PO CO ZASTANAWIAĆ SIĘ NAD TYM, JAK POWSTAJĄ SKAŁY?

Podobne dokumenty
SUROWCE MINERALNE. Wykład 4

ELEMENTY GEOCHEMII SKAŁ METAMORFICZNYCH

Teoria tektoniki płyt litosfery

Skały budujące Ziemię

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 4

WYKŁAD HISTORIA GEOLOGII starożytność XVI-XVII wiek XVIII-XIX wiek (początki) kamienie milowe WSTĘP DO NAUK O ZIEMI

Śnieżka najwyższy szczyt Karkonoszy (1602 m n.p.m.)

Kwarc. Plagioklaz. Skaleń potasowy. % objętości. Oliwin. Piroksen. Amfibol. Biotyt. 700 C 0 Wzrost temperatury krystalizacji

Wykład Geneza i ewolucja magmy

Diagramy fazowe graficzna reprezentacja warunków równowagi

Plutonizmem (nazwa od Plutona - boga podziemi z mitologii greckiej) nazywamy zjawiska związane:

WYKŁAD WSTĘP DO NAUK O ZIEMI. Wokół geologii

GEOCHEMIA WNĘTRZA ZIEMI I. Procesy i skały magmowe

STRUKTURA STOPÓW UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Elementy termodynamiki geochemicznej

GRANICE METAMORFIZMU:

Petrograficzny opis skały

Przyroda interdyscyplinarne ścieżki dydaktyczne. Justyna Chojnacka Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Zakład Dydaktyki Fizyki

(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/FI01/01126 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

SUROWCE MINERALNE. Wykład 14

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

WYKŁAD HISTORIA GEOLOGII starożytność XVI-XVII wiek XVIII-XIX wiek (początki) kamienie milowe WSTĘP DO NAUK O ZIEMI

zakres pt dla metamorfizmu: od t ~ 200 C i p ~ 2 kbar do t ~ 700 C

KORDIERYT Al 3 (Mg,Fe 2+ ) 2 Si 5 AlO 18 (rombowy-pseudoheksagonalny)

Tektonika Płyt. Prowadzący: dr hab. Leszek Czechowski

GEOCHEMIA WYBRANYCH PIERWIASTKÓW

ĆWICZENIE. Wpływ nano- i mikroproszków na udział wody związanej przez składniki hydrauliczne ogniotrwałych cementów glinowych

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

SUROWCE MINERALNE. Wykład 5

Niemetaliczne materiały konstrukcyjne pochodzenia mineralnego

Warunki izochoryczno-izotermiczne

Skorupa kontynentalna - analiza geologiczna skał i obszarów

Zasady zapisywania wzorów krzemianów

Plan zajęć i wymagania

SKAŁY MAGMOWE SKAŁY GŁĘBINOWE (PLUTONICZNE)

SKAŁY, TEKTONIKA, PROCESY ENDOGENICZNE ZADANIA. 1.Oznacz literą P tylko te zdania, których prawdziwość potwierdza załączony poniżej rysunek.

Geologia poziom rozszerzony, ćwiczenia Zadanie 1. (2 pkt) Na mapie przedstawiono granice i kierunki ruchu płyt litosfery.

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Minerały. Autorstwo: Jackowiak Maciej Kamiński Kamil Wróblewska Natalia

Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

ROZDZIAŁ 1. MAKROSKOPOWE OZNACZANIE MINERAŁÓW I SKAŁ

Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

Wykład 4. Przypomnienie z poprzedniego wykładu

1. Rodzaje tektokrzemianów. 2. Formy strukturalne dwutlenku krzemu. 3. Naturalne odmiany SiO Wysokociśnieniowe odmiany SiO 2.

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 9

Wulkany. Wojtek Jóźwiak

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

Badania bezpośrednie (np.: sondy kosmiczne, meteoryty itp.) Obserwacje form krajobrazu (budowa i ilość kraterów, wylewy magmy itp.

