Ásvány- és s kzettank Történeti áttekintés Kristálytan Ásványtan Kzettan Magyarország g geológi giája
Kzetek fogalma A kzet k nagy kiterjedés,, meglehetsen állandó összetétel,, a Föld F külsk ls burkát t alkotó,, jellemz szövet vet és s kémiai k összetétel ásványtársulások.
Kzetek csoportosítása sa Eruptív v (magmás) Üledékes (szediment( szediment) Átalakult (metamorf)
Eruptív v kzetekk Erumpere = kitörni Magmából l képzk pzdnek Magma felszínre kerül és s kitör, vagy a felszín n alatt lassan hl h l le
Üledékes kzetekk Vízbl és levegbl ülepednek le Fleg a felszínen találhatók A kzetek kb. 5 %-át teszik ki Felszíni arányuk kb. 25% (Magyarországon több)
Átalakult (metamorf) kzetekk Átalakulás révén képzdnek eruptív vagy üledékes kzetekbl
Eruptív v kzetekk Magmából keletkeznek Csoportosításuk Plutonikus (mélységbeli) Vulkáni (kiömlési) Telér kzetek Vulkáni tufák
Kéreg és s a köpeny k összetételetele Composition of crust and mantle Peridotite Continental Oceanic Basalt Tonalite mantle crust crust SiO 2 45.3 60.2 48.6 47.1 61.52 TiO 2 0.2 0.7 1.4 2.3 0.73 Al 2 O 3 3.6 15.2 16.5 14.2 16.48 FeO 7.3 6.3 8.5 11.0 5.6 MgO 41.3 3.1 6.8 12.7 2.8 CaO 1.9 5.5 12.3 9.9 5.42 Na 2 O 0.2 3.0 2.6 2.2 3.63 K 2 O 0.1 2.8 0.4 0.4 2.1 H 2 O <0.1 1.4 1.1 <1.0 1.2 CO 2 <0.1 1.4 1.4 <1.0 0.1
Composition of crust and bulk earth crust earth wt% vol% wt% O 46.6 93.8 30. Si 27.7 0.86 15. Al 8.1 0.47 1.1 Fe 5.0 0.43 35. Mg 2.1 0.29 13. Ca 3.6 1.03 1.1 Na 2.8 1.32 0.6 K 2.6 1.83 0.07 sum 98.5 99.60 95.87 Ti 0.4 0.05 P 0.1 0.1 Mn 0.1 0.22 Ni 0.008 2.4 S 0.026 1.9 Cr 0.01 0.26 Co 0.003 0.13 H 0.14 C 0.02
Két komponens number of moles Qtz En F o Per 0 1 X MgO SiO 2 1 Quartz Qtz Enstatite Forsterite SiO 2 MgSiO 3 Mg 2 SiO 4 phase vector E n F o X + X = 1 MgO SiO 2 0 Per Periclase 1 2 MgO number of moles MgO
MgO Három komponens 3 2 Talc H 2 Mg 3 Si 4 O 12 unit vector phase vector 1 X =1 i 1 2 3 4 SiO 2 1 H 2 O mole fraction triangle
pressure Víz fázis diagram divariant field gáz, gz fluid phase solid szilárd liquid melt univariant curve critical point Pconst olvadási pont melting point triple point boiling point forrás pont isobaric section invariant point vapor folyadék gas fázis temperature
pressure 10 9 Pa 3 2 1 0 V II VIII VI VII III liquid 150 250 350 450 temperature ÞK I Jég fázis diagram
pressure 10 3 Pa liquid 2 1 ice Víz hármas pont steam 0 220 260 300 temperature ÞK
100 90 stishovite (4.35) 80 50 coesite p res 40 30 s ure ( kba r ) (2.93) SiO 2 fázis diagram 20 10 low-quartz (2.65) high-quartz melt 0 500 1000 1500 2000 temperature (ÞC) tridymite cristobalite (2.25) Bidló (2.33) A.:Ásvány- és kzettan
Két komponens magma Két komponens elegyet képez Két komponens nem képez elegyet Két komponens elegyet képez: plagioklász: albit (NaAlSi 3 O 8 ) és anortit (CaAl 2 Si 2 O 8 ) nincs határozott olvadási hmérséklet
Temp (ÞC) 1550 1500 1400 1300 1200 1100 C liquid B A two phase region (melt + plag) X C' B' A' plagioclase solid-solution P = 1 bar Albit és anortit Folyadék és szilárd fázis, köztük: kásamez Kezdetben: anortitban gazdag plagioklász válik ki Oldat savanyodik 0 20 40 50 60 80 100 albite anorthite wt%
Két t komponens nem képez k izomorf elegyet Az válik ki elször, amelynek nagyobb a koncentrációja, addig, amíg nem érnek el bizonyos koncentráció. Eutektikus ponttól együtt válnak ki Anortit (1550 o C) Diopszid (1390 o C) 1270 o C-tól együtt
Háromkomponens rendszer Új hmérsékleti minimum Ilyen rendszer anortit - wollasztonit - kvarc diposzid - albit - anortit anortit - forszterit - kvarc
Magma kristályosodása könnyen illó anyagok hatása csökkentik a magma olvadáspontját híg folyóssá teszik a magmát vegyileg aktívak - kzetek beolvaszthatják bázikus magmák magasabb hmérsékleten szilárdulnak meg
Magma kristályosodása Kristályosodás szakaszai: Elkristályosodás Fe,Ti,Cr, Zr, P-ásványok (magnetit, ilmenit, krómit, apatit, stb.) Fkristályosodás Utómagmás szakasz Könnyen illók kristályosodnak pegmatitos, pneumatolitos és hidrotermális
Fkristályosodás Kontinuális-sor: az ásványok újra feloldódhatnak: anortit Diszkontinuálissor: egymástól függetlenül válnak ki
Magmatikus kzetek szövete Üveges (hialin) szövet - apró kristályok Hipokristályos - üveges részeket is tartartalmaz Holokristályos - nagy kristályok Porfiros szövet - apró és nagy kristályok együtt
