ezetés a kőzettanba 4

Átírás

1 Bevezetés ezetés a kőzettanba 4. Földtudományi BSc szak Dr. Harangi Szabolcs tanszékvezető egyetemi tanár ELTE FFI Kőzettan-Geokémiai Tanszék szoba, szabolcs.harangi@geology.elte.hu geology.elte.hu ://petrology.geology.elte.hu/ Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 1 /113 Bevezetés ezetés a kőzettanba - tematika 1. Mi a kőzet? Milyen információk bújnak meg a kőzetekben? Hogyan vizsgálhatók a kőzetek? Legfontosabb kőzettípusok Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 2 /113 1

2 Bevezetés ezetés a kőzettanba - tematika 2. Mióta vannak kőzetek? A Naprendszer kőzetei - meteoritok A Föld kialakulása Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 3 /113 Bevezetés ezetés a kőzettanba - tematika 3. A Föld öves szerkezete Lemeztektonikai környezetek és kőzettípusok Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 4 /113 2

3 Bevezetés ezetés a kőzettanba - tematika 4. Magmás kőzetek típusai és képződésük Magmás kőzetek a Kárpátmedencében Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 5 /113 Magmatizmus Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 6 /113 3

4 Magmatizmus USGS felvétel Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 7 /113 Magmatizmus H.-U. Schmincke felvétele Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 8 /113 4

5 Magmatizmus USGS felvétel Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 9 /113 Magmatizmus USGS felvétel Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 10 /113 5

6 Magmatizmus Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 11 /113 Magmatizmus Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 12 /113 6

7 Magmatizmus Mi ez a folyamat, ami alakítja, formálja bolygónkat kialakulásától kezdve, azaz mintegy 4,5 milliárd éve? Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 13 /113 Magmás kőzetek Magmából megszilárdult képződmények Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 14 /113 7

8 Magma Magma: földfelszín alatti, többfázisú kőzetolvadék Miből áll a magma? Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 15 /113 Magma Több fázisú rendszer Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 16 /113 8

9 Magma: kristályok 1 mm Fenokristályok: kristályok, amelyek a magma hűlése során elsőként váltak ki. Méretük ezért nagyobb, mint a kristályosodás végén képződött ásványoké és általában sajátalakúak. Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 17 /113 Magma: kristályok 1 mm Fenokristályok: kristályok, amelyek a magma hűlése során elsőként váltak ki. Méretük ezért nagyobb, mint a kristályosodás végén képződött ásványoké és általában sajátalakúak. Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 18 /113 9

10 Magma: könnyenillók 1 mm Solfatara, Olaszország Könnyenillók: a magmában azok a vegyületek, amelyek felszíni viszonyok között folyadék vagy gázfázist alkotnak (pl.: H 2 O, CO 2, SO 2 ) Nagy nyomáson oldott állapotban vannak a magmában, azonban a nyomás csökkenésével megszűnik oldhatóságuk és önálló fázis formájában válnak ki buborékosodás Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 19 /113 Magma: könnyenillók Különböző összetételű magmák illótartalma (H.U. Schmincke nyomán) bazaltos magma riolitos Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 20 /113 10

11 Magma: könnyenillók Különböző összetételű magmák illótartalma (H.U. Schmincke nyomán) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 21 /113 Magma: könnyenillók Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 22 /113 11

12 Magma: könnyenillók Szerepük: 1. Robbanásos vulkáni kitörések okozói Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 23 /113 Magma: könnyenillók Szerepük: 2. Hozzájárulnak a légkör CO 2 és SO 2 tartalmának növeléséhez Vulkáni gázok: kb. 80% H 2 O kb. 10% CO 2 kb. 5% SO 2 kb. 1% H 2 S <1% HCl,, N 2 Galeras Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 24 /113 12

13 Magma: könnyenillók Szerepük: 2. Hozzájárulnak a légkör CO 2 és SO 2 tartalmának növeléséhez Laki, Izland kitörés, 1783 A. Robock nyomán Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 25 /113 Magma: könnyenillók Szerepük: 3. A légkör magasabb rétegeibe jutva az SO 2 kénsav aeroszolt képez, ami részben visszaveri a napsugarakat, valamint nem engedi át a földfelszínről feláramló infravörös sugarakat Savas eső,, globális lis lehűlés Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 26 /113 13

