Zagadnienia z geologii

Zagadnienia z geologii:

  1. Zasada aktualizmu geologicznego – jedna z podstawowych zasad geologii; jest pomocna przy poznawaniu i rekonstrukcji procesów i zjawisk geologicznych, które odbywały się w przeszłości. Zasada ta głosi, że, procesy i zjawiska geologiczne zachodzące obecnie na Ziemi odbywały się pod wpływem podobnych czynników także w przeszłości i prowadziły do podobnych efektów (teraźniejszość kluczem do przeszłości). Przykład: riplemarki (asymetryczne formy powtarzające się cyklicznie, utworzone z pisaku takie ”malutkie wydmy”)

  2. Geologiczne nauki podstawowe:

    1. Geologia dynamiczna

    2. Tektonika

    3. Geologia historyczna

    4. Stratygrafia

    5. Paleontologia

    6. Mineralogia

    7. Petrologia

    8. Sedymentologia

    9. Geologia regionalna

    10. Geochemia

  3. Geologiczne nauki stosowane:

    1. Geologia złożowa

    2. Geologia inżynierska

    3. Hydrogeologia

    4. Geologia środowiskowa

    5. Kartografia

  4. Wiek względny – wiek zdarzeń geologicznych i ich efektów (skał, struktur tektonicznych itp.) wyrażony przez porównanie z innymi zdarzeniami i ich efektami

  5. Metody opisywania wieku względnego:

    1. Stratygrafia – ustalanie wieku względnego, wiek wyrażony jest przez porównywanie czegoś z czymś na zasadzie starszy-młodszy.

      1. Metody stratygraficzne

  1. Zasada superpozycji – przy braku zaburzeń tektonicznych wyżej leżące warstwy skał osadowych są młodsze od warstw pod nimi

  2. Zasada przecinania – skały przecięte intruzją magmową są od niej starsze

    1. Metoda tektoniczna – zasada pięter strukturalnych – warstwy skalne najbardziej pofałdowane są najstarsze

    2. Metoda paleontologiczna – zasada skamieniałości przewodnich – występowanie stosunkowo krótko żyjących i szeroko rozprzestrzenionych skamieniałości; wiek skały możemy opisać badając zawarte w niej skamieniałości

    3. Metoda litostratygraficzna – wyróżniająca jednostki skalne na podstawie kryteriów litologicznych

    4. Metoda magnetostratygraficzna – wyróżniająca na podstawie podobieństwa własności magnetycznych zachowanych w skale (namagnesowanie szczątkowe w skałach zawierających Fe)

    5. Metoda stratygrafii sekwencji – wyróżniająca jednostki skalne na podstawie interpretacji badań geofizycznych stanowisk sedymentacyjnych. Metoda bazuje na zmianach eustatycznych (poziomu oceanu światowego).

  1. Wiek bezwzględny – wyrażony w jednostkach czasu

  2. Metody opisywania wieku bezwzględnego:

    1. Geochronologia bezwzględna – określa wiek bezwzględny (podaje datę)

      1. Metody radiometryczne (izotopowe) – określenie wieku danej próbki przy wykorzystaniu prawa rozpadu promieniotwórczego (metoda węglowa i ołowiowa)

      2. Metody sedymentologiczne – wykorzystuje się skały osadowe;

      3. Metody dendrochronologiczne – wykorzystuje się słoje drzew

      4. Metody palinologiczne

  3. Jednostki geochronologiczne – reprezentują sam interwał czasowy np. zdarzeń geologicznych (np. wczesnopermski wulkanizm). Przykład: Era, Eon, Epoka, Okres itp.

  4. Jednostki chronostratygraficzne – obejmują wszystkie skały powstały w czasie geologicznym. Przykład: melafiry dolnego permu

  5. Źródła informacji o budowie wnętrza Ziemi:

    1. Pośrednie dane dostarczane przez:

      1. Meteoryty

      2. Pole grawitacyjne i magnetyczne Ziemi

      3. Fale sejsmiczne

    2. Bezpośrednie dane:

      1. Skały magmowe – ksenolity

      2. Skały metamorficzne

      3. Kopalnie

      4. Wiercenia

  6. Fale sejsmiczne - fale sprężyste rozchodzące się w Ziemi, powstałe wskutek trzęsień ziemi, wywołane przez eksplozję materiałów wybuchowych lub powodowane działalnością górniczą.

