KŐZETTAN. Környezettan tanár szakos hallgatók számára. Szakmány György ELTE Kőzettani és Geokémiai Tanszék

Hasonló dokumentumok
Segédanyag Az I. éves geográfusok és földrajz tanárszakosok magmás kőzettan gyakorlat anyagához ALAPFOGALMAK

Az ásványtan tárgya, az ásvány fogalma. Geometriai kristálytan. A kristály fogalma. A Bravais-féle elemi cellák.

Alapfogalmak. Kızet: A bolygók szilárd anyagát alkotó, kémiailag heterogén, regionális elterjedéső ásványtársulás.(kızetalkotó ásványok)

2. Talajképző ásványok és kőzetek. Dr. Varga Csaba

KŐZETEK ELŐKÉSZÍTÉSE A LEPUSZTULÁSRA. Aprózódás-mállás

12. elıadás MAGMÁS KİZETEK

Tesztkérdések az Ásványtani és kızettani alapismeretek tárgyhoz

Magmás kőzetek szerkezete és szövete

Kőzettan. Magmás (magmatic) Metamorf (metamorphic) Üledékes (sedimantary) -polimineralikus -monomineralikus

Az endogén erők felszínformáló hatásai-tektonikus mozgás

14. elıadás ÜLEDÉKES KİZETEK

Segédanyag Az I. éves Földrajz BSc és Környezettan BSc szakos hallgatók kőzettan gyakorlat anyagához. Kőzetalkotó ásványok

Segédanyag Az I. éves geográfusok és földrajz tanárszakosok metamorf kőzettan gyakorlat anyagához. Metamorf folyamatok

1. Terméselemek 2. Szulfidook 3. Oxidok, hidroxidok 4. Szilikátok 5. Foszfátok 6. Szulfátok 7. Karbonátok 8. Halogenidek 9.

ezetés a kőzettanba Földtudományi BSc szak Dr. Harangi Szabolcs tanszékvezető egyetemi tanár ELTE FFI Kőzettan-Geokémiai Tanszék

MAGYAR KÖZLÖNY. 36. szám. MAGYARORSZÁG HIVATALOS LAPJA március 4., hétfõ. Tartalomjegyzék

Tartalom. Created by XMLmind XSL-FO Converter.

Réteghatár dőlésiránya Szelvények

ÁSVÁNYTANI ÉS KŐZETTANI ALAPISMERETEK

ÁSVÁNYOK-KİZETKÉPZİDÉS

Metamorf kőzettan. Magmás (olvadék, kristályosodás, T, p) szerpentinit. zeolit Üledékes (törmelék oldatok kicsapódása; szerves eredetű, T, p)

SZÉNHIDROGÉNEK KÉPZŐDÉSE, VÁNDORLÁSA ÉS CSAPDÁZÓDÁSA. Készítette : Micsinai Daniella Környezettan B.Sc Témavezető: Dr. Pogácsás György 2011.

Kerámiák archeometriai vizsgálata

Törökbálinti Homokkő: millió év közt, Tengerparton / sekélyvízben rakódott le

Hegységképződési folyamat: A hegységek keletkezése két lépcsőben zajlik, egyik lépcső a tektogenezis, másik az orogenezis.


ezetés a kőzettanba Földtudományi BSc szak Dr. Harangi Szabolcs tanszékvezető egyetemi tanár ELTE FFI Kőzettan-Geokémiai geology.elte.

a.) filloszilikátok b.) inoszilikátok c.) nezoszilikátok a.) tektoszilikátok b.) filloszilikátok c.) inoszilikátok

A bányászatban keletkező meddőanyagok hasznosításának lehetőségei. Prof.Dr.CSŐKE Barnabás, Dr.MUCSI Gábor

A metamorfózis lehatárolása

A tételsor a 21/2007. (V.21.) SZMM rendeletben foglalt szakképesítés szakmai és vizsgakövetelménye alapján készült.

A magmás kőzetek szövete

P és/vagy T változás (emelkedés vagy csökkenés) mellett a:

Ásványosztályok. Bidló A.: Ásvány- és kzettan

6. A TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI. Dr. Varga Csaba

Geológiai technikus Bányaipari technikus 2/63

11. előadás MAGMÁS KŐZETEK

MAGYARORSZÁGI VÖRÖSAGYAGOK, VÖRÖS TALAJOK

Földtani alapismeretek I.

A Föld folyamatai. Atmoszféra

Geológia (kidolgozott) vizsgakérdések

Litoszféra fő-, mikro- és nyomelemgeokémiája

Magmás kőzettani alapfogalmak (zárójelben a megfelelő angol kifejezések)

Szűkített (8 paraméteres) talajvizsgálat: ph KCl, K A, vízben oldható összes só, humusz, mész tartalom, P 2O 5, K 2O, nkcl oldható: (NO 3+NO 2)- N

Kémiai fizikai alapok I. Vízminőség, vízvédelem tavasz

ezetés a kőzettanba Földtudományi BSc szak Dr. Harangi Szabolcs tanszékvezető egyetemi tanár ELTE FFI Kőzettan-Geokémiai Tanszék

7. elıadás KRISTÁLYFIZIKAI ALAPOK

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

Csermák Mihály: Kémia 8. Panoráma sorozat

Földtan kérdéssorozat

Kerámiák archeometriai vizsgálata

Segédanyag Az I. éves geográfusok és földrajz tanárszakosok üledékes kőzettan gyakorlat anyagához

Elektrokémia. A nemesfém elemek és egymással képzett vegyületeik

Szigetelők Félvezetők Vezetők

DE TEK TTK Ásvány- és Földtani Tanszék

AZ MFGI LABORATÓRIUMÁNAK VIZSGÁLATI ÁRAI

5. A talaj szerves anyagai. Dr. Varga Csaba

Gondolatok a nemfémes ásványi nyersanyagok ásványvagyon nyilvántartási rendszerérõl*

Litoszféra fő-, mikro- és nyomelemgeokémiája

FÖLDMŰVELÉSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Speciálkollégium. Dr. Fintor Krisztián Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj TÁMOP A/ Nemzeti Kiválóság Program Szeged 2014

ezetés a kőzettanba Földtudományi BSc szak Dr. Harangi Szabolcs tanszékvezető egyetemi tanár ELTE FFI Kőzettan-Geokémiai geology.elte.

