ΦΥΣ12 - Πυριγενή πετρώματα

1

Πυριγενή πετρώµατα

Αλέξανδρος Χατζηπέτρος

users.auth.gr/ac

Μανδυακό υλικό

Μερική τήξη

Μάγµα

Στερεοποίηση

∆ιάβρωση και αποσάθρωση

∆ιαγένεση

Μεταµόρφωση

Πυριγενές πέτρωµα Ίζηµα

Ιζηµατογενές πέτρωµα

Μεταµορφωµένο πέτρωµα

geophy.weebly.com 2

2

geophy.weebly.com 3

Εισαγωγή: τι είναι ένα πυριγενές πέτρωµα;

Υπάρχει µεγάλη ποικιλία στα πυριγενή πετρώµατα. Μερικά περιέχουν µεγάλους κρυστάλλους ορυκτών.

Άλλα περιέχουν κρυστάλλους τόσο µικρούς, που είναι ορατοί µόνο µε ισχυρά µικροσκόπια.

Τα πυριγενή πετρώµατα διαφέρουν πάρα πολύ και στο χρώµα.

Όλα τα πυριγενή πετρώµατα προέρχονται από την ψύξη και τη στερεοποίηση του µάγµατος.

geophy.weebly.com 4

3

Πλουτωνικά και ηφαιστειακά πετρώµατα

Τα πλουτωνικά πετρώµατα (πλουτωνίτες) δηµιουργούνται όταν το µάγµα ψύχεται µέσα στο φλοιό της Γης.

Τα ηφαιστειακά πετρώµατα (ηφαιστίτες) δηµιουργούνται όταν το µάγµα ψύχεται στην επιφάνεια της Γης.

geophy.weebly.com 5

Υφή των πυριγενών πετρωµάτων (1)

Οι δύο σηµαντικότερες δοµές υφής είναι το µέγεθος των κόκκων του πετρώµατος και η διάταξή τους.

Μέγεθος κόκκων (κρυστάλλων): Τα πλουτωνικά πετρώµατα είναι αδρόκοκκα.

Το µάγµα που στερεοποιείται στο φλοιό ψύχεται αργά και έχει αρκετό χρόνο για τη δηµιουργία µεγάλων κόκκων.

geophy.weebly.com 6

4


Τα ηφαιστειακά πετρώµατα είναι λεπτόκοκκα. Το µάγµα που στερεοποιείται στην επιφάνεια συνήθως ψύχεται γρήγορα, µην αφήνοντας αρκετό χρόνο για τη δηµιουργία µεγάλων κρυστάλλων.

Ένα αδρόκοκκο πυριγενές πέτρωµα ονοµάζεται φανερίτης (φανεριτική υφή).

Ένα πυριγενές πέτρωµα που περιέχει µεγάλους κρυστάλλους (>2 cm) ονοµάζεται πηγµατίτης. Ένα λεπτόκοκκο πυριγενές πέτρωµα ονοµάζεταιαφανίτης (αφανιτική υφή).

geophy.weebly.com 7


Οι µεµονωµένοι µεγάλοι κόκκοι (κρύσταλλοι) ονοµάζονται φαινοκρύσταλλοι.

Ένας πορφύρης είναι ένα πυριγενές πέτρωµα στο οποίο το 50% ή παραπάνω του πετρώµατος είναι µεγάλοι κόκκοι ορυκτών διασκορπισµένοι σε λεπτόκοκκο υλικό (πορφυριτική υφή).

geophy.weebly.com 8

5


Υαλώδη πετρώµατα. Τα άτοµα δεν έχουν αρκετό χρόνο για να ορθωθούν σε ένα πλέγµα και να δηµιουργήσουν ορυκτά. Το ηφαιστειακό πέτρωµα που είναι εξολοκλήρου υαλώδες λέγεται οψιδιανός. Έχει χαρακτηριστική κογχοειδή θραυσµό.

geophy.weebly.com 9

Οψιδιανός µε χαρακτηριστικό κογχοειδή θραυσµό.geophy.weebly.com 10

6

Υφή των πυριγενών υλικών (5)

Μία άλλη κοινή µορφή υαλώδους πετρώµατος είναι και η κίσσηρη (ελαφρόπετρα), η οποία είναι µία µάζα υαλωδών φυσαλίδων ηφαιστειακής προέλευσης.

Η ηφαιστειακή σποδός (στάχτη) είναι και αυτή κυρίως υαλώδης λόγω της πολύ ταχείας ψύξης του µάγµατος.

geophy.weebly.com 11

Ιστοί πυριγενών πετρωµάτων Πλουτωνικά

Γρανιτικός

Πορφυροειδής

Ποικιλτικός

Οφειτικός

Υποφειτικός

Απλιτικός

Πηγµατιτικός

Γραφικός

Γρανοφυρικός

Μυρµηκιτικός

Ηφαιστειακά

Πορφυριτικός

Μικροπορφυριτικός

Υαλοφυρικός ή βιτροφυρικός

Αφυρικός

Φελσιτικός


7

Υφές πυριγενών πετρωµάτων Πρισµατική ή στηλοειδής κατάτµηση. Μαξιλαροειδείς λάβες (pillow lavas). Σφαιροειδείς αποχωρισµοί. Κισσηρώδης και σκωριώδης υφή. Ρευστική ή τραχειτική υφή. Περλιτική υφή. Σφαιρολιθική υφή. Μιαρολιθική υφή. Φυλλοειδής (σχιστώδης) υφή. Κλαστικές υφές.