    1. Fale podłużne (P) – drgania rozchodzące się w tym samym kierunku, w którym porusza się fala, we wszystkich ośrodkach sprężystych ( gazach cieczach i ciałach stałych). Ta fala jest najszybsza

    2. Fale poprzeczne (S) – drgania rozchodzące się prostopadle do kierunku, w którym porusza się fala, zasadniczo tylko w ciałach stałych (druga co do szybkości)

    3. Fale powierzchniowe (L) – rozchodzące się po powierzchni Ziemi

  7. Nieciągłości w budowie Ziemi:

    1. Nieciągłość Conrada – występuje w skorupie ziemskiej na granicy warstwy granitowej i bazaltowej

    2. Nieciągłość Mohorovicica (MOHO) – na granicy skorupy ziemskiej i płaszcza Ziemi, na gł. 5-8km pod oceanami i 35-40km pod kontynentami

    3. Astenosfera – plastyczna, występuje w obrębie górnego płaszcza, na gł. 100-200km, znajduje się pod warstwą perydotytów

    4. Nieciągłość Golicyna – na granicy górnego i dolnego płaszcza

    5. Nieciągłość Wiecherta-Gutenberga – na granicy dolnego płaszcza i jądra zewnętrznego, nie przechodzą przez nią fale poprzeczne, spada prędkość fal podłużnych

    6. Nieciągłość Lehmana – na granicy jądra zewnętrznego i wewnętrznego

  1. Schematy podziału wnętrza Ziemi:

  1. Litosfera oceaniczna – skorupa oceaniczna jest stale tworzona w grzbietach śródoceanicznych oraz niszczona w strefach subdukcji (tam gdzie płyty się schodzą). Jest ona stosunkowo cienka (śr. Miąższość 5-8km) i stosunkowo młoda (ok. 100mln lat).

    1. Warstwa górna – tzw. „warstwa osadowa” zbudowana ze skał osadowych

    2. Warstwa dolna – tzw. „warstwa bazaltowa” zbudowana ze skał magmowych obojętnych odpowiadających składem bazaltu

      1. Wyższą cześć tworzą bazalty wykształcone w postaci law poduszkowych, pod którymi występują diabazy (dajki diabazowe)

      2. Niższą część tworzą gabra (skały plutoniczne). Skorupa oceaniczna podścielona jest skałami górnego płaszcza – perydotytami (skały ultrazasadowe, prawie wyłącznie z oliwinu)

  2. Litosfera kontynentalna – jest stosunkowo gruba (śr. Miąższość 35-40km) i stosunkowo stara (2,2mld lat, najstarsza 4mld lat)

    1. Warstwa górna – „warstwa osadowa”

    2. Warstwa środkowa – „warstwa granitowa”

    3. Warstwa dolna – „warstwa bazaltowa” (raczej występują gabra – duża głębokość)

  1. Źródła ciepła na Ziemi:

    1. Ciepło pierwotne z wnętrza Ziemi

    2. Z rozpadu pierwiastków promieniotwórczych

    3. Promieniowanie słoneczne

  2. Stopień geotermiczny – ilość metrów potrzebna aby temperatura wzrosła o 1oC [m/oC]. W Europie ok. 33m/oC, Bahamy 108, Krzywy Róg – 122, Budapeszt – 15.

Temperatura zgodnie ze stopniem geotermicznym wzrasta tylko do głębokości 100km. Przyjmuje się, że temperatura wewnątrz Ziemi nie przekracza 5000oC. W płaszczu górnym ok. 1000oC.

  1. Magnetyzm ziemski:

Geomagnetyzm – nauka zajmująca się badaniem pola magnetycznego Ziemi.

Ziemię można traktować jako jeden wielki dipol (magnes), ponieważ posiada ona podobny do rozkład pola magnetycznego w pobliżu powierzchni – tak jak magnes sztabkowy.

Obecnie jest polarność normalna – na północy jest południowy biegun magnetyczny (widać to po magnesie)

W dziejach Ziemi dochodziło do zmiany biegunowości magnetycznej. Czas zmiany jest losowy. Od 2000 lat spada intensywność pola magnetycznego, to może być przesłanka do tego, aby sądzić, że za jakiś czas nastąpi przebiegunowanie.

