MAGMÁS KŐZETTAN Dr. Pál-Molnár Elemér palm@geo.u-szeged.hu
IUGS osztályozás (Streckeisen, 1976, 1978; Le Maitre, 1989) Modális ásványos összetétel Normatív ásványos összetétel Szöveti jellegek Szín index
A magmás kőzetek szövete Kisebb léptékű anyagrendezettség: - a kőzetalkotó fázisok kristályosodásának mértéke, - a kőzetalkotók mérete és alakja, - a térkitöltés módja és mértéke Alapfogalmak A kőzeteket felépítő ásványokat kőzetalkotó ásványoknak nevezzük. Ezek közül elsődleges (primer) ásványok azok, amelyek a kőzet képződése során alakulnak ki a kőzet képződésére jellemző feltételek között, másodlagos (szekunder) elegyrészek pedig azok, amelyek az elsődleges kőzetalkotó ásványokból a kőzet képződése utáni folyamatok során lezajló átalakulások során keletkeztek.
Az elsődleges elegyrészeket mennyiségük alapján az alábbiak szerint csoportosíthatjuk: 1. Lényeges elegyrészeknek hívjuk azokat az - elsősorban - szilikátásványokat, amelyek kőzetmeghatározó jelentőségűek, mennyiségük általában jelentős egy adott kőzetben (pl. plagioklászok, piroxén, olivin, kvarc stb.) 2. Az akcesszórikus elegyrészek vagy akcesszóriák nem kőzetmeghatározó jelentőségűek és általában kis mennyiségben, de sokféle kőzetben megjelennek. Ezen belül megkülönböztethetünk: a. mellékes elegyrészeket, amelyek igen kis mennyiségben, de általában nagyon sokféle kőzetben fordulnak elő (legtöbbször kis méretű elegyrészek formájában) (pl.: apatit, cirkon, titanit stb.) b. járulékos elegyrészeket, amelyek általában csak néhány kőzetfajtában jelennek meg, de mennyiségük azokban esetenként jelentős, akár uralkodó is lehet (ez utóbbi esetben akár a kőzet nevét is megváltoztathatja) (pl.: turmalin a turmalingránitban, amelyet luxullianitnak nevezünk). A leggyakoribb másodlagos elegyrészek a magmás kőzetekben a szericit (földpátokból), szerpentinásványok (olivinből illetve rombos piroxénből), klorit (piroxénből, amfibolból, csillámból), limonit-hematit (ércásványokból, színes elegyrészekből), karbonátásványok, agyagásványok.
A lényeges elegyrészeket megjelenésük és összetételük alapján két csoportra különítjük el: 1. Színtelen (szálikus, felzikus) elegyrészek, amelyek Fe, Mg és Ti mentesek, ennélfogva nincs saját színük. Ebbe a csoportba a földpátok, földpátpótlók és a kvarc tartoznak. 2. Színes (mafikus) elegyrészek, amelyek többek között Fe, Mg és esetleg Ti tartalmúak, aminek következtében sötét, elsősorban fekete vagy zöld színűek (olivin, piroxén, amfibol, biotit).
A kőzetalkotó ásványok mérete és alakja A kristályosodási sebességnek és a kristályosodás sorrendjének jelzője. Granulitás Fanerokristályos (fenokristályos) kőzetek (szövet): szabad szemmel az összes lényeges elegyrész (ásvány) elkülöníthető. Fanerokristályos gránit Shape, Anglia Fanerokristályos gránit Dél-Afrika
Fanerokristályos gránit; Shape, Anglia N+, Mikropertites káliföldpát, plagioklász, kvarc, biotit
Afanitos kőzetek (szövet): A fenokristályok kivételével a többi elegyrész szabad szemmel nem különíthető el. Az afanitos kőzeteken belül: Mikrokristályos szövet: az elegyrészek vékonycsiszolatban petrográfiai (polarizációs) mikroszkóppal meghatározhatók. Olivinbazalt, Skócia; plagiokász, augit, olivin; N+
Kriptoktistályos szövet: a kőzetet alkotó elegyrészek mérete olyan kicsi, hogy polarizációs mikroszkóp alatt sem lehet meghatározni azokat. Krisztallitoknak nevezzük azokat a rendkívül kisméretű (<0,01 mm) optikailag izotróp gömbölyded (globulit), pálcikaalakú (longulit), vagy tollra emlékeztető (trichit) kristályokat, kristálykezdeményeket, amelyek mikroszkópban láthatóak, de közelebbről nem meghatározhatóak. Riolit, Pantelleria, Olszország Tufa
Szemcseméret szerint (nincs egységes felosztás): 1. felosztás Durvaszemcsés >5 mm Középszemcsés 1-5 mm Finomszemcsés <1 mm 2. felosztás Durvaszemcsés > 2 mm Középszemcsés 0.05-2 mm Finomszemcsés <0.05 mm A fanerokristályos és az afanitos kőzetek között a szemcseméret határ kb. 0.2 mm.
