Kőzetek

A kőzeteket képződésük szerint három fő csoportba sorolják: magmás kőzetek üledékes kőzetek metamorf (átalakult) kőzetek

Magmás kőzetek A magmás kőzetek rendszere - A magmás kőzeteket keletkezésük alapján két nagy csoportba sorolják: mélységi magmás kőzetek és vulkáni kiömlési kőzetek.

A magmás kőzeteket kovasav (SiO2)-tartalmuk alapján három nagy csoportba sorolják: 1. savanyú (túltelített) - SiO2 tartalom: 66-90% 2. semleges (neutrális v. telített) - SiO2 tartalom: 48-66% 3. bázisos (telítetlen) - SiO2 tartalom: 48% alatt (A bázisos kőzeteken belül megkülönböztetnek ún. ultrabázisos kőzeteket, melyekben földpátok nincsenek, illetve amelyekben földpátpótlók sincsenek.)

A magmás kőzetek Savanyú Semleges Bázisos, ultrabázisos SiO2 tartalom 72% 66% 65% 57% 48% 54% 41% Mélységi magmás kőzetek Gránit Granodiorit Szienit Diorit Gabbró Nefelinszienit Peridotit Vulkáni kiömlési kőzetek Riolit Dácit Trachit Andezit Bazalt Fonolit Pikrit

A magmás kőzetek keletkezése A magma a felső köpenyben és/vagy a kéregben elhelyezkedő, nagy nyomás alatt álló, magas hőmérsékletű, többkomponensű szilikátolvadék. Átlagos vegyi összetétele: Szilícium-dioxid - kb. 60% Alumínium-oxid - kb. 15% Vas-oxidok - kb. 7% Kalcium-oxid - kb. 5% Nátrium-oxid - kb. 4% Magnézium-oxid - kb. 3,5% Kálium-oxid - kb. 3% Víz - kb. 1%

Magmás kőzet keletkezése A magma hőmérséklete 1300-1500 °C, a felszín felé nyomulva hőmérséklete csökken, hűlése során alkotórészei olvadáspontjuknak megfelelő sorrendben válnak ki. Ez a folyamat a magmás kristályosodás (kőzet és ércképződés). Ha a magma nem tör a felszínre, hanem a mélyben megreked, itt viszonylag lassan hűl ki és nagy ásványokból álló mélységi magmás kőzetek keletkeznek, ha a magma a felszínre tör, akkor sokkal gyorsabban kihűl, kevés idő marad az ásványok növekedéséhez, ezért apró ásványokból álló kiömlési magmás kőzetek keletkeznek.

A mélységi magmás kristályosodás szakaszai: A. Előkristályosodási fázis (kb. 1100-1000 °C) Az előkristályosodási fázisban ultrabázisos és bázisos kőzetek keletkeznek. A hőmérséklet csökkenésével a szilikátok és a szulfidok olvadéka elkülönül, a szulfidok között a pirrhotin, pentlandit és kalkopirit válik ki. Az előkristályosodás során gazdasági szempontból jelentős érctelepek is keletkeznek: krómérc (kromit), vasérc (magnetit), titánvasérc (ilmenit), valamint platina, gyémánt és apatit válik ki

B. Főkristályosodási fázis (kb. 1000-700 °C) A főkristályosodási fázisban történik tulajdonképpen a magma kőzetté merevedése. Az ún. színes szilikátok (olivin, piroxének, amfibólok) és az ún. színtelen szilikátok (a földpátok és földpátpótlók) egymással párhuzamosan kristályosodnak (Bowen-féle sorozat), végül pedig a kvarc válik ki.

C. Utómagmás szakasz (kb. 700 °C-tól) A magma kőzetté válása után a könnyen illó anyagokból álló magmamaradék kristályosodik ki. Az utómagmás szakasznak három fázisa különíthető el.

Pegmatitos fázis Pegmatitos fázis (kb. 700-550 °C): Az ebben a fázisban keletkezett pegmatitok ásványi összetétele megegyezik a főkristályosodási szakaszban keletkezett kőzetekével, annyi a különbség, hogy a pegmatitok sokkal nagyobb - akár több centiméteres - ásványokat is tartalmazhatnak. A pegmatitok általában telér formában jelennek meg, ritka elemekben gazdagok (pl.: ón, urán, tórium, bór, lítium, berillium, cirkónium, titán, tantál).

Pneumatolitos fázis Pneumatolitos fázis (kb. 550-375 °C): A gazdag halogéntartalmú oldatok kémiailag igen aktívak, így jelentősen átalakíthatják a már megszilárdult kőzeteket, melynek hatására különböző ásványok jönnek létre: ónkő, kvarc, fluorit, topáz, wolframit, turmalin.