  1. Figura Ziemi:

  2. Prowincje fizjograficzne:

    1. Góry

    2. Równiny:

      1. Niziny

      2. Wyżyny

    3. Rowy tektoniczne

    4. Ryfty kontynentalne

    5. Aulakogeny (ryfty pokryte skałami osadowymi)

    6. Zręby tektoniczne

    7. Obszary przejściowe i oceaniczne:

      1. Szelfy kontynentalne

      2. Skoki (skłony) kontynentalne

      3. Równie abisalne (głębie oceaniczne)

      4. Góry podmorskie (wulkaniczne; płaskie czubki gór – gujoty)

      5. Grzbiety śródoceaniczne

      6. Rowy oceaniczne

      7. Łańcuchy wulkaniczne

      8. Morza marginalne

  3. Procesy geologiczne egzo- i endogeniczne:

    1. Procesy endogeniczne – diastrofizm: ruchy poziome i pionowe kier litosferycznych, deformacje na ich krawędziach powodowane ich kolizją, magmatyzm (plutonizm, wulkanizm), metamorfizm, trzęsienia Ziemi.

Twórcze – góry

Niszczące – rozpad kontynentów, rowy tektoniczne, ryfty wewnątrzkontynentalne

  1. Diastrofizm

  2. Magmatyzm

  3. Metamorfizm

  1. Procesy egzogeniczne – działalność rzek, lodowców, wiatrów, pływów, prądów i fal morskich:

Twórcze – sedymentacja (gromadzenie osadów)

Niszczące – denudacja (wietrzenie + erozja + transport)

  1. Wietrzenie

  2. Erozja

  3. Transport

  4. Sedymentacja

  5. Denudacja

  1. Wietrzenie – rozpad mechaniczny (wietrzenie fizyczne) i rozpad chemiczny (wietrzenie chemiczne) skał na powierzchni i w przypowierzchniowej strefie (strefie hipergenicznej) odbywający się pod wpływem temperatury, wody i organizmów żywych.

  2. Erozja – mechaniczne niszczenie skał przez wodę, lód, wiatr i biosferę.

  3. Transport:

    1. grawitacyjny – powierzchniowe ruchy masowe – przemieszczanie materiału pod wpływem siły grawitacji

    2. hydrauliczny – przemieszczanie przez wiatr, wodę lodowce

  4. Denudacja – wspólne określenie na wietrzenie, erozję i transport

  5. Sedymentacja – gromadzenie się osadów (materiału okruchowego, biogenicznego i hydrogenicznego)

  6. Gradacja – wyrównanie powierzchni Ziemi; denudacja +sedymentacja

  7. Diastrofizm - ogół procesów powodujących mechaniczne deformacje skorupy ziemskiej; ruchy poziome i pionowe kier litosferycznych, deformacje na ich krawędziach powodowane ich kolizją, magmatyzm (plutonizm, wulkanizm), metamorfizm, trzęsienia Ziemi.

  8. Magmatyzm – zjawiska i procesy geologiczne związane z powstawaniem, migracją i krystalizacją magmy. Magmatyzm ze względu na warunki tworzenia, przemieszczania i zastygania dzielimy na:

    1. Plutonizm

    2. Wulkanizm

  9. Magma – naturalny stop powstały wskutek częściowego przetopienia materii skalnej w głębi Ziemi. Magma zawiera w różnych proporcjach składniki fazy stałej (kryształy minerałów), ciekłej oraz gazowej.

  10. Lawa – magma wydostająca się na powierzchnie.

  11. Plutonizm– zjawiska i procesy magmowe zachodzące w głębi Ziemi prowadzące do powstawania skał plutonicznych

  12. Wulkanizm- zjawiska i procesy magmatyczne związane z wydostawaniem się na powierzchnię skorupy ziemskiej produktów erupcji wulkanicznej (lawy, materiałów piroklastycznych, gazów wulkanicznych) prowadzących m.in. do powstawania skał magmowych wylewnych

  13. Subwulkanizm – procesy i zjawiska związane z wydostawaniem się magmy na powierzchnię skorupy ziemskiej prowadzące do powstawania skał magmowych subwulkanicznych