14 Magma: könnyenillók Szerepük: 3. A légkör magasabb rétegeibe jutva az SO 2 kénsav aeroszolt képez, ami részben visszaveri a napsugarakat, valamint nem engedi át a földfelszínről feláramló infravörös sugarakat Toba (Indonézia), éve Savas eső,, globális lis lehűlés globális klímaváltozás, majdnem kihal a Homo sapiens (csupán néhány 1000 egyed élte túl...) Jégfúrás minták adatai Zielinski és tsi (1996) alapján Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 27 /113 Magma: könnyenillók Szerepük: 3. A légkör magasabb rétegeibe jutva az SO 2 kénsav aeroszolt képez, ami részben visszaveri a napsugarakat, valamint nem engedi át a földfelszínről feláramló infravörös sugarakat Laki (Izland), 1783 a történelmi idők legnagyobb lávaöntő működése. A 8 hónapig tartó vulkanizmus során hatalmas mennyiségű kén-dioxid, szén-dioxid és hidrogén-fluorid került a légkörbe. Az Északi-féltekét ezt követően sűrű, száraz köd lepte el, a telek és nyarak egyaránt hidegek voltak. A termények nem értek be és számos helyen éhínség pusztított. Izlandon az állatok 70%-a, a lakosság mintegy 20%-a esett áldozatul a vulkáni kitörésnek. Savas eső,, globális lis lehűlés Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 28 /113 14

15 Magma: könnyenillók Szerepük: 3. A légkör magasabb rétegeibe jutva az SO 2 kénsav aeroszolt képez, ami részben visszaveri a napsugarakat, valamint nem engedi át a földfelszínről feláramló infravörös sugarakat Tambora (Indonézia), 1815 Savas eső,, globális lis lehűlés a nyár nélküli évként ismert színes naplementék Frankenstein történetének születése Európában a terméskimaradások, sok helyen lázadások törtek ki... Indiában szintén feltehetően a hirtelen klímaváltozásnak köszönhetően elindult az első nagy kolera járvány, ami Európán át Észak- Amerikáig is eljutott... Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 29 /113 Magma: könnyenillók Szerepük: 3. A légkör magasabb rétegeibe jutva az SO 2 kénsav aeroszolt képez, ami részben visszaveri a napsugarakat, valamint nem engedi át a földfelszínről feláramló infravörös sugarakat Pinatubo (Fülöp-szigetek), 1991 a 20. század legnagyobb vulkáni kitörése Savas eső,, globális lis lehűlés A vulkáni kitörést követőn globálisan visszaesett az átlagos hőmérséklet! Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 30 /113 15

16 Magma: könnyenillók Szerepük: 4. Végül, de nem utolsó sorban, az atmoszféra és a hidroszféra kialakulása a Föld kezdeti kigázosodásával, vulkáni tevékenységgel Korai atmoszféra: CO 2 és CH 4 Szabad O 2 nem volt legalább 2,4 milliárd éven keresztül (oxidációval megkötődött!) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 31 /113 Kőzetminta egy megszilárdult lávatóból Magma: olvadék megdermedt olvadék Wright és Okamura, (1977) USGS Prof. Paper; Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 32 /113 16

17 Magma: olvadék Magma szerkezete: főleg Si és O ionok Si és Al tetraéderes elhelyezkedés, körülöttük 4 O 2- anion helyezkedik el Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 33 /113 Magma: olvadék Magma szerkezete: A szilikátos magma tehát némileg deformált [SiO 4 ] 4- tetraéderek láncolatának háromdimenziós hálózata, avagy [SiO 4 ] 4- tetraéderek polimere Az olvadék atomi szerkezete tehát polimerizált nagy léptékben nincs szimmetria, de kis léptékben rendezett elhelyezkedés! Balra a kristályos kvarc (SiO 2 ) szerkezete, jobbra pedig az SiO 2 olvadék szerkezete. Egy CaMgSi 2 O 6 ásvány (diopszid) olvadékának szerkezete. Az [SiO 4 ] 4- tetraéderek láncolatát hálózatmódosító kationok (Ca 2+, Mg 2+ ) szabdalják fel. Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 34 /113 17