3. ELEMENTY TERMODYNAMIKI GEOCHEMICZNEJ Przypomnienie podstawowych pojęć termodynamicznych

BUDOWLANY PODZIAŁ KAMIENI

SKAŁY NATURALNE SKUPISKA MINERAŁÓW JEDNORODNYCH LUB RÓŻNORODNYCH KALSYFIKACJA SKAŁ ZE WZGLĘDU NA ICH GENEZĘ

Magnez. Wagowy udział pierwiastków w masie Ziemi. Wagowy udział pierwiastków w masie skorupy ziemskiej

WYKŁAD 2016 HISTORIA GEOLOGII. starożytność. Teofrast z Eresos

Rozkład tematów z geografii w Gimnazjum nr 53

Chemiczne podstawy procesów geologicznych wykład z chemii Jan Drzymała

XXXV OLIMPIADA GEOGRAFICZNA Zawody II stopnia pisemne podejście 1

Równowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Grupa I Nazwisko i imię: (0 2) Przyporządkuj rodzajom skał odpowiadające im warunki powstawania. A. magmowe głębinowe -... B. metamorficzne -...

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 8

PLANETA ZIEMIA BUDOWA WNĘTRZA ZIEMI MINERAŁY, SKAŁY POWIERZCHNIA ZIEMI SEDYMENTACJA STRATYGRAFIA MAGMATYZM METAMORFIZM TEKTONIKA GEOZAGROŻENIA

PROJEKT: Innowacyjna usługa zagospodarowania popiołu powstającego w procesie spalenia odpadów komunalnych w celu wdrożenia produkcji wypełniacza

Forms of calcium occurrence in slags after steel production

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

Kamienne archiwum Ziemi XII konkurs geologiczno-środowiskowy

MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska

GEOLOGIA: Petrologia i petrografia Mineralogia i geochemia Geologia dynamiczna Gleboznawstwo Tektonika Stratygrafia Paleontologia Kartowanie

Seria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii

Uczeń potrafi określić, w jakich dziedzinach surowce mineralne są wykorzystywane przez człowieka.

Równowaga fazowa. Przykładowo: 1. H 2 O (c) w mieszaninie H 2 O (c) + H 2 O (s) 2. mieszanina opiłek żelaza i sproszkowanej siarki

Ćwiczenie VII: RÓWNOWAGA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM CIAŁO STAŁE CIECZ

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 14

Właściwości tworzyw autoklawizowanych otrzymanych z udziałem popiołów dennych

-w postaci zestawień wyników statystycznych w tabelkach i na diagramach

Technologie Materiałów Budowlanych Wykład 1. Surowce kamienne

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 2

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

O B L I C Z A N I E S K Ł A D U R A C J O N A L N E G O S U R O W C Ó W M I N E R A L N Y C H

Budowa stopów. (układy równowagi fazowej)

CHEMIA. Wymagania szczegółowe. Wymagania ogólne

1. Podział inokrzemianów 2. Monoinokrzemiany dwuprzemienne P = 2 3. Monoinokrzemiany proste o P>2 4. Monoinokrzemiany o łańcuchu rozgałęzionym 5.

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

WIKTOR JASIŃSKI INSTYTUT BADAWCZY DRÓG I MOSTÓW FILIA WROCŁAW

Si W M. 5mm. 5mm. Fig.2. Fragment próbki 1 ze strefowymi kryształami melilitu (M).

BUDOWA STOPÓW METALI

EGZAMIN W KLASIE TRZECIEJ GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2014/2015

prawo czynników ograniczających Justus von Liebig

-1r/1- B. Największą liczbę meteoroidów z roju Perseidów można dostrzec na niebie w nocy między 12 a 13 sierpnia (wpisz nazwę miesiąca).

WGGIOŚ Egzamin inżynierski 2014/2015 WYDZIAŁ: GEOLOGII, GEOFIZYKI I OCHRONY ŚRODOWISKA KIERUNEK STUDIÓW: GÓRNICTWO I GEOLOGIA

14. DIAGRAM GIBBSA. Sprawdzono w roku 2014 przez A.Klimek-Turek

BADANIE RÓWNOWAG FAZOWYCH W UKŁADACH TRZECH CIECZY

MINERAŁY I SKAŁY. Właściwość chemiczna minerałów: CaCO3 + 2HCl

1. Anion SiO 2. Monokrzemiany jednokationowe. 3. Monokrzemiany wielokationowe 4. Oksymonokrzemiany 5. Hydromonokrzemiany

Właściwości kruszywa wapiennego jako surowca do produkcji betonów dla infrastruktury drogowej

Najwyższymi górami w Ameryce Południowej są Andy. Ciągną się one wzdłuż północnego i zachodniego wybrzeża kontynentu na długość ok km.

