, kiürülés

24 A magmás kőzetek osztályozása kémiai összetétel alapján
Alkáli Na- és K-tartalmú aluminoszilikátok > Ca aluminoszilikátok Nemalkáli Mészalkáli Tholeiites Fe- és Mg-tartalma nagy, Si tartalma viszonylag kicsi, a kőzetsorozaton belül a kőzetek Fe tartalma nő a SiO2- tartalom növekedésével

25 MÉSZALKÁLI Ultrabázisos: SiO2 <44% Bázisos: SiO2 44-53%
Mg, Fe, Ti színes szilikátok (olivin, piroxén, amfibol, esetleg csillám), ércásványok Bázisos: SiO % Sok Fe; Mg csökken; Al és Ca nő B plagioklász, piroxén, olivin, (amfibol) Neutrális: SiO % Mg, Fe, Ca csökken, Al nő N plagioklász, (káliföldpát), amfibol, (piroxén, biotit) Savanyú: SiO2 >64% Mg, Fe, Ca tartalom erősen lecsökken, uralkodó Na, K, Al (a Si mellett) kvarc, káliföldpát, savanyú plagioklász, biotit, amfibol

26 TELÍTETTSÉG telített ásvány: kristályosodás során nem képes további SiO2-t felvenni telítetlen ásvány: (nefelin, leucit, olivin, szodalitfélék, analcim stb.) A magmában nincs elég SiO2 ahhoz, hogy csak telített ásvány képződjön. Ha kristályosodáskor a magma SiO2-ben dúsul, annak felvételével - részben vagy egészben - telített ásvánnyá alakulnak: Pl.: NaAlSiO4 + 2SiO2 = NaAlSi3O8 nefelin kvarc albit (Mg,Fe)2SiO4 + SiO2 = (Mg,Fe)2Si2O6 olivin kvarc piroxén

27 ALKÁLI Telítetlen alkáli kőzetek: telítetlen ásvány van, elsődleges kvarc nincs, telített ásvány lehet Telített alkáli kőzetek: csak telített ásványok vannak, nincs sem telítetlen ásvány, sem elsődleges kvarc Túltelített alkáli kőzetek: elsődleges kvarc van, telítetlen ásvány nincs, telített ásvány általában van

28 MÉSZALKÁLI - Ultrabázisos
Peridotit - olivin>40%, piroxén, amfibol, ércásványok Dunit - olivin>90% Ércperidotit - olivin, ércásvány, piroxén, amfibol Piroxenit - piroxén>50% Hornblendit - amfibol>50%

29 MÉSZALKÁLI - Bázisos Mélységi: Gabbró Vulkáni: Bazalt
B. plagioklász, piroxén, olivin, (amfibol)

30 MÉSZALKÁLI - Neutrális
Mélységi: Diorit Vulkáni: Andezit N. plagioklász, amfibol, piroxén, biotit Mélységi: Monzonit Vulkáni: Látit N. plagioklászkáliföldpát, amfibol, piroxén, biotit Mélységi: Szienit Vulkáni: Trachit káliföldpát>>N. plagioklász, amfibol,piroxén, biotit

31 MÉSZALKÁLI - Savanyú Mélységi: Gránit Vulkáni: Riolit
kvarc, káliföldpát>S. plagioklász, biotit, (amfibol) Obszidián, Szurokkő, Perlit, Horzsakő Mélységi: Granodiorit Kvarc, S. plagioklász>káliföldpát, biotit, amfibol Tonalit kvarc, S-N. plagioklász, amfibol, biotit Vulkáni: Dácit Kvarc, S. plagioklász>káliföldpát, biotit, amfibol, (piroxén)

32 ALKÁLI 1. Túltelített Telített Mélységi: Alkáligránit
Vulkáni: Alkáliriolit Kvarc, káliföldpát>S. plagioklász, alkáli amfibol, alkáli piroxén, biotit Telített Mélységi: Alkáliszienit Vulkáni: Alkálitrachit káliföldpát>S-N. plagioklász, alkáli amfibol, alkáli piroxén, biotit,

33 ALKÁLI 2. Telítetlen Mélységi: Foyait Vulkáni: Fonolit
káliföldpát>S-N. plagioklász, földpátpótló (nefelin, szodalit, leucit), alkáli amfibol, alkáli piroxén, biotit, Mélységi: Alkálidiorit, Alkáligabbró Vulkáni: Tefrit, Bazanit [Alkálibazalt] N-B. plagioklász>káliföldpát, földpátpótló (nefelin, szodalit, leucit), alkáli amfibol, alkáli piroxén, (olivin) Mélységi: Foidolit Vulkáni: Foidit (nefelinit, leucitit stb.) földpátpótló, színes elegyrész (alkáli piroxén)

34 Kiömlési kőzetek nevezéktana
TAS-diagram

35 Mélységi kőzetek nevezéktana
Streckeisen-diagram