18 Magma: hőmérséklet függ a kémiai összetételtől mafikus magma hőmérséklete és olvadási hőmérséklete nagyobb, mint a felzikus magmáké kristályosodási hőmérséklet egyensúlyi ásványfázisok kémiai összetétele alapján felszíni (láva) hőmérsékletek (közvetlen mérések): bazalt o C andezit o C dácit o C riolit o C Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 35 /113 Magma: viszkozitás függ a kémiai összetételtől erősebben polimerizált olvadék viszkózusabb szabad oxigének kötése kevéssé erős, azaz a viszkozitás függ a szabad oxigének és oxigén-hidak arányától egyenes arányosság az SiO 2 - tartalommal (az Si erős kötést hoz létre az O-val) alkáliák (Na és K) gátolják a polimerizációt (=kisebb viszkozitás) függ a hőmérséklettől Vulkáni kitörés lefolyását nagy mértékben befolyásolja a magma viszkozitása! Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 36 /113 18

19 Magma: viszkozitás Viszkozitás bazaltos láva andezites-dácitos láva Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 37 /113 Magma: keletkezés Potenciális hőmérséklet Hogyan képződhet magma a földköpenyben? Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 38 /113 19

20 Magma: keletkezés Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 39 /113 Magma: keletkezés Magmaképződés: peridotit kőzet részleges olvadása (jelenleg max. 20%) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 40 /113 20

21 Magma: keletkezés A bazaltos magma legnagyobb része az asztenoszféra peridotit kőzetanyagának kis mértékű - részleges - olvadása során keletkezik. A kialakuló magma sűrűsége kisebb, mint a peridotit kőzeté, ezért felfele hatol. De miért keletkezik magma, amikor a peridotit kőzet olvadáspontja általában jóval a geoterma által jelzett hőmérséklet felett van? A magmaképződés legfőbb oka nem a hőmérsékletemelkedés, hanem a nyomáscsökkenés! Ha a közel azonos (kb o C) hőmérsékletű peridotit kőzetanyag feljebb jut, azaz kisebb nyomás alá kerül, akkor megindulhat a magmaképződés, mivel a peridotit olvadáspontja a nyomás csökkenésével kisebb hőmérsékleten van. A forró foltok alatti, magas hőmérsékletű köpenyáramban már mélyebben ( km) megindul az olvadás. A magmaképződést elősegítheti az ún. illófázisok (pl. víz, széndioxid) jelenléte is, ami csökkenti a kőzet olvadáspontját. Ezek az illók a kőzetlemezek akábukása során kerülnek a földköpenybe. Ez magyarázza az alábukási (szubdukciós) övekben lévő tűzhányók nagy számát. H.U. Schmincke ábrája nyomán Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 41 /113 Magma: keletkezés Lemeztektonikai kapcsolat: Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 42 /113 21

22 Magmafejlődés: : kristályosodás Földkéreg Hőmérséklet Magmakamra mélysége Ásványfázisok kísérletileg meghatározott stabilitása Nyomás Magma adiabatikus felemelkedése Földköpeny Magma szegregációja Kristályosodás Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 43 /113 Magmás kőzettípusok Hol játszódik a magma teljes kristályosodása? Magmás kőzetek Vulkáni (kiömlési) kőzetek Mélységi magmás kőzetek Vulkáni törmelékes kőzetek Lávakőzetek Egykori magmakamrák Felszínközeli benyomulások (pl. telérek) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 44 /113 22

23 Vulkanizmus: lávatípusok Kis SiO 2 -tartalmú, kis viszkozitású lávák (bazaltos összetétel) pahoehoe (kötélláva) aa (salakos láva) Mauna Ulu, Hawaii Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 45 /113 Vulkanizmus: lávatípusok Kis SiO 2 -tartalmú, kis viszkozitású lávák (bazaltos összetétel) az eredmény: Hígan folyó bazaltos láva lapos, elnyúlt pajzsvulkán Pl. Mauna Loa, Hawaii Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 46 /113 23