Prowadzący. telefon PK: Pokój 210A (Katedra Biotechnologii i Chemii Fizycznej C-5)

Kopalnia migmatytów "Piława Górna" Współrzędne geograficzne (WGS 84) Długość: 16 44'19" Szerokość: 50 42'11" Miejscowość, osiedle, ulica

SPIS TREŚCI GEOGRAFIA JAKO NAUKA 9

ACTA SOCIETATIS METHEORITICAE POLONORUM Rocznik Polskiego Towarzystwa Meteorytowego Vol. 1, 2009

Transkrypt:

PO CO ZASTANAWIAĆ SIĘ NAD TYM, JAK POWSTAJĄ SKAŁY? (1) Aby poszukiwać surowców złoża wiążą się z określonymi procesami geologicznymi, w tym magmowymi procesami skałotwórczymi; (2) Dla celów ogólnogeologicznych np. przy charakteryzowaniu budowy geologicznej jakiegoś obszaru w pracach kartograficznych (tu ostateczny cel jest też surowcowy ); (3) Dla celów poznawczych chcemy wiedzieć, w jaki sposób powstają skały (tak naprawdę ta wiedza zmniejsza nakłady przy poszukiwaniach surowców, znając mechanizmy powstawania skał można wykluczyć pewne niepotrzebne prace poszukiwawcze). OBSERWACJE: opis terenowy, opis mikroskopowy, różne badania chemiczne OBSERWACJE + WIEDZA = PROCESY W WYNIKU KTÓRYCH POWSTAŁA SKAŁA

W podobnych warunkach geologicznych w skałach o podobnym składzie chemicznym powstają takie same zespoły minerałów zatem powstają one w warunkach równowagi chemicznej

Podstawowe definicje układ: wydzielona część rzeczywistości, którą można traktować jako odrębną od reszty Wszechświata; układ definiuje się w oparciu o minimalną ilość składników chemicznych składniki: wzory (substancje chemiczne) konieczne do opisania składu układu fazy: formy materii w układzie, które sa fizycznie oddzielone jedna od drugiej wariancja (stopień swobody): liczba sposobów, na które można zmieniać zmienne układu, nie zmieniając jego stanu

REGUŁA FAZ GIBBSA F = C + 2 - P F - liczba stopni swobody układu C - liczba składników układu P - liczba faz w układzie reguła faz dotyczy układów zamkniętych, tzn. takich, które nie mogą wymieniać składników z otoczeniem; wtedy są dwie niezależne zmienne, które mogą oddziaływać na układ: ciśnienie (P) oraz temperatura (T) - ich oddziaływanie wyraża liczba 2.

DIAGRAMY FAZOWE (1) Zmiany stanu układu są pokazane jako funkcje zmiennych intensywnych (P i T) (2) Zmiany składu chemicznego są pokazane jako funkcje P lub T

Diagram fazowy wody

Układ SiO 2 (krzemionka) - nefelin (Na 2 O Al 2 O 3 SiO 2 ) w 1 bar (Schairer & Bowen 1956)

Układ albit - anortyt w ciśnieniu 1 bar (Bowen 1913): Dwa składniki o nieograniczonej mieszalności

Układ typu minimalnego: albit-ortoklaz

Ben More

Powstawanie magmy Powstanie stopu w wyniku przetopienia protolitu, segregacja stopu od protolitu i kumulacja w większe masy Powstawanie skał magmowych Intruzja magmy, jej krystalizacja i dyferencjacja, stygnięcie zestalonej skały do temperatury otoczenia Topnienie mokre i suche (dehydratacyjne)

Warunki kruche i podatne w litosferze Pierwsze krople stopu: kąt zwilżania Migracja stopu w warunkach ciśnienia litostatycznego Migracja stopu w warunkach stressu