Mérnöki anyagismeret. Szerkezeti anyagok

Fémes szerkezeti anyagok

Készítette: Dominik Adrian (ELTE TTK Környezettan Bsc) Témavazető: Dr. Kiss Ádám

1. A talaj fogalma, funkciói, tulajdonságai (A)

Segédanyag Földrajz és környezettan BSc szakosok üledékes kőzettan gyakorlati anyagához. Az üledékes kőzetek képződése

A Föld kéreg: elemek, ásványok és kőzetek

13. elıadás METAMORF KİZETEK

Felvételi kérdések. 1. A metagalaxis... a. a megfigyelhető világegyetem b. egy galaxis halmazi c. a világegyetem egésze

Környezettechnológia. Dr. Kardos Levente adjunktus Budapesti Corvinus Egyetem Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszék

Az Északi-középhegység HEFOP

Jellemző redoxi reakciók:

8. IPARI HULLADÉKOK ELŐKÉSZÍTÉSE ÉS HASZNOSÍTÁSA. Készítette: Prof. Dr.Csőke Barnabás

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

1.ábra A kadmium felhasználási területei

Metamorf kızetek osztályozása

Légszennyezés. Légkör kialakulása. Őslégkör. Csekély gravitáció. Gázok elszöktek Föld légkör nélkül maradt

a NAT /2010 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1996

Anyagszerkezet és vizsgálat. 3. Előadás

Kutatási jelentés. Vid Gábor évben a Baradla- és a Béke-barlangokban végzett barlangkutató tevékenységrıl február 13.

NEM KONSZOLIDÁLT ÜLEDÉKEK

3. változat. 2. Melyik megállapítás helyes: Az egyik gáz másikhoz viszonyított sűrűsége nem más,

Az 5. Kőzettani és Geokémiai Vándorgyűlés programja

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

A KÉNVEGYÜLETEK LÉGKÖRI KÖRFORGALMA

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály C változat

Kémia OKTV döntő forduló I. kategória, 1. feladat Budapest, április 9.

4. elıadás A KRISTÁLYFIZIKA ALAPJAI

Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 +H 2 O. CaCO 3 + hő =CaO+CO 2 ÉPÍTÉSI MÉSZ 1/2 ÉPÍTÉSI MÉSZ 2/2 A MÉSZ KÖRFOLYAMATA

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

Speciálkollégium. Dr. Fintor Krisztián Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj TÁMOP A/ Nemzeti Kiválóság Program Szeged 2014

Könnyűfém és szuperötvözetek

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

1-2. melléklet: Állóvíz típusok referencia jellemzői (11, 13)

Épületgépészeti csőanyagok kiválasztási szempontjai és szereléstechnikája. Épületgépészeti kivitelezési ismeretek szeptember 6.

Átírás:

KŐZETTAN Környezettan tanár szakos hallgatók számára Szakmány György ELTE Kőzettani és Geokémiai Tanszék

KŐZETTÍPUSOK Kőzet: A bolygók szilárd anyagát alkotó, kémiailag heterogén, regionális elterjedésű ásványtársulás. A három alapvető kőzettípus és képződése: magmás - folyékony szilikátolvadék kikristályosodásával Mélységi Vulkáni metamorf - szilárd fázisú átkristályosodással nagy nyomáson és/vagy nagy hőmérsékleten üledékes - felszínen, felszínközelben levő kőzetek mállása, a mállástermékek szállítása, lerakódása és kőzettéválása során

A KŐZETCIKLUS

KŐZETEK JELLEMZŐI - ásványos (modális) összetétel - kémiai (normatív) összetétel - szövet(-szerkezet)

KŐZETALKOTÓ ÁSVÁNYOK Elsődleges elegyrészek lényeges elegyrészek akcesszóriák (mellékes, járulékos) Másodlagos elegyrészek

A legfontosabb kőzetalkotó ásványok gyakorisága a földkéregben (Sztrókay K. I. 1986) ásványok plagioklászok ortoklász piroxének, amfibolok, olivin kvarc (és változatai) magnetit, hematit muszkovit, biotit kalcit agyagásványok limonit dolomit pirit, pirrhotin, apatit, cirkon, titanit, rutil, gránát összesen % 40,2 17,7 16,3 12.6 3.7 3.3 1.5 1.0 0.5 0.1 3.0 99.9

A FÖLD SZERKEZETE 1. Kéreg Felső köpeny Alsó köpeny Külső mag Belső mag

A FÖLD SZERKEZETE 2. A földrengéshullámok sebessége A fizikai tulajdonságok változása gravitáció P-hullámok nyomás S-hullámok sűrűség

Összetétel: Fe 85 % Ni 7 % Egyéb 8 % [Si, Co, S, C(?) ] A FÖLDMAG Belső mag: szilárd Külső mag: folyékony A kettő között: Lehmann öv