Ορυκτά πυριγενών πετρωµάτων Εφόσον καθοριστεί η υφή του, το είδος του πετρώµατος εξαρτάται από την παραγένεσή του. Τα κυριότερα ορυκτά των πυριγενών πετρωµάτων είναι: Χαλαζίας. Άστριοι και πλαγιόκλαστα. Μαρµαρυγίες (µοσχοβίτης και βιοτίτης). Αµφίβολος. Πυρόξενος. Ολιβίνης.


8

Ταξινόµηση µε βάση το SiO2

Όξινα SiO2 > 65%. Ενδιάµεσα 65% > SiO2 > 52%. Βασικά 52% > SiO2 > 45%. Υπερβασικά 45% > SiO2.


Χρώµα

Το χρώµα είναι ένδειξη της ορυκτολογικής σύστασης του πετρώµατος. Τα ανοικτόχρωµα (σαλικά) ορυκτά είναι: Χαλαζίας.

Άστριοι και πλαγιόκλαστα.

Μοσχοβίτης.

Τα σκουρόχρωµα (φεµικά) ορυκτά είναι: Βιοτίτης.

Αµφίβολος.

Πυρόξενος.geophy.weebly.com 16

9

Πλουτωνικά πετρώµατα (1)

Ο Γρανίτης είναι ένα χαλαζιακό πέτρωµα στο οποίο οι καλιούχοι άστριοι αποτελούν τουλάχιστον το 65% των συνολικών αστρίων.

Ο Γρανοδιορίτης είναι ένα χαλαζιακό πέτρωµα στο οποίο τα πλαγιόκλαστα αποτελούν τουλάχιστον το 65% των συνολικών αστρίων.


Ονοµατολογία πυριγενών πετρωµάτων µε βάση τις παραγενέσεις τους.

Ρυόλιθος ∆ακίτης Ανδεσίτης ΒασάλτηςΛεπτόκοκκα

Αδρόκοκκα Γρανίτης Γρανοδιορίτης ∆ιορίτης Γάββρος Περιδοτίτης

Χαλαζίας

Αλκαλικοί άστριοι

Νατριούχοι άστριοι

Ασβεστούχοι άστριοι

Μοσχοβίτης

Βιοτίτης

Αµφίβολος

Πλαγιόκλαστα

Ολιβίνης

Το χρώµα των πετρωµάτων σκουραίνει (λευκοκρατικά µελανοκρατικά ή µαφικά)

Περιεκτικότητα σε πυρίτιο

Ποσοστά

ορυκτών επί του

όγκου


10

geophy.weebly.com19

geophy.weebly.com20

11

Πλουτωνικά πετρώµατα (2)Τα γρανιτικά πετρώµατα περιλαµβάνουν τους γρανίτες και τους γρανοδιορίτες.

Απαντώνται µόνο στον ηπειρωτικό φλοιό.

Το γρανιτικό µάγµα δηµιουργείται όταν ο ηπειρωτικός φλοιός θερµαίνεται σε θερµοκρασία τήξεως.Το πιο κοινό σηµείο όπου υπάρχουν τέτοιες θερµοκρασίες είναι τα κατώτερα τµήµατα των ορογενετικών ζωνών που σχηµατίζονται από τη σύγκρουση δύο ηπειρωτικών µαζών.



∆ιορίτης: Το κύριο ορυκτό του διορίτη είναι το πλαγιόκλαστο.

Πάντα υπάρχει αµφίβολος και/ή πυρόξενος.

∆ηµιουργείται µε τον ίδιο τρόπο όπως ο γρανίτης και ο γρανοδιορίτης.

Απαντάται µόνο σε ηπειρωτικό φλοιό.


12


Ο µαφικός διορίτης µεταπίπτει σε γάββρο. Στο γάββρο, τα σαλικά ορυκτά πυρόξενος και ολιβίνης ξεπερνούν το 50% του όγκου του πετρώµατος.

Ένα αδρόκοκκο πυριγενές πέτρωµα στο οποίο το κυρίαρχο ορυκτό είναι ο ολιβίνης ονοµάζεται περιδοτίτης. Οι γάββροι και οι περιδοτίτες απαντώνται τόσο στον ωκεάνειο, όσο και στον ηπειρωτικό φλοιό.


Ηφαιστειακά πετρώµατα (1)

Οι ρυόλιθοι και οι δακίτες είναι χαλαζιακά πετρώµατα.

Στους ρυόλιθους κυριαρχούν οι αλκαλικοί άστριοι.

Στους δακίτες κυριαρχούν τα πλαγιόκλαστα. Οι δακίτες διακρίνονται από τους ρυόλιθους συνήθως µόνο σε µικροσκοπική παρατήρηση.


13

Γρανίτης Ρυόλιθος


Ηφαιστειακά πετρώµατα (2)

Ανδεσίτης: Ένα πέτρωµα παρόµοιο µε το δακίτη, αλλά χωρίς χαλαζία. Πήρε το όνοµά του από τις Άνδεις.

Βασάλτης: Παρόµοιος στη σύσταση µε το γάββρο, αποτελεί τον πιο κοινό τύπο ηφαιστειακού πετρώµατος. Το κυρίαρχο πέτρωµα του ωκεάνιου φλοιού.


14

∆ιορίτης Ανδεσίτης


Πυροκλαστικά πετρώµατα, τέφρα και τόφφοι (1)

Το πέτρωµα που εξέρχεται από ένα ηφαίστειο κατά τη διάρκεια µίας ηφαιστειακής έκρηξης ονοµάζεται πυροκλάστης. Τα πετρώµατα που σχηµατίζονται από πυροκλάστες ονοµάζονται πυροκλαστικάπετρώµατα. Γενικά οι αποθέσεις πυροκλαστών αναφέρονται και ως τέφρα. