13. elıadás METAMORF KİZETEK

13. elıadás METAMORF KİZETEK

A METAMORFÓZIS JELENSÉGE Oka: hımérséklet és/vagy nyomás megváltozása, illetve irányított nyíróerık jelenléte. 1. Megváltozik a kızet ásványos összetétele Látszólag szilárd fázisú átalakulások 2. Megváltozik a kızet szövete relikt szövet metamorf szövet 3. Megváltozik a kızet szerkezete palásság kialakulása 4. Általában nem változik meg a kızet kémiai összetétele a metamorf reakciók zömmel izokémikus folyamatok

A METAMORF KİZETEK SZERKEZETE, A PALÁSSÁG KIALAKULÁSA Irányított nyomóerık hatásai

LÁTSZÓLAG SZILÁRD FÁZISÚ ÁTALAKULÁSOK (ÖNÁLLÓ KRISTÁLYOK NÖVEKEDÉSE) rubinkristályok

LÁTSZÓLAG SZILÁRD FÁZISÚ ÁTALAKULÁSOK (KORONA-TEXTÚRA) gránát plagioklász reakciószegély

A METAMORFÓZIS HATÁRAI Alsó határa az üledékes kızetek felé: laumontit zeolit megjelenése; illit és klorit kristályossági fokának növekedése. Felsı határa a magmás kızetek felé: a metamorf kızetek megolvadása (a kemizmus, a könnyenillók mennyisége és a nyomás határozza meg).

A METAMORF KİZETEK SZÖVETI TERMINOLÓGIÁJA KATAKLASZTOS: kızetalkotók erısen töredezettek. GRANOBLASZTOS: uralkodóan ekvigranuláris szemcsékbıl áll. LEPIDOBLASZTOS: lemezes kızetalkotók legtöbbször a palásság síkjával párhuzamosan helyezkednek el. PORFIROBLASZTOS: nagymérető kızetalkotók helyezkednek el a kisebb szemcsemérető mátrixban.

KATAKLASZTOS SZÖVET egyes kızetalkotók összetöredezettek

GRANOBLASZTOS SZÖVET ekvigranuláris szemcsék halmaza

LEPIDOBLASZTOS SZÖVET a lemezes kızetalkotók párhuzamos elhelyezkedésőek

PORFIROBLASZTOS SZÖVET a mátrixban porfiroblasztok helyezkednek el

SZEMCSEALAK: IDIOBLASZT idiomorf elegyrészek

SZEMCSEALAK: XENOBLASZT xenomorf elegyrészek

A METAMORF FOLYAMATOK OSZTÁLYOZÁSA (nyomás, hımérséklet és jelenség kiterjedése alapján) 1. LOKÁLIS METAMORFÓZIS Termális (kontakt) Tektonikus (kataklasztos) Sokk (impakt) 2. REGIONÁLIS METAMORFÓZIS Betemetıdési (rétegterheléses) Dinamotermális Óceánaljzati

TERMÁLIS (KONTAKT) METAMORFÓZIS A földkéreg felsı szintjeibe benyomuló magma intrúzió hıhatása okozza. Mivel a felszíntıl 100-1000 m-re történik, a nyomás hatása elenyészı (0,1-2 kbar). Az intrúzió körül különbözı vastagságú, koncentrikusan elhelyezkedı kontakt övek (zónák, aureolák) jönnek létre. Az átalakító hatás a hımérséklettıl és a könnyenillóktól függ. Agyagos mészkövek kontaktusain szkarn képzıdik (epidot, mészgránátok, diopszid, wollastonit). Agyagkızetek és gránit kontaktusán szaruszirt képzıdik (andaluzit, cordierit). Bazaltok és andezitek kontaktusán bázisos szaruszirt képzıdik (bázisos plagioklász, biotit, piroxének).

FONTOSABB SZKARN TÍPUSOK tremolitos gránátos Gránátos Wollastonitos Diopszidos Epidotos Tremolitos

TEKTONIKUS METAMORFÓZIS Az irányított nyomóerık játsszák a fıszerepet. Kéregmozgásos területeken, nagy vetıknél, áttolódásoknál jelentkezik. A tektonikus mozgások miatt a kızetre terheléses nyomás és irányonként változó nagyságú nyíróerı hat. Felszín közelében a kızetek csak törnek, zúzódnak: dörzsbreccsa, tektonikus breccsa. Mélyebb zónákban a kızetalkotók meggörbülnek, deformálódnak: milonit. dörzsbreccsa

MILONIT kvarc, mikroklin elnyújtott kvarc mikroklin

SOKK (IMPAKT) METAMORFÓZIS Igen rövid ideig tartó óriási nyomás eredményezi (pl. meteorit becsapódása) Eközben 50-100 vagy 300-400 kbar nyomás keletkezik mikrosec. / sec. közötti idıtartamban. A hımérséklet 1000-1500 ºC fölött is lehet. Drasztikus hatás a kızetalkotókra: mechanikai és plasztikus deformáció, egyes ásványok (kvarc, földpátok, piroxének) részleges vagy teljes üvegesedése, de megolvadás nélkül. magas nyomáson stabil SiO 2 -polimorfok megjelenése (coesit, sztishovit).