A FÖLDKÖPENY FELOSZTÁSA

A FÖLDKÖPENY Összetétele: Elsősorban Mg, Fe, Si, O Alsó köpeny: szilikátok és oxidok Felső köpeny (alsó litoszféra): piroxén és olivin

LITOSZFÉRA Litoszféra = legfelső köpeny + kéreg Átlagos vastagsága: 100-150 km

FÖLDKÉREG (FELSŐ LITOSZFÉRA) Felépítő ásványok: elsősorban földpátok és más szilikátásványok Uralkodó kémiai elemek: SiO 2, Al 2 O 3, FeO+Fe 2 O 3, MnO, MgO, CaO, Na 2 O, K 2 O, (TiO 2 ) Alsó kéreg: Si, Fe, Mg - sima Felső kéreg: Si, Al - sial Óceáni kéreg: sima Kontinentális kéreg: sima + sial A hőmérséklet és a nyomás változása a Föld belseje felé: T (geotermikus gradiens): 25-30 o C/km P: 1 kbar/ 3,3 km = 3 kbar/10 km (1 kbar = 0,1 Gpa)

A FÖLDKÉREG SZERKEZETE Óceáni kéreg Kontinentális kéreg

A MAGMA és ÖSSZETÉTELE Folyékony szilikátolvadék ( kőzetanyag ) Összetétele: Főkomponensek: SiO 2, Al 2 O 3, FeO, Fe 2 O 3, CaO, MgO, Na 2 O, K 2 O, (TiO 2 ) Nyomelemek (<1%): többi elem Nehezen illók: ld. fent Könnyen illók: H 2 O, CO 2, SO 2, HCl, NH 3, CH 4

A MAGMA TULAJDONSÁGAI Hőmérséklet: bazaltos: gránitos: 1000-1100 o C 700-800 o C Viszkozitás: bazaltos: 3 10 3-3 10 4 poise gránitos: 10 8-10 11 poise (víz: 1 10 2 poise)

A MAGMA SZERKEZETE SiO4 tetraéderek kationok

POLIMERIZÁCIÓ SiO 4 tetraéderek kapcsolódását befolyásolja: A magmában levő kationok Fe 2+, Mg 2+ : nagy T-n kapcsolódnak megakadályozzák a nagymértékű polimerizációt Na +, K + : kis T-n kapcsolódnak polimerek már kialakultak Illók (pl. H 2 O) A keletkező OH - belép a SiO 4 tetraéderekből álló polimerekbe, szétszakítva a Si-O kapcsolódásokat - depolimerizál

SZILIKÁTOLVADÉK KRISTÁLYOSODÁSA 1. Kiváltó ok: túlhűlés kristálygócok kialakulása (nukleáció) kristályok növekedése Kristályosodási folyamat jellemzője: a nukleáció és a kristálynövekedés sebessége illetve egymáshoz viszonyított viselkedése

SZILIKÁTOLVADÉK KRISTÁLYOSODÁSA 2.

SZILIKÁTOLVADÉK KRISTÁLYOSODÁSA 3. (Kőzetszövet jellege) 1 2 3 4

MAGMA DIFFERENCIÁCIÓ Likváció: olvadékok elkülönülése Gravitációs differenciáció Fluidumok elkülönülése

ASSZIMILÁCIÓ, ANATEXIS Asszimiláció: A magma mellékkőzettel érintkezve abból bizonyos elegyrészeket magába olvaszt. Anatexis: A kőzet részleges újraolvadása kristályosodás migmatit

MAGMÁS KRISTÁLYOSODÁS A MÉLYSÉG FÜGGVÉNYÉBEN Abisszikus Hipoabisszikus Szubvulkáni Vulkáni >8 km 2-8 km 0,5-2 km felszíni

MAGMA KRISTÁLYOSODÁS SZAKASZAI 1. Elő- és főkristályosodás Utókristályosodás Előkristályosodás: szulfidolvadék elkülönülése és kristályosodása T: 1200-950 o C Jellemző elemek: Fe, Ni, (Co), Ti, Cr, Pt-félék, S (szulfid), As (arzenid)

MAGMA KRISTÁLYOSODÁS SZAKASZAI 2. Főkristályosodás: A magma legnagyobb részének kikristályosodása, a kőzetek képződése T: 950-700(-600) o C Kristályosodás sorrendje: csökkenő olvadáspont szerint, nem egyszerre (frakcionált kristályosodás), Bowen-sor

BOWEN-SOR

UTÓKRISTÁLYOSODÁS Pegmatitos szakasz T: 700(-600)-400 o C Jellemző elemek: Zr, Be, Li, Sn, B, Th, U, Ta, Nb, Cs, (F) Greizenesedés: Maradékolvadék nyomása megnő berobban a környező kőzetekbe, és azokat átalakítja Hidrotermális szakasz Forróvizes oldatok T: 400-50 o C Jellemző elemek: Au, Ag, Cu, Pb, Zn, Hg, As, Sb, Bi, Ba, Ca, + a megmaradt Fe, Co, Ni, S

MAGMÁS KŐZETEK ELEGYRÉSZEI Színtelen (szálikus, felzikus) Fe, Mg és Ti mentesek színtelenek vagy halvány színűek Földpátok (káliföldpát, plagioklász), földpátpótlók, kvarc Színes (mafikus) Fe, Mg és esetleg Ti tartalmúak - sötét, fekete vagy zöld színűek olivin, piroxén, amfibol, biotit

MAGMÁS KŐZETEK SZÖVETE Kristályos szemcsés Porfíros fenokristályok (porfírok) alapanyag (mátrix)