24 Vulkanizmus: lávatípusok Kis SiO 2 -tartalmú, kis viszkozitású lávák (bazaltos összetétel) az eredmény: vagy pl. a Kab hegy Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 47 /113 Vulkanizmus: lávatípusok Közepes SiO 2 -tartalmú, közepes viszkozitású lávák (andezites összetétel) aa- vagy táblás vagy blokk lávafolyások Táblás-láva az Etnán Blokk-láva Santorinin Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 48 /113 24

25 Vulkanizmus: lávatípusok Közepes SiO 2 -tartalmú, közepes viszkozitású lávák (andezites összetétel) az eredmény: Viszkózusabb láva meredek oldalú rétegvulkán Pl. Stromboli Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 49 /113 Vulkanizmus: lávatípusok Közepes SiO 2 -tartalmú, közepes viszkozitású lávák (andezites összetétel) az eredmény: vagy a Mt. Mayon (Fülöp-szigetek) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 50 /113 25

26 Vulkanizmus: lávatípusok Nagy SiO 2 -tartalmú, nagy viszkozitású lávák (dácitos-riolitos összetétel) Lávadómok A viszkózus láva éppen csak ki tud türemkedni a felszínre. Gyakran lávadóm aktivitással zárulnak jelentősebb robbanásos kitörések, amikor már csak a kigázosodott láva érkezik a felszínre (pl. Katmai, St. Helens). Novarupta, Katmai, Alaszka Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 51 /113 Vulkanizmus: lávatípusok Nagy SiO 2 -tartalmú, nagy viszkozitású lávák (dácitos-riolitos összetétel) az eredmény: A háttérben viszkózusabb, riodácitos lávadóm (coulée), az előtérben kevéssé viszkózus trachibazaltos lávadóm (lávalepény) Meredek oldalú dagadókúp Függőleges lávatű Jabal Abyad, Saudi Arabia Montserrat, Kis-Antillák Mt. Pelée, 1902 Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 52 /113 26

27 Vulkanizmus: lávatípusok Nagy SiO 2 -tartalmú, nagy viszkozitású lávák (dácitos-riolitos összetétel) az eredmény: vagy például a Csomád (Keleti Kárpátok) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 53 /113 Vulkanizmus: lávatípusok Víz alatti lávafolyások: párnaláva Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 54 /113 27

28 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása Q Rhyolite Dacite Trachyte Latite Andesite/Basalt A (foid)-bearing (foid)-bearing (foid)-bearing Trachyte Latite Andesite/Basalt 10 P Phonolite Tephrite (Foid)ites Kőzetalkotó ásványok változása kőzettípusokként F Streckeisen-diagram vulkáni kőzetekre Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 55 /113 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása TAS diagram Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 56 /113 28

29 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása KÉMIAI ÖSSZETÉTEL ALAPJÁN: Alkáli Na- és K-tartalmú aluminoszilikátok > Ca aluminoszilikátok Nemalkáli Mészalkáli Na- és K-tartalmú aluminoszilikátok < Ca aluminoszilikátok Tholeiites Si-telített kőzetek (általában bazaltok) a kőzetsorozaton belül a kőzetek Fe tartalma nő a SiO 2 -tartalom növekedésével Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 57 /113 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása Alkáli kőzetek további csoportosítása: Si-telítettség alapján Si-telítetlen kőzetek: telítetlen ásvány van, elsődleges kvarc nincs, telített ásvány lehet Si-telített kőzetek: csak telített ásványok vannak, nincs sem telítetlen ásvány, sem elsődleges kvarc Si-túltelített kőzetek: elsődleges kvarc van, telítetlen ásvány nincs, telített ásvány általában van Si-telített ásványok: kristályodosáuk során nem képesek felvenni további SiO 2 -t (pl. ortoklász, albit, piroxén) Si-telítetlen ásványok: olyan magmából képződnek, amelyekben nincs elég SiO 2 ahhoz, hogy telített ásvány képződjön (pl. leucit, nefelin, olivin) KAlSi 2 O 6 + SiO 2 = KAlSi 3 O 8 (leucit + kvarc = ortoklász) NaAlSiO SiO 2 = NaAlSi 3 O 8 (nefelin + kvarc = albit) (Mg,Fe) 2 SiO SiO 2 = (Mg,Fe) 2 Si 2 O 6 (olivin + kvarc = piroxén) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 58 /113 29

