(poszukiwanie złóż surowców mineralnych

Plutonizm - powstawanie,
różnicowanie i krystalizacja
magmy. Szeregi reakcyjne i
procesy pomagmowe. Intruzje
zgodne i niezgodne. Klasyfikacja
skał głębinowych.
Plutonizm
to zespół zjawisk zachodzących w głębi skorupy ziemskiej
i w jej podłożu, a prowadzących do powstawania
magmy i skał magmowych głębinowych.
Magma to gorąca, ruchliwa materia, złożona z fazy
ciekłej, gazowej i stałej występujących w różnych
proporcjach. Głównymi składnikami magmy są takie
pierwiastki jak: Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, Mn, H2O, N2,
K, O2, CO2, NH3, H2 i inne. Fazę stałą tworzą
kryształy
Ciało Magmowe
Ciało Magmowe
Ciało Magmowe
El Capitan
Yosemite Nat. Park,
California
Skąd się magma bierze
Rodzaje magmy
• magma pierwotna (macierzystą)
• magma wtórna
Dwie blondynki wybrały sie do lasu po
choinkę. Chodziły, szukały aż zapadł
zmierzch. Mróz trzaskający, wilki
wyją... Więc jedna mówi do drugiej:
Zetniemy pierwsze drzewko jakie
napotkamy, nawet jeśli będzie bez
baniek !
• Ognisko magmowe, miejsce we wnętrzu
Ziemi (w skorupie ziemskiej bądź w
płaszczu Ziemi), gdzie tworzy się magma,
która może się następnie przemieszczać,
tworząc intruzje magmy i erupcje.
Krzepnięcie magmy
Magma ma wysoką lepkość, która wzrasta z zawartością
krzemionki i glinki, natomiast temperatura oraz gazy i
roztwory obniżają lepkość.
Magma zawierająca składniki lotne krzepnie w głębi w
niższych temperaturach, aniżeli odpowiadająca jej lawa na
powierzchni, szybko tracąca fazę gazową.
Krzepnięcie magmy w intruzjach odbywa się pod
ciśnieniem. Magma w zbiornikach głębinowych jest
poddana ciśnieniu, które jest spowodowane przez ciężar
wyżej leżących warstw, przez parcie gazów i par zawartych
w magmie; ciśnienie w magmie zależy też od lepkości, a
może też być wywołane naciskami bocznymi wynikającymi z
ruchów tektonicznych.
Dyferencjacja magmy
•
•
•
•
•
•
dyferencjacja grawitacyjna,
likwacja,
dyfuzja termiczna,
konwekcja przez składniki lotne,
asymilacja,
krystalizacja frakcyjna.
Intruzja Palisades
Krystalizacja magmy
Krystalizacja stopów dwuskładnikowych
Krystalizacja magmy
Przyczyną krystalizacji magmy jest obniżenie temperatury i ciśnienia. Przy
czym różne minerały krystalizują w różnych temp.Magma krzepnie w pewnym
przedziale temperatur zwanym interwałem krzepnięcia lub krystalizacji.
Jeżeli anortytu jest więcej niż 42% to najpierw rozpoczyna się
krystalizacja anortytu w 1550 C.
• Porządek krystalizacji - (szeregi Bowena)
minerały które wykrystalizowały wcześniej
są lepiej wykształcone i otoczone przez
minerały które powstały później.
• Defragmentacja magmy - różnicowanie się
magmy- podział magmy pierwotnej na
mniej lub bardziej odmienne magmy
pochodne dokonuje się in situ –w zbiorniku
magmowym.
Szeregi reakcyjne
W trakcie krystalizacji magmy zachodzą reakcje między
wydzielanymi kryształami a stopem magmowym. Krystalizujące
minerały tworzą tzw. szeregi reakcyjne w których każdy minerał
może powstać z poprzedniego w wyniku reakcji ze stopem.
Powstają wówczas tzw. kryształy mieszane - względnie jedne
kryształy nawarstwiają jedne na drugie albo powstają całkiem
odmienne. Dla wyjściowej magmy bazaltowej charakterystyczne
są szeregi reakcyjne Bowena.
Szereg łączy minerały barwne (żelazowo - magnezowe) jest
nieciągłym szeregiem reakcyjnym ponieważ struktury kolejnych
minerałów są z odmienne i przy reakcjach ze stopem muszą być
całkowicie przebudowane. Drugi szereg łączy plagioklazy ( od Ca
do Na). Stanowią one tzw. ciągły szereg reakcyjny, ponieważ
plagioklazy są minerałami izomorficznymi i przechodzenie
odmian bardziej wapiennych w bardziej sodowe nie wymaga
całkowitej przebudowy.