MAGMÁS KŐZETEK OSZTÁLYOZÁSA KÉMIAI ÖSSZETÉTEL ALAPJÁN Alkáli Na- és K-tartalmú aluminoszilikátok > Ca aluminoszilikátok Nemalkáli Mészalkáli Na- és K-tartalmú aluminoszilikátok < Ca aluminoszilikátok Tholeiites Fe- és Mg-tartalma nagy, Si tartalma viszonylag kicsi, a kőzetsorozaton belül a kőzetek Fe tartalma nő a SiO 2 - tartalom növekedésével

MÉSZALKÁLI Ultrabázisos: SiO 2 <44% Mg, Fe, Ti színes szilikátok (olivin, piroxén, amfibol, esetleg csillám), ércásványok Bázisos: SiO 2 44-53% Sok Fe; Mg csökken; Al és Ca nő B plagioklász, piroxén, olivin, (amfibol) Neutrális: SiO 2 53-64% Mg, Fe, Ca csökken, Al nő, Na, (K) nő N plagioklász, (káliföldpát), amfibol, (piroxén, biotit) Savanyú: SiO 2 >64% Mg, Fe, Ca tartalom erősen lecsökken, uralkodó Na, K, Al (a Si mellett) kvarc, káliföldpát, savanyú plagioklász, biotit, amfibol

MAGMÁS KŐZETKÉMIA

TELÍTETTSÉG telített ásvány: kristályosodás során nem képes további SiO 2 -t felvenni telítetlen ásvány: (nefelin, leucit, olivin, szodalitfélék, analcim stb.) A magmában nincs elég SiO 2 ahhoz, hogy csak telített ásvány képződjön. Ha kristályosodáskor a magma SiO 2 -ben dúsul, annak felvételével - részben vagy egészben - telített ásvánnyá alakulnak: Pl.: NaAlSiO 4 + 2SiO 2 = NaAlSi 3 O 8 nefelin kvarc albit (Mg,Fe) 2 SiO 4 + SiO 2 = (Mg,Fe) 2 Si 2 O 6 olivin kvarc piroxén

ALKÁLI Telítetlen alkáli kőzetek: telítetlen ásvány van, elsődleges kvarc nincs, telített ásvány lehet Telített alkáli kőzetek: csak telített ásványok vannak, nincs sem telítetlen ásvány, sem elsődleges kvarc Túltelített alkáli kőzetek: elsődleges kvarc van, telítetlen ásvány nincs, telített ásvány általában van

MÉSZALKÁLI - Ultrabázisos Peridotit - olivin>40%, piroxén, amfibol, ércásványok Dunit - olivin>90% Ércperidotit - olivin, ércásvány, piroxén, amfibol Piroxenit - piroxén>50% Hornblendit -amfibol>50% Piroxenit

MÉSZALKÁLI - Bázisos Mélységi: Gabbró Vulkáni: Bazalt B. plagioklász, piroxén, olivin, (amfibol) gabbró bazalt

MÉSZALKÁLI - Neutrális Mélységi: Diorit Vulkáni: Andezit N. plagioklász, amfibol, piroxén, biotit Mélységi: Monzonit Vulkáni: Látit N. plagioklász káliföldpát, amfibol, piroxén, biotit Mélységi: Szienit Vulkáni: Trachit káliföldpát>>n. plagioklász, amfibol,piroxén, biotit

MÉSZALKÁLI Neutrális 2. diorit andezit

MÉSZALKÁLI - Savanyú Mélységi: Gránit Vulkáni: Riolit kvarc, káliföldpát>s. plagioklász, biotit, (amfibol) Obszidián, Szurokkő, Perlit, Horzsakő Mélységi: Granodiorit Kvarc, S. plagioklász>káliföldpát, biotit, amfibol Tonalit kvarc, S-N. plagioklász, amfibol, biotit Vulkáni: Dácit Kvarc, S. plagioklász>káliföldpát, biotit, amfibol, (piroxén)

MÉSZALKÁLI Savanyú 2. gránit riolit obszidián

ALKÁLI 1. Túltelített Mélységi: Alkáligránit Vulkáni: Alkáliriolit Kvarc, káliföldpát>s. plagioklász, alkáli alkáli piroxén, biotit amfibol, Telített Mélységi: Alkáliszienit Vulkáni: Alkálitrachit káliföldpát>s-n. plagioklász, alkáli amfibol, alkáli piroxén, biotit,

ALKÁLI 2. Telítetlen Mélységi: Foyait Vulkáni: Fonolit káliföldpát>s-n. plagioklász, földpátpótló (nefelin, szodalit, leucit), alkáli amfibol, alkáli piroxén, biotit, Mélységi: Alkálidiorit, Alkáligabbró Vulkáni: Tefrit, Bazanit [Alkálibazalt] N-B. plagioklász>káliföldpát, földpátpótló (nefelin, szodalit, leucit), alkáli amfibol, alkáli piroxén, (olivin) Mélységi: Foidolit Vulkáni: Foidit (nefelinit, leucitit stb.) földpátpótló, színes elegyrész (alkáli piroxén)

fonolit ALKÁLI 3.

LEMEZTEKTONIKA 1. Az óceáni medencék üledékeinek kora a hátságok két oldalától távolodva fokozatosan fiatalodik.

LEMEZTEKTONIKA 2. Az óceáni hátság két oldalán a kőzetek mágnesezettsége szimmetrikus

LEMEZTEKTONIKA 3. Lemezmozgás típusai

Mélyáramlások LEMEZTEKTONIKA 4.