30 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása Bazalt Olivin, monoklin piroxén, Ca-gazdag plagioklász Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 59 /113 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása Andezit monoklin és rombos piroxén, amfibol, Ca-Na plagioklász Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 60 /113 30

31 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása Dácit Kvarc, Ca-Na plagioklász, biotit, amfibol, rombos és/vagy monoklin piroxén Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 61 /113 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása Riolit kvarc, Ca-Na plagioklász, K-földpát, biotit Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 62 /113 31

32 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása Trachit kvarc, Ca-Na plagioklász, K-földpát, biotit Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 63 /113 Vulkanizmus: vulkáni kőzetek osztályozása Fonolit Ca-Na plagioklász, K-földpát, alkáli piroxén (egirin) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 64 /113 32

33 Vulkanizmus: amikor robban a magma Miért? Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 65 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Magmás explozív vulkáni kitörések: oka: magmában oldott illók kiválása (buborékosodása) majd a gázbuborékok hatalmas belső nyomása Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 66 /113 33

34 Vulkanizmus: amikor robban a magma Magmás explozív vulkáni kitörések: oka: magmában oldott illók kiválása (buborékosodása) majd a gázbuborékok hatalmas belső nyomása Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 67 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Magmás explozív vulkáni kitörések: oka: magmában oldott illók kiválása (buborékosodása) majd a gázbuborékok hatalmas belső nyomása Hawaii-típusú vulkáni kitörés: lávaszökőkút Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 68 /113 34

35 Vulkanizmus: amikor robban a magma Magmás explozív vulkáni kitörések: oka: magmában oldott illók kiválása (buborékosodása) majd a gázbuborékok hatalmas belső nyomása Stromboli-típusú vulkáni kitörés: lávatűzijáték Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 69 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Magmás explozív vulkáni kitörések: oka: magmában oldott illók kiválása (buborékosodása) majd a gázbuborékok hatalmas belső nyomása Klyuchevskaya, Kamcsatka 1994 Pliniusi-típusú vulkáni kitörés: hamufelhő-oszlop Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 70 /113 35

36 Vulkanizmus: amikor robban a magma Freatikus/freatomagmás explozív vulkáni kitörések: oka: forró magma és külső víz/vizes anyag keveredése Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 71 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Freatikus/freatomagmás explozív vulkáni kitörések: oka: forró magma és külső víz/vizes anyag keveredése Egy vulkán születése: Surtsey, Izland, Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 72 /113 36

37 Vulkanizmus: amikor robban a magma Robbanásos vulkáni kitörés: mi történik? 1. Gomolyogva felemelkedő hamufelhő Mt. St Helens, USA 1980 Pinatubo, Fülöp-szigetek 1991 Az eredmény Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 73 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Robbanásos vulkáni kitörés: mi történik? 1. Gomolyogva felemelkedő hamufelhő Az eredmény: egyenletesen betemetett felszín Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 74 /113 37

38 Vulkanizmus: amikor robban a magma Robbanásos vulkáni kitörés: mi történik? 2. Felszínközelben terjedő, gravitáció által hajtott vulkáni sűrűségár Merapi, 2005 Pinatubo, 1991 Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 75 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Robbanásos vulkáni kitörés: mi történik? 2. Felszínközelben terjedő, gravitáció által hajtott vulkáni sűrűségár Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 76 /113 38

39 Vulkanizmus: amikor robban a magma Robbanásos vulkáni kitörés: mi történik? 2. Felszínközelben terjedő, gravitáció által hajtott vulkáni sűrűségár az eredmény Montserrat, 2002 St. Pierre városa a Mt. Pelée 1902-es kitörése után Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 77 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Robbanásos vulkáni kitörés: mi képződik? 1 mm Bükkalja Mt. Erebus A vulkáni hamu kézben és mikroszkóp alatt Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 78 /113 39

40 Vulkanizmus: amikor robban a magma Robbanásos vulkáni kitörés: mi képződik? Halemaumau, Hawaii 1924-es kitörés Kőzetblokkok szerteszét Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 79 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Robbanásos vulkáni kitörés: mi képződik? A litoszféra kőzetdarabkái vulkáni törmelékes kőzetben (Szentbékkálla) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 80 /113 40