Finomszemcsés gabbró (mikrogabbró); pl, opx, augit, magnetit; (Skaergaard, Grönland) Középszemcsés olivin gabbró; pl, augit (opx lemezek), olivin; (Skaergaard, Grönland) Durvaszemcsés olivingabbró; pl, olivin; (Rhum, Skócia)
A kőzetalkotó ásványok egymáshoz viszonyított (relatív) mérete szerint Ekvigranuláris: a domináns kőzetalkotó ásványok átlagos mérete megközelítően azonos. Ekvigranuláris peridotit; Ol, pl, hematit Ol oxidációja, agyagásványok; Skaergaard, Grönland
Inekvigranuláris (~porfiros): A kőzetben a kőzetalkotó ásványok méretében jelentős különbségek vannak, általában legalább két határozottan elkülönülő szemcseméretű elegyrész jelenik meg: fenokristályok vagy porfíros elegyrészek és finomszemcsés alapanyag. - ha a fenokristályok mérete 0,05-0,5 mm közé esik, akkor mikrofenokristálynak nevezzük, Szeriális szövet: A fő ásványok szemcsemérete folyamatosan változik a legkisebb szemcsemérettől a legnagyobbig. Hiátuszos szövet: A fő ásványok szemcsemérete nem folyamatosan változik, hanem van egy szemcseméret-tartomány, amelyik kimarad.
Porfíros andezit; Fenokristályok: Pl, Hb, augit, magnetit; alapanyag: Pl, magnetit, üveg
Leucitofíros ijolit; leucit, körülötte ekvigranuláris augit, nefelin és intersticiális biotit, leucit és magnetit.
Olivinbazalt; szeriális szövet; Ol, augit, Pl 0,01-4 mm
A kőzetalkotó ásványok alakja szerint Ajánlott név Szinonima Szinonima Jelentés euhedrális idiomorf automorf sajátalakú szubhedrális hipidiomorf hipautomorf félig sajátalakú anhedrális allotriomorf xenomorf szabálytalan alakú
Olivinbazalt; euhedrális olivin Bazalt; anhedrális olivin (iddingsit koronával Ol hidratáció és oxidáció) Bazalt; szubhedrális olivin
A kristályegyed háromdimenziós alakja, megjelenése szempontjából: - izometrikus: a tér minden irányában közel azonos kiterjedésű. - táblás: két közel azonos kiterjedésű irányra merőlegesen a harmadik irányban az ásvány kiterjedése 1/4-1/10-e az előzőekenek. - lemezes pikkelyes: az ásvány az egyik irányban mintegy 10-100- szor kisebb kiterjedésű, mint a rá merőleges két irányban, amelyek kiterjedése közel azonos. - oszlopos: két, közel azonos kiterjedésú irányra merőlegesen a harmadik irányban az ásvány megnyúlása az előzőek mintegy 4-10- szerese. - tűs-szálas: egyik irányban az ásvány megnyúlása 10-100-szorosa a másik két, közel azonos kiterjedésű iránynak. Ezen belül a szálas általában nyaláb formájában jelenik meg, és az egyes szálak gyakran hajladozottak.
Egyéb szöveti fogalmak: - vázkristályos: az ásványszemcse kristályosodása során bizonyos kristálytani irányokban, szabályosan kifejlődött hézagok, lyukak, üregek maradnak, ezeket általában alapanyagbeli kristályok vagy kőzetüveg tölti ki. Bazalt; Ol
- dendrites: a kristályok a nagyon gyors növekedés következtében szálas kristályhalmazok, optikailag meghatározott irányokban növekednek, ennek következtében faágszerű vagy levélerezethez hasonló elrendeződést alakítanak ki. Dendrites olivin; lab. beolvasztott, majd 1400 0 C/h lehűtött olivinbazalt
A magmatitok kristályosságának mértéke Kristályos és nem kristályos összetevők mennyiségi aránya. 100% kristály 100% üveg holokristályos hipokristályos hipohialinos holohialinos (vitrofiros, hialinos)
Holokristályos gabbró; pl, ol, augit Holokristályos gránit; bi, Q, pertites káliföldpát, pl, szericit
Hipokristályos dácit; pl, bi, magnetit, üveg Hipokristályos bazalt; ol, oszlopos titánaugit, Ti-augit körül keskeny Ti-gazdag amfibol
Szarukő; holohialinos szövet, a kőzetüvegben krisztallitok Bazalt üveg; Pele haja
Riolit tufa; Q, alkáli földpát, pl - üveg mátrixban
A magmás kőzetek főbb Ekvigranuláris szövetek szövettípusai Név Szinonima Euhedrális szemcsés Pánidiomorf szemcsés Szubhedrális szemcsés Hipidiomorf szemcsés (anhedrális) szemcsés Allotriomorf szemcsés
Hornblendit Euhedrális szemcsés, a lényeges elegyrészek nagy többsége idiomorf megjelenésű, esetleg közöttük kevés xenomorf földpát, földpátpótló vagy kőzetüveg fordulhat elő. Nagyon ritka. Gabbró; szubhedrális pl, anhedrális px, magnetit Szubhedrális szemcsés, az elegyrészek túlnyomóan hipidiomorfok (szubhedrálisak), azonkívül kevés idiomorf és xenomorf szemcse is előfordulhat. Lehetséges azonban olyan elrendeződés, hogy van sok idiomorf és sok xenomorf szemcse is. A legtöbb mélységi kőzet szövete ebbe a csoportba tartozik.