LEMEZTEKTONIKA 5. A lemezfejlődés menete Kontinentális rift Vörös-tenger állapot Atlanti-óceán állapot Csendes-óceán állapot Fiatal, gyűrt hegység állapot (ütközés után), (Alpok, Himalája) Régi bezáródás nyoma (Ural)

LEMEZTEKTONIKA 6. Jelenlegi fő litoszféralemezek

MAGMÁS KŐZETKÉPZŐDÉS TERÜLETEI 1. Kontinentális rift alkáli kőzetek Óceánközépi hátság ofiolit Üledék Pilló láva (bazalt) Lemezes telér (dolerit) Gabbró és ultrabázit kumulátum Peridotit (felső köpeny)

MAGMÁS KŐZETKÉPZŐDÉS Szubdukció TERÜLETEI 2. Óceáni lemez óceáni lemez ütközés (szigetív) Pl. Japán Óceáni lemez kontinentális lemez ütközés (Pl.Dél-Amerika)

MAGMÁS KŐZETKÉPZŐDÉS Szubdukció TERÜLETEI 3. (bazalt) andezit dácit, riolit gránit granodiorit

MAGMÁS KŐZETKÉPZŐDÉS TERÜLETEI 4. (összefoglaló)

METAMORF KŐZETKÉPZŐDÉS Metamorf kőzetek képződése: szilárd fázisú átkristályosodással A képződésben szerepet játszik: Hőmérséklet (T) nyomás(p) litosztatikus- vagyhidrosztatikus nyomás: kőzetrétegek súlyából (átlag: 3 kbar/10 km) irányított vagy stressz nyomás: tektonikai hatásra gőz- vagyfluid nyomás: illók hatására kémiailag aktív fluidumok (C) vagy (X)

P és T VÁLTOZÁSA

METAMORFÓZIS FEJLŐDÉSE Progresszív (előrehaladó) metamorfózis: a képződő ásványok (vagy ásványegyüttes) nagyobb metamorf fokúak, mint a metamorf kőzet vagy kőzetsorozat korábbi ásványai (ásványegyüttese). Retrográd metamorfózis: a képződő ásványok (vagy ásványegyüttes) kisebb metamorf fokú, mint a metamorf kőzet vagy kőzetsorozat korábbi ásványai (ásványegyüttese). Polimetamorfózis: ugyanazon kőzetet vagy kőzetsorozatot ért többszörös metamorfózis.

ÁSVÁNYOS ÖSSZETÉTEL, DEFORMÁCIÓ Metamorfózis során változik: Ásványos összetétel és/vagy Szövet-szerkezet (deformáció hatására) foliáció elválás palásság lineáció gyűrődés törés, töredezés sávosság rétegesség foliáció síkja lineáció iránya

ÁTKRISTÁLYOSODÁS, FOLIÁCIÓ KIALAKULÁSA Átkristályosodás Foliáció kialakulása

KOMPRESSZIÓ ÉS KRISTÁLYNÖVEKEDÉS A csillámok növekedése merőleges a kompresszió irányára

KÉMIAI ÖSSZETÉTEL VÁLTOZÁSA Izokémikus metamorfózis Allokémikus metamorfózis Metaszomatózis

A METAMORFÓZIS TÍPUSAI Regionális metamorfózis Dinamotermál (orogén) metamorfózis P stressz, T Betemetődési (burial) metamorfózis P hidr, T Hidrotermális metamorfózis X, (T, P) Óceánaljzati metamorfózis Szubdukciós övek hidrotermális metamorfózisa Lokális metamorfózis Kontakt metamorfózis T, (X, P) Diszlokációs (dinamikus) metamorfózis P, (T)

P T DIAGRAM

METAMORF FOK Metamorf fok: az a P-T(-X) viszony, amelyen a kőzet keletkezett. Jellemzője: az adott metamorf fokon létrejött ásványok illetve ásványegyüttesek Winkler (1979) beosztása:

METAMORF FÁCIES Mindazok a kőzetek, amelyek azonos feltételek között metamorfizálódtak Közel azonos P-T viszonyok között kialakult ásványegyüttesek Különböző kémiai összetételű kiinduló kőzetekből azonos P-T feltételek között különböző ásványos összetételű metamorfitok keletkeznek. Azonos kémiai összetételű kiinduló kőzetekből eltérő P-T feltételek között különböző ásványos összetételű metamorfitok keletkeznek. Az egyes metamorf fácieseket az ún. kritikus ásványegyüttes jellemzi ( átfutó ásványok, ezek több fáciesben stabilak [pl.: kvarc, kalcit])

METAMORF FÁCIESEK DIAGRAMJA

METAMORF KŐZETEK NEVEZÉKTANA Szerkezet alapján Ásványos összetétel alapján

SZERKEZET ALAPJÁN MEGHATÁROZOTT KŐZETEK Gneisz: Gneiszes szerkezet: - szabálytalan vagy gyengén meghatározható rétegesség-sávosság - szemalakú és/vagy lencsés ásványaggregátumok - gyengén kifejlődött palásság Leggyakoribb ásványos összetétele: földpát, kvarc, csillám Kristályos pala: Jól kifejlett palásság, közép-durva szemcsés, rétegszilikát gazdag Csillámpala: csillám >50%, kvarc, (± kevés földpát, gránát, kianit, staurolit, stb) Fillit: Finomszemcsés, kis metamorf fokú, tökéletes palásság, selymes fényű. Leggyakoribb ásványos összetétele: szericit, klorit, albit, kvarc. Zsindelypala (agyagpala): Nagyon kis metamorf fokú, erősen palás szerkezetű, nagyon finomszemcsés.