Hidrotermális fázis Hidrotermális fázis (kb. 375 °C-tól): A maradék magma híg, vizes oldatai átitatják a mellékkőzeteket vagy behatolnak a repedésekbe, hézagokba, ahol hidrotermális teléreket hoznak létre. A hidrotermális fázisban elsősorban ritka fémek dúsulnak fel: arany, ezüst, réz, ólom, cink, higany, valamint a maradékoldatban visszamaradt vas, kobalt és nikkel ásványai is megjelennek.

Üledékes kőzetek Az üledékes kőzetek rendszere Az üledékes kőzeteket a bennük előforduló elegyrészek alapján három nagy csoportba sorolják: 1. Mechanikai elegyrészekből állók 2. Kémiai elegyrészekből állók 3. Szerves elegyrészekből állók

durva kavics (pszefit) homok (pszammit) agyag (pélit) Mechanikai elegyrészekből álló üledékes kőzetek szemcsenagyság szerint: durva kavics (pszefit) homok (pszammit) agyag (pélit) pl.: konglomerátum, breccsa pl.: homokkő, lösz Pl.: agyag-kőzetek, bauxit

Kémiai elegyrészekből álló üledékes kőzetek összetétel szerint: karbonátok kovakőzetek sókőzetek (evaporitok) foszfátok üledékes vasérc, mangánérc, szulfid telepek pl.: mészkő, dolomit, márga pl.: kvarcit, gejzirit, tűzkő, diatomaföld pl.: kősó, kálisó, gipsz, anhidrit pl.: foszforit -

Szerves (organikus) üledékes kőzetek eredet szerint: kőszén kőolaj, földgáz

Az üledékes kőzetek keletkezése Üledékes kőzetek bármely más kőzettípusból keletkezhetnek, alapvetően a külső erők hatására. Az üledékes kőzetek keletkezésének négy fő szakaszát lehet megkülönböztetni: - A kőzetek mállása - A törmelék és mállási termékek szállítása - Az anyag lerakódása - Kőzetté válás

Energiahordozók keletkezése 1. Kőszén A széntelepeken megfigyelhető növényi maradványok alapján kétségtelen, hogy a kőszén egykori növényekből keletkezett, mégpedig oxigénszegény környezetben, a földrétegek mélyén uralkodó nagy nyomás hatására, évmilliós folyamatok során. Ennek a folyamatnak első lépcsőjében tőzegféleségek jönnek létre, majd a nyomás és a geológiai kor növekedésével lignit, barnakőszén, feketekőszén és antracit. Minél fiatalabb valamely kőszéntelep, annál jobban felismerhetők benne a növényi részek, és annál nagyobb a víztartalma. A lignit és barnakőszénfajták döntő többsége a földtörténet utolsó 60 millió évében jött létre, míg a feketekőszén legjelentősebb része 200-300 millió éve, a karbon-időszakban keletkezett.

2. Kőolaj, földgáz A kőolaj döntő többsége szerves anyagok bomlásából származtatható. Ezt bizonyítja, hogy benne megtalálhatók a növényi és állati élet legfontosabb anyagainak, a klorofillnak és a hemoglobinnak a bomlástermékei (porfirinek). A kőolajban hatalmas tömegű baktérium él és szaporodik, mikroszkóppal pedig rengeteg szerves maradvány, virágpor, spóra, kitinpáncélok figyelhetők meg benne. A szerves anyagok kőolajjá alakulásának alapfeltétele az oxigénszegény környezet és a felhalmozódó üledékrétegek nyomása. A kőolajképződésre legmegfelelőbb hőmérséklet a 140-160°C. (A földgáz 200-220°C-on keletkezik.) Kedvező esetben 5-10 millió év is elegendő a kőolaj képződéséhez, kedvezőtlen esetben azonban 100 millió év is szükséges. A kőolaj kitermelésre érdemes mennyiségben csak ott található, ahol eredeti környezetéből messzire vándorolva, különböző geológiai csapdákban koncentrálódott. A kőolaj és a földgáz a rétegnyomás hatására az üledékrétegekben általában felfelé vagy oldalt vándorol, majd többnyire likacsos-homokos rétegekben gyűlik össze.

Metamorf (átalakult) kőzetek A metamorf kőzetek keletkezése A metamorfózis két fő tényezője a hőmérséklet és a nyomás, amelyek hatására az eredeti kőzet (lehet magmás és üledékes is) hosszabb idő alatt átkristályosodik, miközben anyagvándorlás is lejátszódhat. Az átalakulás során megváltozik az eredeti kőzet szerkezete is. A metamorfózis három fő típusa: 1. Regionális metamorfózis: a kőzetek hő és nyomás hatására alakulnak át. 2. Kontakt metamorfózis: a kőzetek egyedül a hő hatására alakulnak át. 3. Dinamometamorfózis: nagy tömegű kőzettestek törések és vetősíkok mentén préselődnek egymás fölé.

Kiindulási kőzet Átalakult kőzet agyagos kőzetek agyagpala, csillámpala, fillit karbonátos kőzetek márvány, szkarn homokos kőzetek kvarcpala, kvarcit magmás kőzetek szaruszirt, kloritpala, gneisz