Podstawowe mechanizmy intruzji magm w warunkach plutonicznych

Cykl Wilsona Stadium Przykład Dominujący ruch Cechy charakterystyczne Zalążkowe Młode Doliny ryftowe wschodniej Afryki Morze Czerwone, Zatoka Adeńska Pionowy Doliny ryftowe Toleitowe bazalty trappowe, punktowy wulkanizm alkaliczny Spreading Wąskie morza z równoległymi brzegami i osiową depresją Dojrzałe Atlantyk Spreading Baseny oceaniczne z aktywnym grzbietem Schyłkowe Pacyfik Skracania Łuki wyspowe i przyległe rowy Końcowe Blizna końcowa Morze Śródziemne Indus line w Himalajach Skracanie i wypiętrzanie Skracanie i wypiętrzanie Młode góry Skały magmowe Typowe osady Metamorfizm Toleitowe bazalty trappowe, punktowy wulkanizm alkaliczny Toleitowe bazalty trappowe, punktowy wulkanizm alkaliczny Andezyty, granodioryty Skały wulkaniczne, granodioryty Podrzędne Osady szelfowe i basenowe, możliwe ewaporaty Obfite osady szelfowe ( miogeosynklinalne ) Obfite osady pochodzące z łuków wysp ( eugeosynklinalne ) Obfite osady pochodzące z łuków wysp ( eugeosynklinalne ), możliwe ewaporaty Bez znaczenia Bez znaczenia Podrzędny Lokalnie rozległy Lokalnie rozległy Młode góry Podrzędne Red beds Rozległy

Budowa Ziemi a procesy magmowe

MINERAŁY GÓRNEGO PŁASZCZA oliwin (Mg,Fe) 2 [SiO] 4 forsteryt Mg 2 [SiO] 4 fajalit Fe 2 [SiO] 4 ortopiroksen (Mg,Fe) 2 [Si 2 O 6 ] enstatyt Mg 2 Si 2 O 6 ferrosylit Fe 2 Si 2 O 6

MINERAŁY GÓRNEGO PŁASZCZA klinopiroksen Ca(Mg,Fe)[Si 2 O 6 ] diopsyd CaMg[Si 2 O 6 ] hedenbergit CaFe[Si 2 O 6 ] jadeit NaAl[Si 2 O 6 ]

MINERAŁY GÓRNEGO PŁASZCZA plagioklaz albit NaAlSi 3 O 8 anortyt CaAl 2 Si 2 O 8 spinel MgAl 2 O 4 FeCr 2 O 4 MgCr 2 O 4 granat pirop Mg 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 almandynfe 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 grossular Ca 3 Al 2 [SiO 4 ] 3

FAZY STREFY PRZEJŚCIOWEJ I DOLNEGO PŁASZCZA oliwin Mg 2 SiO 4 ortopiroksen Mg 2 Si 2 O 6 (410 km) wadsleyit Mg 2 SiO 4 majoryt Mg 3 [(MgSi)Si 3 O 12 ] (struktura granatu) (520 km) ringwoodyt Mg 2 SiO 4 (struktura spinelu) (670 km) perovskit MgSiO 3 + peryklaz MgO

Konwekcja w płaszczu I

Konwekcja w płaszczu II

Downwelling

Downwelling

Upwelling

Litosfera I

Skład chemiczny pierwotnego płaszcza

2480 2478 2483 2822 2469 1 SiO 2 (wt. %) 42.17 40.30 42.72 43.66 43.66 50.16 TiO 2 0.15 0.08 0.05 0.03 <0.01 1.47 Al 2 O 3 1.58 0.45 1.07 1.14 0.76 15.79 Cr 2 O 3 0.36 0.37 0.33 0.40 0.42 Fe 2 O a) 3 10.90 9.93 8.24 7.99 8.29 10.56 MnO 0.13 0.14 0.12 0.12 0.12 0.16 NiO 0.28 0.36 0.31 0.31 0.33 MgO 40.76 46.48 43.80 42.14 42.79 7.58 CaO 1.82 0.66 1.49 1.31 0.98 12.19 Na 2 O 0.17 0.08 0.10 0.15 0.08 2.76 K 2 O 0.06 <0.04 <0.04 0.10 0.03 0.13 P 2 O 5 0.09 0.05 0.16 0.07 0.05 0.13 LOI b) 1.4 1.1 2.0 1.8 1.6 sum 99.87 100.00 100.39 99.22 99.11 100.93 1 MORB, northern EPR

Kiedy zaczyna się topić perydotyt?