  14. Klasyfikacja magm:

    1. Magmy kwaśne – >66% krzemionki

    2. Magmy obojętne – 53-66% krzemionki

    3. Magmy zasadowe - <53% krzemionki

    4. Magmy ultrazasadowe – skrajnie nienasycone krzemionką

  15. Klasyfikacja skał magmowych – zróżnicowanie składu mineralnego jest jednym z kryteriów klasyfikacji:

    1. Kwaśne – licznie występują: kwarc, skalenie alkaiczne (minerały jasne). Np. granitoidy

    2. Zasadowe – brak kwarcu, liczne skaleniowce. Np. bazalt

    3. Obojętne – liczne plagioklazy i pirokseny. Np. gabroidy

    4. Ultramaficzne – brak kwarcu, głównie pirokseny, amfibole i oliwiny. Np. perydotyt

  16. Powstawanie magm – przypuszcza się, że w skorupie i płaszczu ziemskim nie ma utrzymujących się zbiorników magmowych. Komory magmowe występują pod czynnymi wulkanami i pod grzbietami śródoceanicznymi. Większość magm powstaje w wyniku częściowego (selektywnego) przetapiania:

  1. Materiału górnego płaszcza – magmy bazaltowe

  2. Płyt litosferycznych pogrążających się w strefach subdukcji – magmy andezytowe

(wraz ze spadkiem ciśnienia obniża się temperatura topnienia minerałów)

  1. Szereg reakcyjne Bowena – kolejność, w jakiej krystalizują minerały ze stopu krzemianowego

  1. Dyferencjacja – różnicowanie się (oddzielanie) składników magmy:

    1. Likwidacja – odmieszanie się magm o różnym ciężarze właściwym

    2. Krystalizacja frakcyjna – wydzielanie się fazy ciekłej (stopu magmowego) z faz stałych (kryształów minerałów)

    3. Dyferencjacja grawitacyjna – oddzielanie się kryształów od stopu magmowego pod wpływem siły ciężkości (proces może ulec zahamowaniu lub odwróceniu ze względu na proporcje magmy zasilające komorę magmową)

    4. Asymilacja – wchłanianie przez magmę skał otoczenia

  1. Kontaminacja – częściowa zmiana składu chemicznego magmy (zanieczyszczenie na skutek procesu asymilacji)

  1. Ksenolity – zastygłe w magmie obce ciała (porwaki skał)

  2. Intruzje magmowe.

Zastygająca magma tworzy ciała zwane intruzjami magmowymi. W zależności od kształtu intruzji i ich stosunku do skał otoczenia wyróżnia się:

  1. Intruzje zgodne:

    1. Sille – intruzje wciśnięte pomiędzy warstwy skał otoczenia, o kształcie dopasowującym się do powstałej wskutek rozpierania magmą przestrzeni (iniekcja, sille diabazowe)

    2. Lakkolity – intruzja o kształcie bochenka lub grzyba, wciśnięta pomiędzy warstwy w ten sposób, że podstawa „kapelusza” jest płaska natomiast strop jest kopułowato wygięty. Występują dosyć płytko pod powierzchnią Ziemi (0,5-3km)

    3. Lapolity – ciała magmowe o spreparowanym stropie (kapelusz wklęsły ku dołowi)

  1. Intruzje niezgodne:

    1. Dajki – intruzje przecinające niezgodnie warstwy skał otoczenia o kształcie płyty ograniczonej mniej więcej równoległymi ścianami. Ich długość może przekraczać 500km.

    2. Apofizy – „pokręcona” dajka. Nie ma charakteru płyty, ma nieregularny przebieg.

  1. Batolity – górna powierzchnia przecina niezgodnie skały otoczenia a spąg jest bardzo głęboko położony, przez co nigdzie się nie odsłania (zasięg jest nieznany). To wielkie masywy plutoniczne zbudowane ze skał głębinowych – granitów lub granodiorytów. Powierzchnia batolitu – do 200km2

  2. Żyły kominowe i pnie wulkaniczne – cylindryczne intruzje przecinające skały otoczenia (np. Góra Niedźwiedzi)

  1. Stadia krystalizacji magmy:

    1. Etap ortomagmowy – tu tworzy się większość skał magmowych, wyczerpując niemal zupełnie fazę ciekłą magm. Pozostałe to tzw. resztki pomagmowe.

    2. Etap pegmatytowy – ciekłe resztki silnie wzbogacone w krzemionkę, glinkę i alkalia oraz lotne składniki (gazy) wnikające w szczeliny stygnącej intruzji i skały ją otaczające.

  1. Etap pneumatolityczny – pary pomagmowe uzyskują silną przewagę nad krzemianowymi resztkami pomagmowymi. Gazy mają maksymalną prężność i zdolność do dalekich emanacji, w trakcie, których zachodzą procesy metasomatyczne, z którymi wiąże się powstawanie wielu złóż metali (np. cyny, molibdenu)

  2. Etap hydrotermalny – pary pomagmowe (para wodna) ulegają skraplaniu. Fluidy pomagmowe przyjmują postać gorących roztworów wodnych, które rozchodzą się w skałach daleko od swego macierzystego źródła.