41 Vulkanizmus: amikor robban a magma Magma és a környező kőzetek részecskékre szakadoznak Piroklaszt (robbanásos vulkáni működés során keletkező törmelék megszilárdult magmadarab, kőzettörmelék vagy kristály) Tefra (robbanásos vulkáni működés eredményeként képződött törmelékekből álló üledék) Piroklasztit (robbanásos vulkáni működés eredményeként képződött, vulkáni törmelékes kőzet) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 81 /113 Vulkanizmus: amikor robban a magma Szemcseméret [mm] > Vulkáni törmelék (piroklaszt) blokk és bomba lapillus Vulkáni törmelékes kőzet (piroklasztit) piroklaszt breccsa és agglomerátum lapillikő < 2 hamu tufa Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 82 /113 41

42 Vulkanizmus: amikor robban a magma Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 83 /113 Vulkanizmus a Kárpát-medencében Vulkáni működés az elmúlt 1 millió évben Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 84 /113 42

43 Vulkanizmus a Kárpát-medencében A legutolsó vulkáni kitörések 600 ezer éves salakkúpok az Olt-völgyében Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 85 /113 Vulkanizmus a Kárpát-medencében A legutolsó vulkáni kitörések 150 ezer (?) éves salakkúp és lávafolyás a Garam völgyében Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 86 /113 43

44 Vulkanizmus a Kárpát-medencében A legutolsó vulkáni kitörések Szent-Anna tó a Csomád lávadóm koszorújában: 28 ezer évvel ezelőtti vulkáni kitörés emléke Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 87 /113 Vulkanizmus a Kárpát-medencében Hogyan zajlottak a vulkáni kitörések? Egy bazalt tűzhányó története, ahogy a kövek mesélik a Ság hegy Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 88 /113 44

45 Vulkanizmus a Kárpát-medencében Hogyan zajlottak a vulkáni kitörések? Egy bazalt tűzhányó története, ahogy a kövek mesélik a Ság hegy Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 89 /113 Vulkanizmus a Kárpát-medencében Hogyan zajlottak a vulkáni kitörések? Egy bazalt tűzhányó története, ahogy a kövek mesélik a Ság hegy Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 90 /113 45

46 Vulkanizmus a Kárpát-medencében Hogyan zajlottak a vulkáni kitörések? Egy bazalt tűzhányó története, ahogy a kövek mesélik a Ság hegy Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 91 /113 A magmakamra Ahol a magma megpihen és kristályosodik Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 92 /113 46

47 A magmakamra A legnagyobb magmakamrák: : réteges magmás intrúziók Skaergaard intrúzió,, Grönland Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 93 /113 A magmakamra A legnagyobb magmakamrák: : réteges magmás intrúziók Skaergaard intrúzió,, Grönland: a rekonstruált magmakamra Irvine et al. (1998) Geol. Soc. Amer. Bull., 110, Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 94 /113 47

48 A magmakamra és s ha nem jön ki a magma? Mélységi magmás kőzetek lakkolit lopolit batolit Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 95 /113 A magmakamra és s ha nem jön ki a magma? Mélységi magmás kőzetek Telér Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 96 /113 48

49 A magmakamra és s ha nem jön ki a magma? Mélységi magmás kőzetek Gabbró Gránit Kristályos szemcsés szövet: van idő kristályosodni Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 97 /113 A magmakamra Mélységi vagy kiömlési? A magma kémiai összetétele azonos Gabbró Bazalt Küllemre még van némi hasonlóság Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 98 /113 49

50 A magmakamra Mélységi vagy kiömlési? A magma kémiai összetétele azonos Gabbró Bazalt De mikroszkópon keresztül egyértelmű a különbség! Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia - 99 /113 Mindenkinek megvan a párja Savanyú kőzetek: Gránit és Riolit Neutrális kőzetek: Diorit és Andezit Bázisos kőzetek: Gabbró és Bazalt Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 50

51 A Kárpát-medence magmás kőzetei 1. Peridotit és piroxenit Kőzetzárványok (xenolitok) bazaltokban Szentbékkálla Bondoró Előfordulás: Stájer-medence, Kemenesalja, Bakony-Balaton-felvidék, Nógrád-Gömör, Olt-völgye Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 A Kárpát-medence magmás kőzetei 2. Gabbró Kb. 190 millió éves, egykori óceáni ív-mögötti medence felnyílása során keletkezett Előfordulás: Tardos (Szarvaskő); DNY-Bükk Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 51