Szemcsés, minden elegyrész xenomorf megjelenésű a kőzetben. Gránit; bi, Q, mikroklin, albit
Inekvigranuláris szövetek Szeriális, a fő ásványok szemcsemérete folyamatosan változik a legkisebb szemcsemérettől a legnagyobbig. Bazalt; pl, augit, magnetit
Porfíros Melilit; augit (három generációs), leucit, olivin
Glomeroporfíros: nagyobb méretű elegyrészek csoportokba tömörülnek. Az aggregátumban levő kristályok összetétele azonos a kőzet más részén önállóan előforduló fenokristályok összetételével. Bazalt; pl, augit, ol
Interszertális szövet: a kőzet vázát viszonylag nagyméretű plagioklász lécek alkotják, a vázat alkotó plagioklász lécek közötti teret kőzetüveg, mikrokristályos anyag illetve másodlagos elegyrészek (klorit, szerpentin, kalcit, agyagásvány stb.) töltik ki. Bázisos kiömlési (bazalt, bazanit) kőzetekben fordulhat elő. Amennyiben a fentiekben leírt szövettípusú részen kívül porfíros elegyrészek is előfordulnak a kőzetben, akkor porfíros interszertális szövetről beszélünk. Ez utóbbi szintén bázisos kiömlési (bazalt, bazanit) kőzetek szövettípusa lehet. Alkáli dolerit; pl, px, ol
Intergranuláris szövet: a kőzet vázát viszonylag nagyméretű plagioklász lécek alkotják, és az ezek közötti teret kisebb méretű színes elegyrészek (piroxén, olivin, amfibol) valamint opakásványok töltik ki. Az anyag teljesen kikristályosodott. Bázisos szubvulkáni-, ritkán mélységi kőzetekben fordul elő. Amennyiben a fentiekben leírt szövettípusú részen kívül porfíros elegyrészek is előfordulnak a kőzetben, akkor porfíros intergranuláris szövetről beszélünk. Ez utóbbi elsősorban bázisos kiömlési (bazalt, bazanit) kőzetek szövettípusa lehet. Dolerit; pl, augit
Poikilites szövet Nagyméretű kristályban (oikokristály vagy bezáró kristály) sok, orientálatlanul és szabálytalan eloszlásban előforduló kisméretű kristály (chadakristály) helyezkedik el. Leggyakrabban bázisos-ultrabázisos mélységi kőzetek szöveti típusa, ritkábban neutrális és savanyú kőzetek esetében is előfordul. Kb. 100 db. olivin egyetlen augit kristályban Peridotit 30 mm-es augitban plagioklászok Gabbró
Poikilites szövet Pl, Ol Gabbró Pl, Ol Földpát peridotit
Ofitos szövet: nagyméretű, általában xenomorf színes elegyrészben (piroxén, amfibol) azoknál kisebb méretű, idiomorf-hipidiomorf léces plagioklász zárványok vannak teljesen vagy csaknem teljesen bezárva, ennélfogva megjelenésük olyan, mintha átszúrnák a piroxént vagy amfibolt. Bázisos, szubvulkáni kőzetek (dolerit, mikrogabbró) szövete. Dolerit Augit, léces plagioklász
Szubofitos szövet: az ofitos szövethez hasonló megjelenésű, azzal a különbséggel, hogy a plagioklász lécek mérete közel azonos a piroxén illetve amfibol kristályok méretével, és ennek következtében a színes elegyrészek csak részben tartalmazzák azokat. Ez a szövettípus is bázisos, szubvulkáni kőzetekre (dolerit, mikrogabbró) jellemző. Pl, augit Dolerit