GNEISZ, CSILLÁMPALA gneisz csillámpala

ERŐSEN DEFORMÁLT KŐZETEK Kataklázit: Szögletes ásvány- és/vagy kőzettöredékek finomszemcsés mátrixban (a mátrix és a nagyméretű töredékek anyaga azonos). Milonit: Ásvány- és/vagy kőzettöredékek finomszemcsés foliált (és részben lineált) mátrixban.

ÁSVÁNYOS ÖSSZETÉTEL ALAPJÁN MEGHATÁROZOTT KŐZETEK 1. Zöldpala: albit, klorit, tremolit-aktinolit, epidot, ± kvarc bázisos összetételű Aktinolitpala: aktinolit >50% Szerpentinit: szerpentinásványok>50% ultrabázisos összetételű, általában kis metamorf fokú. Kloritpala: klorit>50% ultrabázisos összetételű, általában kis metamorf fokú. Talkpala: talk >50% ultrabázisos összetételű, általában kis metamorf fokú.

ÁSVÁNYOS ÖSSZETÉTEL ALAPJÁN MEGHATÁROZOTT KŐZETEK 2. Kékpala: glaukofán (Na-tartalmú kékamfibol), albit, epidot-zoizit, klorit, muszkovit, gránát. Amfibolit: hornblende, plagioklász (anortittartalom: >20%) bázisos összetételű Epidotamfibolit: kisebb hőmérsékleten képződött változat Gránátamfibolit: nagyobb hőmérsékleten képződött változat Granulit: gránát, piroxén, káliföldpát és kvarc. Eklogit: gránát, omfacit (Na-tartalmú piroxén) bázisos összetételű Márvány: kalcit és/vagy dolomit Kvarcit: kvarc

MAKROSZKÓPOS MEGJELENÉS zöldpala szerpentinit eklogit márvány

KONTAKT METAMORFÓZIS 1. Agyagos kiindulású mellékkőzet: szaruszirt Al-gazdag ásványokból áll: andaluzit, kordierit, káliföldpát, biotit, muszkovit, kvarc Öves felépítésű, a kontaktustól távolodva: Kontakt szaruszirt Búzapala Csomós pala Foltos pala világosabb (jobban átalalkult) és sötétebb (kevésbé átalakult foltok) Kontakt agyagpala csak szövet-szerkezet átalakulás Kontakt palás agyag

KONTAKT METAMORFÓZIS 2. Karbonátos kiindulású mellékkőzet: szkarn Nagy Ca- és Mg-tartalmú ásványok (+ kevés Fe, Mn) (elsősorban szilikátok): wollasztonit, diopszid-hedenbergit, gránát (grosszulár+andradit), vezúvián, epidot, kalcit mészkő szkarn magmás kőzet

METAMORF KŐZETKÉPZŐDÉS ÉS LEMEZTEKTONIKA páros (hármas) metamorf öv

ÜLEDÉKES KŐZETKÉPZŐDÉS Üledékes kőzetképző folyamatok: 1. Mállás 2. Szállítás 3. Lerakódás üledék 4. Kőzettéválás (diagenezis) üledékes kőzet

MÁLLÁS Kőzetek szétesése kisebb-nagyobb darabokra, illetve elegyrészeik oldatba kerülése. A mállás fajtái: Fizikai mállás (aprózódás) kőzettörmelékek, ásványtöredékek További folyamatok törmelékes üledékes kőzetek Kémiai mállás (+ biológiai folyamatok segítik) oldószer: víz + benne oldott anyagok savas kémhatás erős oldóhatás Oldott anyagok kicsapódása vegyi és biogén eredetű kőzetek

MÁLLÁSI SZELVÉNY

FIZIKAI MÁLLÁS Inszolációs (hőmérséklet változása, napsugárzás) Fagyhatás Sómállás Szél hatása (defláció) Növények gyökereinek hatása Hullámverés (abrázió) Elsősorban száraz klímán hat. (Nedves klímán a kémiai mállást elősegíti.)

KÉMIAI MÁLLÁS Elsősorban nedves klímán hat Mállási tényezők: Esővíz hatása: CO 2 oldódása savas kémhatás H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 H + + HCO - 3 Talajban további CO 2 dúsulás Élőlények hatása (baktériumok, zúzmók, algák, elhalt élőlények) Élettevékenység + bomlás erős savak Szulfidok mállása (pl pirit, FeS 2 ) kőzetben kevés, de bomlásukkor igen erős savak keletkeznek

SZULFIDOK MÁLLÁSA 1, Szulfid oxidálódik 2FeS 2 + 2H 2 O + 7O 2 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4 2, Ferrovas oxidálódik 4FeSO 4 + 2H 2 SO 4 + O 2 2Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2H 2 O 3a, Víztartalmú szulfát képződik Fe 2 (SO 4 ) 3 + FeSO 4 + H 2 O víztartalmú szulfát 3b, Limonit képződés Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 Fe(OH) 3 FeO(OH) + H 2 O

KARBONÁTOK OLDÓDÁSA, KICSAPÓDÁSA Karbonátok oldódása H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 H + + HCO - 3 CaCO 3 + H + + HCO - 3 Ca 2+ + 2HCO - 3 CaMg(CO 3 ) 2 + 2H + + 2HCO - 3 Ca 2+ + Mg 2+ + 4HCO - 3 Karbonátok kicsapódása (pl mésztufa, travertínó képződés) Ca 2+ + 2HCO - 3 CaCO 3 + H 2 O + CO 2