Arizónai meteoritkráter

REGIONÁLIS METAMORF FOLYAMATOK HELYEI A FÖLDKÉREGBEN

BETEMETİDÉSI (RÉTEGTERHELİDÉSI) METAMORFÓZIS A mélyebb kéregszintekbe került kızetek kismértékő átalakulásában mutatkozik meg. A mélybe süllyedéssel van kapcsolatban, ahol a hımérséklet nem túl magas (200-400 C). Kis nyomáson zeolitok, míg nagy nyomáson glaukofánfélék (Na-amfibolok) jellemzık rá. Kızetei alapvetıen nem palás jellegőek. Átmenetet képez a diagenezis és a dinamotermális metamorfózis között.

DINAMOTERMÁLIS METAMORFÓZIS Nagy kiterjedéső kızettömegek a hımérséklet és nyomás közel egyidejő változásának hatására alakulnak át. Évmilliók során a termikus és deformációs események ismétlıdhetnek is (polimetamorf kızetek). A nyomás 2 15 kbar, a hımérséklet 200 800 ºC közötti. A meghatározott nyomás hımérséklet (p/t) értékeket jellegzetes index-ásványok jelzik. Az index-ásványok és a p/t viszonyok alapján a dinamotermális metamorfózis kızeteit fokozatokba soroljuk.

A DINAMOTERMÁLIS METAMORFÓZIS FOKOZATAI Az index-ásványok, ásványtársulások és p/t viszonyok alapján: Nagyon kisfokú metamorfózis. Jellemzı ásványok: prehnit, pumpellyit, illit, laumontit. Palásság még kezdetleges vagy ki sem alakul. Kisfokú metamorfózis. Jellemzı ásványok: zoisit, muszkovit, klorit, aktinolit, tremolit. Palásság jellemzı szerkezeti jelleg. Közepes fokú metamorfózis. Jellemzı ásványok: cordierit, almandin, biotit, muszkovit, andaluzit. Nagyfokú metamorfózis. Jellemzı ásványok: piroxének, gránátok, kianit, sillimanit, ortoklász. Részleges olvadás megindulhat. Egyes kızetalkotók megolvadhatnak (átmenet a magmás kızetek felé).

A dinamotermális metamorfózis fokozatai

AZ ÁSVÁNYOS ÖSSZETÉTEL VÁLTOZÁSA A DINAMOTERMÁLIS METAMORFÓZIS FOKOZATAIBAN

Kisfokú metamorfitok jellemzı ásványai A andaluzit, muszkovit Agyagos kızetekben: epidot, klorit, andaluzit, muszkovit, Q, kfp, ab epidot (zoizit) Pélites Kvarcföldpátos ± kvarc ± albit ± kfp Meszes kızetekben: epidot, kalcit, aktinolit, Q, kfp, ab kalcit C Meszes Bázikus aktinolit klorit F talk Bázisos kızetekben: aktinolit, klorit, epidot Ultrabázisos kızetekben: aktinolit, klorit, talk

Közepes fokú metamorfitok jellemzı ásványai plagioklász Grosszulár Meszes kalcit C A szillimanit, muszkovit Pélites Kvarcföldpátos Bázikus Amfibol Kordierit ± kvarc ± kfp Biotit Antofillit Agyagos: pl, cord., muszk., Q, kfp Q-fp kızetek: pl, cord., biotit, Q, kfp Meszes: grossz., Hb Bázisos: pl, biotit, Hb, Q, kfp Ultrabázisos: biotit, antofillit, Hb

Magas fokú metamorfitok jellemzı ásványai plagioklász Grosszulár Wollasztonit C Meszes A Szillimanit, Pélites Kvarcföldpátos Diposzid Bázikus Kordierit ± kvarc ± kfp Almandin / pirop Hipersztén Agyagos: pl, sill., cord., Q, kfp Q-fp kızet: pl, cord., gránát, Q, kfp Meszes: woll., grossz., pl, diopszid Bázisos: pl, diopszid, gránát; piroxén Ultrabázisos: piroxén, diopszid, gránát

METABAZALT a kızetalkotók az eredeti magmás kızetével részben megegyeznek AGYAGPALA muszkovit (szericit), illit Nagyon kisfokú metamorfitok

SZERPENTINIT antigorit, lizardit, krizotil, piroxének piroxén piroxén Kisfokú metamorfit

KLORITPALA kloritok, muszkovit, epidot, magnetit Kisfokú metamorfit klorit muszkovit magnetit

CSILLÁMPALA muszkovit, kloritok, almandin, kvarc Közepes fokú metamorfit klorit muszkovit gránát

GNEISZ muszkovit, biotit, gránát, kianit, sztaurolit, plagioklászok cordierit biotit gránát Közepes vagy nagyfokú metamorfit

MÁRVÁNY kalcit ikerlemezes kalcit Közepes fokú metamorfit

EKLOGIT piroxén (omfacit), pirop, muszkovit, rutil pirop omfacit rutil Nagyfokú metamorfit