Magmás kzetek csoportosítása Mélységi (= intruzív, abisszikus, plutonitok) 5-20 km Kismélységi (=szubvulkáni, hipabisszikus, telérkzetek) 2-5 km Kiömlési (= effuzív, extruzív, vulkáni) 0-0,5 km
Streckeisen-diagram Q = kvarc A = alkáliföldpátok (ortoklász, mikroklin) P = plagioklászföldpátok F = földpátpótlók Pl. 2 - gránit, 7 - szienit, 10 - diorit, gabbró
Magmatikus kzetek rendszere
Mélységi kzetek A magma nagy mélységben szilárdul meg
Gránit Neve: granum = szemcse latin szóból Alkotórészei: kvarc, káliföldpát, biotit, muszkovit, piroxén, amfibol Szövete: kristályos szemcsés, holokristályos Fichtelgebirge / Németország Bidló A.:Ásvány- és k zettan
Gránit Színe: földpátok fényes fehér, rózsaszín, Kvarc - zsírosfény Biotit - fekete fényl Amfibol - fekete Piroxén - fényl fekete Elkülönítésük: színes elegyrészek alapján
Két csillámos gránit Nagy szilárdságú kzet Egyenletes szem eloszlású kzet szilárdabb Feketeerd / Németország
Alkáligránit Pados, gömbhélyas elválású Nedves éghajlaton mállik (ingókövek, ktengerek) Apró szem jobban ellenáll a mállásnak (mállás a biotit elbomlásával kezddik - limonittá alakul, földpátból - kaolin, az amfibolból - klorit lesz) Angermanland / Svédország
Biotit gránit Mállása során kalciumban, magnéziumban, foszforban szegény, káliumban gazdag savanyú, homokos - vályogos talaj lesz Kontinensek felépítésében egyik leggyakoribb kzet (pl. Skandinávia, Kanada, Brazília) Brocken-Harz/Németország
Biotit gránit Elfordulása: Velenceihegység (biotit gránit), Mórágy (amfibol gránit), Fazekasbodán (biotit gránit) Díszk, útburkulásra nem alkalmas (töredezik) Vogézek / Franciaország
Gránodiorit Elegyrészei: kvarc, plagioklász, káliföldpát (min. 20 %), amfibol, biotit, hornblende, piroxén (magnetit, ilmenit, apatit, titanit, cirkon) Savanyú kzet Szemcsés Világostól sötétszürkéig Elfordulása: Velencei-hg., K.-Mecsek (Mórágy), Szarvask (gabbróban telér kzet) Épít és díszítk
Magmatikus kzetek rendszere
Szienit Syene - Fels Egyiptom (Asszuán) Elegyrészei: káliföldpát (80-100 %), oligoklász, amfibol, biotit, augit, titanit (kvarcot nem v. alig tartalmaz) Szövete: kristályos szemcsés Színe: szürke, rózsaszín, vöröses, kékes Gránittal együtt fordul el
Szienit Tömzsökben, lakkolitokban, ritkán tellérekben fordul el Semleges kzet (Piemont/Olaszország)
Szienit Mállása során magnéziumban, kalciumban vasban gazdagabb, káliumban és nátriumban szegényebb, laza, vályogosagyagos talaj keletkezik Labrador / Norvégia - ortoklász
Szienit Elfordulása: Mórágy környékén (sötét szürke nagy amfibol tartalmú) Erdélyben a ditrói szienitmasszívumban Kardinal / Dél-Afrika
Szienit Felhasználása gránithoz hasonló, de hazánkban ritka Pulakit / Dél-Portugália (sok nefelin van benne)
Diorit Elegyrészei: plagioklász (fehér), hornblende, amfibol (barna-fekete), biotit, piroxén, kvarc általában nincs benne (apatit, cirkon, vas- és titánoxidok) Sötétszürke, zöldesszürke, feketészöld
Diorit Közép és durvaszem szemcsés kzet Gránitnál nagyobb a szilárdsága, kevésbé kopik Semleges kzet Nagy a biotit tartalma könnyebben mállik Szarvaskn fordul el, de fleg mélyfúrásokból
Diorit Kevés csillám van benne jól csiszolható Emlékmvek, burkolatok készítésére használják Ha sok kvarc van benne kvarcdioritról beszélünk Espirito / Brazilia
Magmatikus kzetek rendszere
Gabbró Neve: egy olasz helység név Elegyrészei: plagiklászok (sötét) (bázikus) (30-70 %), diallág (30-70 %), piroxén, biotit, (titanit, magnetit, ilmenit, kromit, pirrhotin, kalkopirit) Durvaszemcsés
Gabbró Színe: földpátok fehér, szürke, zöldesszürke, diallág barna, zöldesbarna, amfibol zöldes fekete színe határozza meg Ha sok benne az olivin, akkor olivin-gabbró Bázikus kzet, sok kalciumot, magnéziumot és vasat tartalmaz, málláskor kalciumban, vasban és foszforban gazdag talaj keletkezik Elfordulása: Szarvask, Recsk, Al-Duna (Vaskapu) Utak, vasutak kavics ágyazatának kialakítására
Peridotitok Olivint, amfibolt, piroxént és diallágot tartalmazó ultrabázikus kzet Sok magnetitet, ilmenitet tartalmazó diallagperidotit a wehrlit, amely Wehrle selmeci tanárról neveztek el Wehrlit Szarvask mellett fordul el, nagy magnetit tartalma (25-30 %) van