10. előadás Kőzettani bevezetés

Átírás

1 10. előadás Kőzettani bevezetés

2 Mi a kőzet? Döntően nagy földtani folyamatok során képződik. Elsősorban ásványok keveréke. Kőzetalkotó ásványok építik fel. A kőzetalkotó komponensek azonban nemcsak ásványok, de lehetnek üvegszerű anyagok (kőzetüveg), szerves anyagok, sőt a pórusokban folyékony és gáz halmazállapotú anyagok (víz, kőolaj, földgáz, levegő stb.). Osztályozásuk és jellemzésük fő szempontjai: 1) átlagos kémiai összetétel, 2) átlagos ásványos összetétel, 3) szöveti-szerkezeti jelleg.

3 A kőzetmegismerés folyamata terepi feltárás vékonycsiszolat (optika) kémiai elemzés kézipéldány szerkezetvizsgálat

4 A kőzetek megismerhetősége 1/ A kőzetalkotók morfológiai megismerése 2/ A kőzetek kémiai megismerése 3/ A kőzetalkotók optikai megismerése 4/ A kőzetalkotók kristályszerkezeti megismerése m mm µm morfológia szem fénymikroszkóp elektronmikroszkóp kémia nedves kémia spektroszkópia elektronmikroszonda optika szem ásványtani mikroszkóp szerkezet röntgendiffrakció elektronmikroszkóp

5 Az ásványtani mikroszkóp A forgatható tárgyasztalra helyezett vékonycsiszolatot (kb. 0,03 mm vastagságú kőzetlemezt), áteső, lineárisan poláros fényben vizsgáljuk. Az alsó nikollal, vagy polarizátorral (4) előállított poláros fény áthalad a vékonycsiszolaton, az objektíven (8), majd a felső nikolon vagy analizátoron (9), végül az okuláron (1) át a szemünkbe jut. Az analizátort a polarizátorral azonos helyzetbe (egy nikol állás), vagy keresztezett helyzetbe (keresztezett nikol állás) állítva történik a vékonycsiszolat vizsgálata.

6 A kőzetek vizsgálata vékonycsiszolatban Nem opak ásványok vékonycsiszolatban, áteső fényben: 1 N állásnál megfigyelhető: átlátszóság, törésmutató, szemcsealak, termet, saját szín, hasadás. + N állásnál: interferenciaszínek láthatók, mehfigyelhető az optikai jelleg, kioltási szög, interferenciaszín, ikresedés, zárványosság. Opak ásványok felületi csiszolatban, ráeső fényben, reflexióval vizsgálhatók. 1 N állás + N állás

7 A három kőzetcsalád Magmás kőzetek: a magmából közvetlenül megszilárdult kőzetek (ún. elsődleges kőzetek). Ezek teszik ki a földkéreg kb. 80 %-át. Magas hőmérsékleten és/vagy nyomáson képződnek. A földkéreg kőzetlemezeinek mozgása és a felszíni mállási folyamatok során az elsődleges kőzetek anyagának megváltozásából, átalakulásából ún. másodlagos kőzetek jönnek létre. Ezek: Metamorf kőzetek: a magmás és üledékes kőzetek más fizikai paraméterek (pl. hőmérséklet, nyomás) közé kerülve ásványos összetételüket és/vagy szövetüket tekintve átalakulhatnak. Üledékes kőzetek: a magmás és metamorf kőzetek a felszínre, felszín közelébe jutva mállásnak indulnak és a málladékból az ezt követő kőzetté válás során jönnek létre (kis nyomáson és hőmérsékleten). De létrejöhetnek vegyi vagy biogén úton is.

8 Kőzetciklus

9 A három kőzetcsalád a p-t függvényében

10 A kőzetmodell egységei Földtani formáció: a földkéreg legnagyobb, kőzettani-földtani alapon elkülöníthető egysége. Ebben a kőzettani, geokémiai, geofizikai tulajdonságok meghatározottak. Kőzettest: a formáció olyan része, mely mechanikai, szöveti, kémiai szempontból első közelítésben homogénnek tartható. Kőzettömb: a kőzetmechanika alapegysége, a kőzettestet tagoló felületek által közrefogott kőzetegység (ennek része a kőzet kézipéldánya). Kőzetalkotók: ásványok, kőzetüvegek, kőzettörmelékek, szerves anyagok, pórusok, folyékony és gáz halmazállapotú anyagok. A kőzetalkotók a keletkezési körülményeknek megfelelően határozott térbeli rendszerben alkotják a kőzeteket. Ez a térbeli rendszer a kőzet szövete.

11 A kőzetalkotók illeszkedése, a kötések osztályozása Kötés jellege rögzített időleges anyagszerkezeti kötés érintkezési hatásból eredő kötés Jellemző kőzetcsoport szilárd összeálló kőzetek agyagos kőzetek laza, szemécs kőzetek Jellemző tulajdonság irreverzibilis, vízérzéketlen, mállásra érzékeny reverzibilis, vízérzékeny, vízfüggő reverzibilis, vízfüggő

12 összeálló kőzet laza kőzetek

13 A kőzetek szövete A kőzetben a kőzetalkotók a képződési körülményeknek megfelelően, a kötések által (tartósan vagy időlegesen) megszabott módon helyezkednek el. A kőzetek szövetét a kőzetalkotók kristályossági foka, abszolút méretük, egymáshoz viszonyított méretük, egymáshoz viszonyított elhelyezkedésük, orientációjuk, és pórusoktól függően a porozitásuk szabja meg. A kőzetszövet jelzi a kőzet kialakulásának, képződésének folyamatát, ezért tanulmányozása alapvető fontosságú.

14

15