52 A Kárpát-medence magmás kőzetei 3. Bazalt Kb. 190 millió éves, egykori óceáni ív-mögötti medence felnyílása során keletkezett tengeralatti kiömléssel: párnaláva Előfordulás: Szarvaskő, DNY-Bükk Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 A Kárpát-medence magmás kőzetei 3. Bazalt Kb. 130 millió éves, tengerrel borított kontinentális kőzetlemez riftesedése során keletkezett vízalatti kiömléssel: párnaláva Előfordulás: Keleti-Mecsek Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 52

53 A Kárpát-medence magmás kőzetei 3. Bazalt 11-0,15 millió éves bazaltok a Pannon-medencében Előfordulás: Stájer-medence, Burgenland, Kemenesalja, Bakony-Balaton-felvidék, Selmec, Nógrád-Gömör, Lukácskő-Sanovita, Olt-völgye Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 A Kárpát-medence magmás kőzetei 3. Bazalt 11-0,15 millió éves bazaltok a Pannon-medencében: lávakőzetek és piroklasztitok Haláp (Tapolcai-medence) Rákos (Olt-völgye) Előfordulás: Stájer-medence, Burgenland, Kemenesalja, Bakony-Balaton-felvidék, Selmec, Nógrád-Gömör, Lukácskő-Sanovita, Olt-völgye Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 53

54 A Kárpát-medence magmás kőzetei 3. Bazalt 11-0,15 millió éves bazaltok a Pannon-medencében : lávakőzetek és piroklasztitok Badacsony (Tapolcai-medence) Kissomlyó (Kemenesalja) Előfordulás: Stájer-medence, Burgenland, Kemenesalja, Bakony-Balaton-felvidék, Selmec, Nógrád-Gömör, Lukácskő-Sanovita, Olt-völgye Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 A Kárpát-medence magmás kőzetei 4. Andezit millió éves andezit lávakőzetek és telérek Előfordulás: Velencei-hegység, ÉK-Mátra (Recsk környéke) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 54

55 A Kárpát-medence magmás kőzetei 4. Andezit 16-2 millió éves rétegvulkánok: lávakőzetek és piroklasztitok Fellegvár, Visegrádi-hegység) Kelemen kaldera Előfordulás: Selmec-Körmöc, Visegrádi-hegység, Börzsöny, Cserhát, Mátra, Zemplén-Tokaji-hegység, Vihorlát, Gutin, Kelemeni-havasok, Görgényi-havasok, Hargita, Erdélyi-érchegység Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 A Kárpát-medence magmás kőzetei 4. Andezit 16-2 millió éves rétegvulkánok : lávakőzetek és piroklasztitok Szent-Mihály hegy Börzsöny Előfordulás: Selmec-Körmöc, Visegrádi-hegység, Börzsöny, Cserhát, Mátra, Zemplén-Tokaji-hegység, Vihorlát, Gutin, Kelemeni-havasok, Görgényi-havasok, Hargita, Erdélyi-érchegység Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 55

56 A Kárpát-medence magmás kőzetei 5. Dácit 16-0,02 millió éves lávakőzetek és piroklasztitok Dácit horzsakövek a Csomádon Előfordulás: Visegrádi-hegység, Börzsöny, Selmec-Körmöc, Kelemen, Csomád Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 A Kárpát-medence magmás kőzetei 5. Gránit millió éves intrúziók Velencei-hegység Erdősmecske Előfordulás: Velencei-hegység, Mecsek (Mórágy-Erdősmecske) Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 56

57 A Kárpát-medence magmás kőzetei 6. Riolit millió éves piroklasztitok és kevés lávakőzet Szomolya (Bükkalja): horzsaköves piroklasztit (ignimbrit) Előfordulás: Mecsek hegység, Ipolytarnóc, É-Mátra (Tar, Sirok), Bükkalja, Tokaji-hegység, Körmöc Harangi Sz. ( ): Bevezetés a kőzettanba 4. Magmás kőzetek dia /113 57