SZILIKÁTOK MÁLLÁSA 1. Mállékonysági sorrend Színes elegyrészek: Olivin>Piroxén>Amfibol>Biotit Színtelen elegyrészek: Ca plagioklász > Na plagioklász >káliföldpát > kvarc (megegyezik a Bowen-sor kiválási sorrendjével) Oldódás módja Másodrendű kationok (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, Fe 2+ ): ionosan Elsőrendű kationok (Si 4+, Al 3+ [Ti 4+, Fe 3+ ]): ionosan és kolloidálisan

SZILIKÁTOK MÁLLÁSA 2. A kationok ionos mállása ph függő

SZILIKÁTOK MÁLLÁSA 3. Példa a földpátok mállására KAlSi 3 O 8 + 2H + + 12H 2 O KAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 + 6H 4 SiO 4 + 2K + ortoklász muszkovit oldott Si (hidrocsillám) KAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 + 2H + + 3H 2 O 3Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + K + muszkovit kaolinit Ha a K + nem távozik el (lúgos közeg): Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + H 2 O Al(OH) 3 + AlO(OH) + 2SiO 2 kaolinit bauxitásványok

SZILIKÁTOK MÁLLÁSA 4. Ásvány A kőzetalkotó ásványok mállástermékei ásvány mállástermék egyéb Kvarc Kvarc (csak lúgos közegben oldódik oldott Si gyengén) Káliföldpát 1, illit, szericit (muszkovit) 2, kaolinit K-ionok, oldott Si K-ionok Na-plagioklász Na-montmorillonit Na-ionok, oldott Si Ca-plagioklász Ca-montmorillonit Ca-ionok, oldott Si Muszkovit kaolinit, (gibbsit) Na-, K-ionok, oldott Si Biotit montmorillonit, vermikulit, Feoxidok-hidroxidok K-, Mg-, Fe-ionok, oldott Si Amfibolok montmorillonit, Fe-oxidok-hidroxidok Na-, Ca-, Fe-, Mg-ionok, oldott Si Piroxének montmorillonit, Fe-oxidok Ca-, Fe-, Mg-ionok, oldott Si Olivin montmorillonit, szerpentinásványok, Fe-, Mg-ionok, (oldott Si) Fe-oxidok (másodlagos magnetit) Gránát agyagásvány, Fe-oxidok, klorit Ca-, Mg-, Fe-ionok, (oldott Si) Al-szilikátok agyagásvány, gibbsit; (oldott Si) Magnetit hematit, limonit - Kalcit - Ca-ionok, HCO 3 -ionok Dolomit - Ca-, Mg-ionok, HCO 3 -ionok Fe-karbonátok Fe-oxidok Ca-, Mg-, Fe-ionok, HCO 3 -ionok

SZÁLLÍTÁS Szállítás Gravitációs erő hatására Hegyomlás Csuszamlás Lejtőtörmelék Szállítóközeg útján Jég Víz Görgetve Lebegtetve Oldott állapotban Szél

VÍZI SZÁLLÍTÁS Görgetve szaltáció szemcsék koptatódnak, kerekítődnek Lebegtetve lamináris áramlás turbulens áramlás Oldott állapotban Folyóvíz: Ca 2+ > Mg 2+ > Na + > K + HCO - 3 > SiO 4-4 > Cl - >> SO 2-4, NH - 3 Tenger: Na + > Mg 2+ > Ca 2+ > K + Cl - > SO 2-4 >> HCO - 3

LERAKÓDÁS 1. Szárazföldi környezet Helyben maradó málladékanyag (elúvium) Lejtőtörmelék (delúvium) Jég által szállított: moréna Sivatag: vádi fanglomerátum dűne Folyóvízi üledék (allúvium) Tavi, mocsári (limnikus) Átmeneti a szárazföldi és tengeri között Deltaüledékek

LERAKÓDÁS 2. Tengeri környezet Lerakódás folyamata szerint Szedimentáció Kicsapódás Biogén közreműködés Szervetlen elhalt élőlények vázainak felhalmozódásával Szerves o Foszfátkőzetek o Vastartalmú üledékek bakteriális közreműködés o Elhalás után szerves anyag átalakulása kőolaj, földgáz kőszén Lerakódás helye szerint Litorális (partszegélyi) Lagunáris Neritikus (sekélytengeri) Bathyális (középmélységi) Pelágikus (mélytengeri)

DIAGENEZIS (KŐZETTÉVÁLÁS) 1. Mindazok a folyamatok, amelyek az üledéket a lerakódás után érik, de nem érik el a metamorfózis fokát, illetve nem tartoznak mállási folyamathoz. Üledék üledékes kőzet Ásványtani fizikai kémiai változások Folyamatok lezajlása függ: Üledék összetétele Nyomás, hőmérséklet Pórusfluidumok összetétele és természete Pórusfluidumok ph-ja, redoxipotenciál Pórusfluidumok mennyisége

DIAGENEZIS (KŐZETTÉVÁLÁS) 2. Diagenetikus folyamatok Mechanikai tömörödés (kompakció) porozitás csökkenés Új ásványok képződése Cementáció megszilárdulás Átkristályosodás szemcseméret növekedés Nyomási oldódás sztilolitképződés (varratos felület) Helyettesítés pszeudomorfóza Bioturbáció üledékes anyag keveredése, átdolgozása kompakció cementáció