Szeregi reakcyjne
szeregi Bowena
SZEREG KRYSTALIZACJI BOWENA
przedstawia kolejność krystalizacji głównych minerałów
skałotwórczych z magmy wraz ze spadkiem temperatury.
-1600°C - spadek temperatury
Ciąg (l) tych minerałów z wyjątkiem kwarcu z uwagi na wysoką
zawartośćFe i Mg nazywamy ciągiem femicznym.
Ciąg (2) minerałów z uwagi na to, że zbudowane są głównie z glinu i
krzemu nazywamy sialicznymi.
Krystalizacja magmy szeregu
głównego
Granit
Dioryt
Gabro
Procesy pomagmowe
• etap pegmatytowy
• etap pneumatolityczny
• etap hydrotermalny
Wraz ze spadkiem temperatury wyróżniamy
następujące etapy
krystalizacji magmy:
1. Protokrystaliczna (krystalizacja wczesna) temperatura powyżej 1600°C
2. Mezokrystaliczna (krystalizacja główna) 1600°C - 800°C
3. Tellekrystaliczna (krystalizacja resztkowa) 800°C - 100°C
• • Podetap pegmatytowy - 800°C - 600°C
• • Podetap pneumatoliczny - 600°C - 400°C
• • Podetap hydrotermalny-400°C-100°C
Produktami krystalizacji wczesnej są najczęściej
produkty dyferencjacji likwacyjnej - złota,
siarczków, metali ciężkich najczęściej tlenków
żelaza
Produktami krystalizacji mezokrystalicznej są
główne typy skał magmowych, dunity,
perydotyty, gabra, dioryty, sjenity, granity oraz
odpowiadające im skały wylewne
Krystalizacja resztkowa zachodzi
przywspółudziale dużej zawartości składników
gazowych. Maksimum tych składników
przypada na proces pneumatoliczny.
W podetapie pegmatytowym krystalizują
utwory, które nazywamy pegmatytami. W
większości przypadków pegmatyty wykształcone
są w postaci żył. Pegmatyty odznaczająsię
strukturą grubokrystaliczną, teksturą bezładną.
Tworzą się najczęściejw obrębie pęknięć
powstałych w danym masywie krystalicznym
np. w granicie.
Utwory pneumatoliczne - powstają przy
współudziale dużej zawartości
składników gazowych (bardzo różnych)
fluoru, boru a przede wszystkim pary
wodnej.
Utwory podetapu hydrotermalnego - tworzące się w
temperaturze 400°C - 100°C powstają przy
współudziale dużej ilości wody. Podobnie jak w
pegmatytach i pneumatolitach wykształcone w
postaci żył.
• Intruzja magmy, wdarcie się plastycznej
masy skalnej (magmy) w wyższe partie
skorupy ziemskiej. Bezpośrednią
przyczyną zachodzenia intruzji magmy są
potężne ciśnienia tworzące się we wnętrzu
skorupy ziemskiej w związku z ruchami
górotwórczymi. Nazwa ta obejmuje także
masy skalne utworzone w głębszych
warstwach Ziemi.
Intruzje magmowe
W zależności od kształtu ciał i ich stosunku do
skał otaczających wyróżniamy dwa typy
intruzji:
• intruzje zgodne, których ściany są zgodne z
powierzchniami strukturalnymi skał
otaczających (np. powierzchnia ułożenia,
niezgodności);
• intruzje niezgodne, które przecinają
powierzchnie strukturalne.
Intruzje zgodne
•
•
•
•
sille,
lakkolity,
lopolity
fakolity.
Intruzje niezgodne
•
•
•
•
•
•
dajki;
żyły kominowe;
pnie wulkaniczne;
etmolity;
apofizy;
batolity.
1. batolit
2.harpolit
3.pnie magmowe
4.pnie magmowe
5.apofizy
6.apofizy
7.lakolit typu cedrowego
8.żyły pokładowe
9.lakkolit
10.Dajki
11.fakolit
12.podmorska pokrywa lawowa
13.lądowa pokrywa lawowa
14.komin wulkaniczny (diatrema)
15.maar
16.popiołowy stożek wulkaniczny
17.kaldera oraz wystepujące w jej
obrębie późniejsze stożki
wukaniczne
18.stożek wulkaniczny wraz z
potokiem lawowym
19.stratowulkan (wulkan
warstwowy)
Stosunek złóż kruszcowych do
intruzji magmowych
Mineralizacja związana z batolitem
Z okazji zbliżających się ...
Świąt
Bożego
Narodzenia
życzę
... aby były równie piękne, jak na tych obrazkach.
Pełne puszystego śniegu ...
Z wybranym i wymarzonym ...
...drzewkiem
Z prezentami
bałwanem
i gadającymi
zwierzakami
Z ciepłem domowego ogniska
i oczekiwaniem ...
na pierwszą gwiazdkę
Zate
m
Wesołych
Świąt