  1. Erupcja wulkaniczna – zjawisko wydostawania się magmy w postaci lawy i innych produktów działalności wulkanicznej na powierzchnie Ziemi.

  2. Produkty erupcji wulkanicznych:

    1. Lawa

    2. Materiały piroklastyczne

    3. Gazy wulkaniczne

  3. Klasyfikacja law:

    1. Lawy kwaśne – o dużej lepkości, szybko krzepną, zawierają nadmiar krzemionki

    2. Lawy obojętne (bazaltowe) lub zasadowe – mają mniejsza lepkość, wolniej krzepną

    3. Lawy pęcherzykowe – zawierają pęcherzyki po ulatniającym się gazie.

    4. Lawy trzewiowe – pomarszczona pod wpływem ruchu

    5. Lawy blokowe aa

    6. Lawy poduszkowe – lawy, które wylały się pod wodą i rozpadły w wyniku gwałtownego krzepnięcia w owalne formy przypominające poduszki (stare lawy poduszkowe = bazalty poduszkowe)

  4. Cios termiczny – spękania powstające w kurczącej się podczas stygnięcia magmie (w skałach wulkanicznych wylewnych – cios słupowy)

  1. Materiały piroklastyczne (tefra):

    1. Bomby wulkaniczne

    2. Szlaki

    3. Scoria

    4. Lapilli

    5. Pyły i piaski (popioły)

– zwięzłe popioły

wulkaniczne to tufy

  1. Budowa wulkanu:

Przykład stratowulkanu

  1. Klasyfikacje wulkanów:

    1. ze względu na formę:

      1. punktowy (centralny) – produkty erupcji wydobywają się punktowo przez krater wulkaniczny

a) efuzywne (lawowe) – wulkany tarczowe lub kopułowe

b) eksplozywne (tufowe) – stożki popiołowe i maary

c) stratowulkany (mieszane) – typowe stożki wulkaniczne

  1. liniowy (szczelinowy) – lawa wydobywa się na powierzchnię wzdłuż szczeliny (Trapy – rozległe pokrywy lawowe)

  2. powierzchniowy (arealny) – lawa wydobywa się na powierzchnię równocześnie na rozległej powierzchni (odsłania się strop ogniska magmowego – batolitu, który przetapia sklepienie nadkładu)

  1. ze względu na aktywność

    1. czynne – erupcje obserwowane są stale ( w sposób ciągły) lub sporadycznie w czasach współczesnych

    2. drzemiące – erupcje zaobserwowane w czasach historycznych, istnieje prawdopodobieństwo, że wybuchną w przyszłości

    3. wygasłe – erupcje nie obserwowane w czasach historycznych, prawdopodobnie już nie wybuchną

  2. ze względu na rodzaj erupcji i produkty jakie się wydostają

    1. efuzywne (wylewne - lawowe) – wydobywa się prawie wyłącznie lawa, bez większych eksplozji

  1. wulkany tarczowe – lawy obojętne

  2. wulkany kopułowe – lawy kwaśne

    1. eksplozywne (wybuchowe tufowe) – obecnie rzadkie, produkują wyłącznie luźne materiały piroklastyczne (głównie popioły – tufy, podrzędne bomby), bez wylewu law

    2. mieszane (stratowulkany) – produkują zarówno lawę jak i materiały piroklastyczne, budujące charakterystyczne stożki wulkaniczne zbudowane z tufu i lawy

    3. freatyczne (wybuchowe – parowe)

  1. Diatrema – kanał wulkanu eksplozywnego wypełniony brekcją wulkaniczną i materiałami piroklastycznymi

Kaldera – charakterystyczny element morfologii wielu stratowulkanów w postaci zagłębienia w szczytowej części stożka wulkanicznego, może być wypełniona jeziorami lub wodą morską. Powstaje przez wysadzenie lub zapadnięcie części stożka.

  1. Rozmieszczenie wulkanów na Ziemi nie jest przypadkowe. Wiekszość z nich, zarówno czynnych jak i wygasłych grupuje się w wąskich, wydłużonych strefach nawiązujących do granic płyt litosferycznych:

    1. Strefy granic konwergacyjnych (zbieżnych)

    2. Strefy granic dywergacyjnych (rozbieżnych)

    3. Strefy intrapłytowe (wewnątrz płyt)

Pierścień ognia - strefa częstych trzęsień ziemi i erupcji wulkanicznych, która otacza Ocean Spokojny.