Az elegyrészek elrendeződése alapján kialakuló szövetek Trachitos Az alapanyag földpát lécei párhuzamos vagy közel párhuzamos elrendeződésűek, illetve - amennyiben vannak - a fenokristályok körül kanyarognak, azokat mintegy "körülfolyják". Elsősorban a trachit, másodsorban valamennyi kiömlési, folyásos képződésű kőzet szöveti típusa. Ritkábban a kőzet nem tartalmaz fenokristályt (ez elsősorban teléres kőzetváltozatoknál fordul elő). Lehet : Pilotaxitos: a fenokristályok megjelenése hasonló a (mikro)holokristályos típusnál leírtakhoz, az alapanyag azonban nem kristályosodott ki teljesen, hanem maximálisan 10 tf%-nyi kőzetüveget tartalmaz. Az alapanyagot alkotó kristályok (legtöbbször léc alakú plagioklászok) vázat alkotnak, és közöttük szigetek-sejtek formájában jelenhet meg a kőzetüveg. Leggyakrabban a dácit, ritkábban az andezit és néha a riolit szövettípusa. Hialopilites: a fenokristályok megjelenése hasonló a (mikro)holokristályos típusnál leírtakra, az alapanyagban azonban 10 tf%-nál több kőzetüveg fordul elő. Az alapanyag üveges részlegében elkülönülten "úszkálnak" az alapanyag kristályai (legtöbbször léc alakú plagioklászok). Elsősorban a riolit, ritkábban a dácit és még ritkábban az andezit szövettípusa.
Trachitos szövet Trachit
Trachitos szövet Trachit Hialopilites szövet Riolit, Ischia
Összenövési szövetek Konszertális szövet Granodiorit Gabbró Augit - ortopiroxén
Írásgránitos Ortoklász és kvarc orientált, ékíráshoz hasonló összenövése, mely eutektikus összetételű olvadék kikristályosodása révén alakul ki. A kvarc mindig azonos orientációjú. Durva szemcsés, általában szabad szemmel is jól megfigyelhető méretben alakul ki, és a kőzet teljes egészére kiterjed. Elsősorban savanyú mélységi kőzetekben alakulhat ki. Gránit
Grafikus, mikrografikus Az írásgránitos szövethez teljesen hasonló megjelenésű, de kisebb szemcseméretben, és a kőzet csak egyes kisebb részein alakul ki. Elsősorban savanyú mélységi kőzetekre illetve foyaitokra jellemző. Leggyakoribb összenövések: ortoklász - kvarc plagioklász - kvarc (neve: mirmekit) nefelin - ortoklász
Mikrografikus szövet Mikrogránit
Mirmekites szövet (pl-q) Gránit
Szételegyedési szövetek Mikropertites szövet Albit lamellák a mikroklin tartan ikrekben. Pegmatit Keskeny albit lamellák ortoklászban. Gránit
Mezopertites szövet Intim összenövés K-gadag és Na-gazdag földpátok között. Nefelinszienit
Antipertites szövet Káliföldpát plagioklászban. Tonalit
Szimplektites szövet Két ásvány intim összenövése, az egyik mindig vermikuláris habitusú. Ilmenit és opx összenövése Olivingabbró
Radiális szövetek Szferolitos szövet Gömb vagy közelítően gömb alakban, vékony szálas-tűs kristályok (elsősorban földpátok) sugárirányú (radiális) elrendeződése, melyek valamilyen kristálygóc, vagy kis üreg köré nőttek. Kialakulása a kőzetüveg devitrifikációja (átkristályosodása) következtében történik, vagyis elsősorban savanyú kiömlési, üveges kőzetekben (riolit) fordul elő. Másik képződési módja, amikor nagyon gyors kihűlésű láva (pl. tenger alatti lávaömlés) szegélyén a gyors kihűlés következtében a kristálygócok köré a fent leírt elrendeződésű kristályok válnak ki.
Plagioklász szferolit; a plagioklász kristályok között: augit, oszlopos pl, és kisebb szferolitok Dolerit
Kvarc ás alkáliföldpát szferolitos összenövés kőzetüvegben. Riolit A szferolitok mikrokristályos plagioklászt és biotitot tartalmaznak. Riolit
Variolitos Nyúlt plagioklász tűk-szálak kévés elrendeződésének halmazai, melyek között piroxén, olivin, klorit, kőzetüveg, agyagásvány, illetve kristálycsírák helyezkednek el. Gyakran másodlagos ásványokkal kitöltött mandulakövek is előfordulnak a kőzetben. Bázisos, gyorsan kihűlt kiömlési kőzetek (spilit) szöveti típusa. Olivindolerit