VULKANOKLASZTITOK Piroklasztit: >75%-ban elsődleges vulkáni anyagot tartalmaz Képződés: robbanásos vulkáni kitörés során Alkotórészei: Juvenilis részek; hólyagos-hólyagüreges salak (bázisos) horzsakő (savanyú) a víznél kisebb sűrűségű Kristályok Litikus (kőzet) részek tömött szövetű kőzettöredékek

VULKANOKLASZTITOK Elegyrészek mérete alapján FELOSZTÁSA szemcseméret laza (friss) anyag neve diagenizálódott kőzet neve > 64 mm blokk (szögletes) piroklasztos breccsa bomba (kerekített) piroklasztos agglomerátum 2-64 mm lapilli lapillikő (lapillit) 0.0625-2 mm durva hamu durvaszemcsés tufa < 0.0625 mm finom hamu finomszemcsés tufa További felosztás: Bázicitás alapján (pl. riolittufa, andezittufa, bazalttufa) Tufit: 25-75%-ban vulkanogén törmelék + üledék (pl.: homokkőtufit). Tufás kőzetek: 10-25%-ban vulkanogén törmelék + üledék (pl. tufás homokkő)

TÖRMELÉKES KŐZETEK 1. Felépítés: Leülepedéssel egyidős: Szemcse Mátrix Leülepedés után kialakult: Cement Pórus

TÖRMELÉKES KŐZETEK 2. Osztályozás: törmelékszemcsék szemcsemérete alapján Durvatörmelékes kőzetek (pszefit vagy rudit) d > 2 mm Konglomerátum kerekített szemcsék ortokonglomerátum: a mátrix mennyisége <15 %-nál parakonglomerátum: a mátrix mennyisége >15 %-nál Breccsa szögletes szemcsék Homokok-homokkövek (pszammit vagy arenit) d = 0.06-2 mm Ortohomokkő - a mátrix mennyisége <15 %-nál Arkóza: Földpátdús homokkő, földpát >25% Wacke -a mátrix mennyisége >15 %-nál Finomtörmelékes kőzetek (pelit vagy lutit) d = 0.004-0.06 mm Aleurit Aleurolit Lösz

Osztályozottság OSZTÁLYOZOTTSÁG

TÖRMELÉKES KŐZETEK 3. konglomerátum breccsa homokkő Porozitás: a durvatörmelékes kőzeteknek és a homokköveknek általában nagy: Környezetföldtani jelentőség: vízáteresztőek, víztartók

AGYAGKŐZETEK Sziallitok Uralkodóan agyagásványokból állnak, ezen belül az előforduló agyagásványok szerint csoportosítunk. kaolinites agyag illites agyag bentonit - uralkodóan montmorillonitból álló kőzet Allitok Uralkodóan Al-oxihidroxidokból, Al-hidroxidokból (gibbsit, diaszpor, böhmit) álló kőzetek, vagyis a bauxitok. Környezetföldtani jelentőség: Vízzáróak!!!

KARBONÁTKŐZETEK >50 % karbonátot tartalmaznak Legfontosabb ásványai: kalcit, dolomit, (aragonit) Képződés Tengerek Tavak, folyóvizek, szárazföld Kőzettípusok Mészkő Biogén mészkő Oolitos mészkő Kristályos mészkő Édesvízi mészkő Travertínó (mésztufa) Cseppkő Dolomit Gyorsan és könnyen oldódnak karsztosodás: repedések, üregek Környezetföldtani jelentőség: A bejutó víz nagy távolságba eljuthat!

MÁRGA Mész és agyag keverékkőzete Együttes leülepedés Váltakozó leülepedés + keveredés

VEGYI ÜLEDÉKES KŐZETEK 1. Kovakőzetek Fő ásványaik: kalcedon, opál, amorf SiO 2 Típusai Tűzkő, szarukő Radiolarit Diatomapala Limnokvarcit Hidrokvarcit Sókőzetek Bepárlás során keletkeznek anhidrit gipsz kősó fedősó (elsősorban kálisó)

VEGYI ÜLEDÉKES KŐZETEK 2. Üledékes vasércek (Fe tartalom >10 %) Oxidos vasércek (ásványok: hematit, limonit, lepidokrokit, goethit, magnetit) Karbonátos vasércek (ásványok: sziderit, ankerit) Üledékes Mn-ércek (Mn tartalom >8 %) Karbonátos Mn-ércek (fő ásványok: rodokrozit + agyagásványok Mélyebb tengeri övekben Oxidos Mn-ércek (fő ásványok: piroluzit, pszilomelán, manganit) tengeri medencékben (partközeli területen) Másodlagosan, karbonátos Mn-ércekből

VEGYI ÜLEDÉKES KŐZETEK 3. Üledékes foszfát kőzetek Szerves eredetű kőzetek Szénkőzetek Tőzeg: Szabad szemmel még szembetűnő a növényi szerkezet. Lignit: Elszenesedés kezdete, a fás szerkezet még jól felismerhető. Barnakőszén: A növényi szerkezet már nem, vagy csak nagyon gyengén ismerhető fel. Sötétbarna-fekete színű, de karca barna. Feketekőszén: Fekete színű, karca is fekete. Szénhidrogének Kőolaj Földgáz

KŐZETVIZSGÁLATI MÓDSZEREK Ásványos összetétel, szövet Vékonycsiszolat polarizációs mikroszkóp Mikromineralógia Laza üledékes kőzetek: rostálás, szitálás, ülepítéses módszerek Műszeres vizsgálatok Pl. röntgendiffrakció, derivatográfia, SEM, stb. Kémiai összetétel Főelemek Nyomelemek (+ ritkaföldfémek) Izotópok Ásványkémiai vizsgálatok Elektronmikroszonda