  1. Zjawiska powulkaniczne:

    1. Ekshalacja – wydobywanie się gazów związane z działalnością wulkaniczną. Są funkcją zarówno odległości jak i czasu. Ze względu na typ wyróżnia się:

      1. fumarole – gazy gorące

      2. solfatary – gazy chłodniejsze

      3. mofety – gazy suche i chłodne

    2. Gejzery – specyficzny typ gorących źródeł, periodycznie wyrzucających fontanny gorącej wody i pary. Wybuchają w regularnych odstępach czasu.

  2. Pozytywne aspekty działalności wulkanicznej:

    1. Powstawanie nowych lądów – wysp

    2. Gleby wokół wulkanów są bardzo żyzne

    3. Powstawanie minerałów i skał

    4. Z ekshalacjami związane są złoża (głównie siarki rodzimej)

    5. Atrakcje geoturystyczne

    6. Źródła termalne (elektrownie geotermalne) gejzery, wody mineralne

  3. Metamorfizm – zespół procesów prowadzący do przeobrażeń skał pod wpływem podwyższonej temperatury i/lub ciśnienia oraz niekiedy czynników chemicznych (fluidów ciekłych i gazowych) w pewnym interwale czasu. Przemiany metamorficzne polegają na zmianie cech budowy wewnętrznej (struktur i tekstur), składu mineralnego i niekiedy składu chemicznego metamorfizowanych skał.

  4. Czynniki metamorfizmu:

    1. temperatura

    2. ciśnienie kierunkowe (stress)

    3. ciśnienie statyczne (litostatyczne)

    4. faza ciekła i gazowa (fluidy – mobilne rozpuszczalniki)

    5. czas

  5. Stress (ciśnienie kierunkowe) – efekt ruchów tektonicznych (naprężeń o określonym kierunku) oraz ciśnienia wywieranego przez skały nakładu (skierowanego prostopadle do powierzchni Ziemi) w płytszych częściach skorupy ziemskiej.

Skutki:

  1. Minerały stressowe – minerały tworzące się i trwałe w warunkach silnego stresu. Np. mikroklin, miki

  2. Minerały antystressowe – nietrwałe w warunkach działania stresu. Np. ortoklaz, anortyt, pirokseny

  3. Ciśnienie statyczne (litostatyczne) – działające ze wszystkich kierunków jednakowo na jeden punkt skały, będące efektem pogrążenia skał w głębokie sfery skorupy ziemskiej (wywierane przez wyżej leżące masy skalne – nadkład o znacznej miąższości)

  1. Ciecz intergranularna – mobilny roztwór tworzony przez znaczne ilości H2O i CO2 uwolnione ze skał w rezultacie działania podwyższonej temperatury. Posiada duże zdolności do penetrowania sfery objętej metamorfizmem i odgrywa ważną rolę w procesie metamorfizmu (metasomatycznego).

  2. Klasyfikacje metamorfizmu:

KRYTERIUM RODZAJE METAMORFIZMU
1. Kryterium przemian metamorficznych 1.1 Metamorfizm progresywny
1.2 Metamorfizm regresywny (daiftoreza) wsteczny
2. Wymiana substancji chemicznych z otoczeniem 2.1 Metamorfizm izochemiczny
2.2 Metamorfizm allochemiczny
3. Pochodzenie czynników metamorfizmu 3.1 Automorfizm (autoczynniki)
3.2 Allomorfizm (alloczynniki)
4. Dominujący czynnik przeobrażeń metamorficznych 4.1 Metamorfizm regionalny
4.2 Metamorfizm kontaktowy termiczny
4.3 Metamorfizm kontaktowy metasomatyczny
4.4 Metamorfizm kontaktowy dyslokacyjny (dynamiczny)
4.5 Metamorfizm kontaktowy zderzeniowy (impaktytowy)
4.6 Metamorfizm kontaktowy dyfuzyjny
5. Udział stopu fazy ciekłej 5.1 Ultarmetamorfizm
  1. Typy metamorfizmu:

  2. Produkty różnych typów metamorfizmu:

    1. typowe produkty metamorfizmu kontaktowego:

      1. hornfelsy – (m.k. termiczny – intruzja np. porfirowa na kontakcie z mułowcami)

      2. marmury kontaktowe (m.k. termiczny – bywają podobne do wapieni krystalicznych)

      3. skarny (m.k. matasomatyczny – kontakt granitoidu z wapieniami)

    2. typowe produkty metamorfizmu dyslokacyjnego:

      1. kakiryty – produkty najsłabszych zmian dynamicznych (wyłącznie mechanicznych), obecność nieregularnych utajonych spękań dzielących skałę na fragmenty nie przemieszczone względem siebie

      2. brekcje tektoniczne – powstają w wyniku rozkruszenia skał dowolnego pochodzenia pod wpływem ruchów tektonicznych. Poszczególne fragmenty są zwykle ostrokrawędziste i nieco przemieszczone względem siebie oraz wtórnie scementowane. Występują lokalnie towarzysząc strefom uskokowym lub nasunięciom tektonicznym

      3. kakaklazyty – odznaczają się większym stopniem rozdrobnienia skały (pokruszone mogą być już nawet ziarna mineralne). Ostrokrawędziste, silnie spękane fragmenty skał są przemieszczone względem siebie, a pomiędzy nimi lokalnie występuje matriks mylonityczne (tektoniczna miazga mineralna)

      4. mylonity – stanowią wyższe stadium przeobrażeń dynamometamorficznych, charakteryzujące się jeszcze większym stopniem rozdrobnienia obejmującym całą skałę na poziomie pojedynczych minerałów, które ulegają przemieszczeniom względem siebie

  3. Porfiroblasty – w miazdze mylonitycznej mogą niekiedy tkwić większe okruchy minerałów bardziej odpornych na naciski kierunkowe. W przypadku skał szczególnie podatnych na mylonizację (granity, gnesjy, piaskowce) porfiroblastami są zazwyczaj ziarna skaleni otoczone miazgą kwarcowo-mikową.

  4. Metamorfizm regionalny – obejmuje kompleksy skalne regionalnych rozmiarów pogrążane w głąb skorupy ziemskiej pod wpływem wzrostu temperatury i ciśnienia, działające w dłuższym okresie czasu (np. kwarcyty z piaskowców).

Wyróżnia się strefy:

  1. strefa epi (epizona)

  2. strefa mezo (mezozona)

  3. strefa kata (katazona)

Strefa EPI (epizona) Strefa MEZO (mezozona) Strefa KATA (katazona)
1. temperatura Niska Średnia wysoka
2. ciśnienie statyczne Niskie Średnie Wysokie
3. ciśnienie kierunkowe Wysokie (przewaga przekształceń mechanicznych nad chemicznymi), sprzyja kataklazie Średnie (przewaga przekształceń chemicznych nad mechanicznymi) Niskie lub brak
4. blasteza niska Średnia (wyższa temp i ciśnienie), tworzą się nowe minerały o większej gęstości np. granaty Wysoka (jeszcze wyższa temp i ciśnienie), tworzą się nowe minerały o jeszcze większej gęstości
5. minerały typomorficzne Serycyt, chloryt, epidot, Amfibol, muskowit, biotyt Granaty, sillimanit, egiryn
6. typowe minerały Serycyt, chloryt, epidot, kwarc, albit, kalcyt, talk Amfibol, miki, kwarc, skalenie alkaliczne (mikroklin), kwaśne plagioklazy (albit), granaty, rutyl, tytanit, Granaty, sillimanit, egiryn, kwarc, pirotyn
7. tekstury Drobno- lub średnioblastyczne Wyraźnie blastyczne Bardzo wyraźnie blastyczne, zwykle granoblastyczne (izometryczne)
8. struktury Wyraźnie zaznaczona orientacja składników (płaskich zwłaszcza), lepidoblastyczna z zaznaczoną foliacją Dobrze wykształcone struktury kierunkowe – lepidoblstyczne (foliacja), nematoblsatyczne (lineacja), gnejsowe Brak struktur kierunkowych (wys. ciśnienie litostatyczne, brak kierunkowego)
9. skały Fyllity (z iłowców), łupki serycytowo-chlorytowe (mułowce), zieleńce (bazalty, diabazy, tufy) Łupki muskowitowo-biotytowe (mułowce, iłowce), łupki grafitowe (zawierały materię organiczną), gnejsy (granity), kwarcyty (piaskowce) Granulity, eklogity, gnejsy, kwarcyty, marmury
  1. Facja metamorficzna – zespół minerałów tworzący skałę metamorficzną, charakterystyczny dla danych warunków ciśnienia i temperatury panujących w określonych strefach skorupy ziemskiej, zależny w pewnym stopniu także od chemizmu skały wyjściowej. Np. facja zieleńcowa, amfibolowa

  2. Dyferencjacja metamorficzna - obejmuje szereg procesów zachodzących w czasie metamorfizmu, prowadzących do zróżnicowania przestrzennego zespołów mineralnych jednorodnych pierwotnie skał wyjściowych. Jest to proces metamorficzny będący na pograniczu zmian izochemicznych i metasomatycznych Dyferencjację metamorficzna wydzielono jako proces pośredni, ze względu na trudną do wyznaczenia granicę pomiędzy wyżej wymienionymi procesami.

  3. Ultrametamorfizm - są to procesy metamorficzne przebiegające generalnie bez większego udziału krzemianowej fazy ciekłej stopu. Przekroczenie pewnej granicy temperatury i ciśnienia powoduje topnienie części składników skały pierwotnej w wyniku czego wzrasta udział fazy ciekłej. Metamorfizm w ten sposób przechodzi w ultrametamorfizm. Procesy ultrametamorficzne przebiegają w dwóch etapach:

    1. etap reomorficzny – początkowy etap, skały uzyskują plastyczność

    2. etap anatektyczny – zaawansowany etap

Anateksis- proces metamorficzny (ultrametamorficzny) polegający na selektywnym topnieniu składników skały pierwotnej (topnienie jest odwrotnością szeregów reakcyjnych Bowena)

  1. Palingeneza - wskutek procesów tektonicznych wtórna magma anatektyczna może zostać przemieszczona i nagromadzona z dala od miejsca powstania.

  2. Migmatyzacja - w wyniku procesów ultrametamorficznych powstaje migma- hybrydowa mieszanina kryształów i stopu magmowego. W zależności od pierwotnych proporcji : fazy stałej do ciekłej , z migmy powstają gnejsy migamtyczne („słojowe”- mniejszy udział stopu) a nastepnie migmatyty (większy udział stopu).

Migme tworzą:

a) paleosom - składający się z przetopionych składników skały pierwotnej (głównie minerały ciężkie, granaty, rutyl, magnetyt, tytanity a także pirokseny)

b) neosom - reprezentujący przez składniki stopu powstałe z wytopienia np. kwarcu, muskowitu, skaleni (typowa migma wzbogacona jest w stop minerałów jasnych – leukosom)

  1. Rola geotektoniki w procesach metamorfizmu:

    1. w wyniku procesów orogenicznych następuje pogrubienie skorupy kontynentalnej

    2. aktywne granice kontynentów(strefy subdukcji) odpowiedzialne są za metamorfizm wysokociśnieniowy

    3. aktywne granice kontynentów (łuki wysp wulkanicznych) towarzyszy metamorfizm termiczny

    4. strefom aktywnym tektonicznie towarzyszy metamorfizm dyslokacyjny

    5. grzbietom śródoceanicznym towarzyszy metamorfizm hydrotermalny


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ZAGADNIENIA Z GEOLOGII DYNAMICZNEJ I HISTORYCZNEJ, ! uczelnia, Geologia
ZAGADNIENIA Z GEOLOGII DYNAMICZNEJ I HISTORYCZNEJ 2011, Studia, geologia
Zagadnienia z geologii i hydrogeologii
zagadnienia z geologii ogólnej 2013 14 dzi
geologia zagadnienia
Zagadn na zalicz 15 16 zima A Prawo geolog, górn, wodne i budowl
Zagadnienia na egzamin geologia naftowa
Opracowanie zagadnień z GZW, Studia, Geologia zagłębi węglowych
zagadnienia na zaliczenie z cwiczen z geologii
zagadnienia na zaliczenie z geologii 2 (2)
Pytania na 0 z geologii, Geologia zagadnienia na
suspenser, Studia (Geologia,GZMIW UAM), II rok, Hydrogeologia, Egzamin, zagadnienia
Geologia Stosowana II Zagadnienia na egzamin, Studia, Rok I
GLEBA-ZAGADNIENIA, Studia, UR OŚ INŻ, semestr II, geologia, geomorfologia i gleboznawstwo
zagadnienia na zaliczenie z cwiczen z geologii 2
geologia zagadnienia
geologia-zagadnienia, Semestr 1, Geologia z geomorfologią
geologia zagadnienia na egzamin, Semestr 1, Geologia z geomorfologią

więcej podobnych podstron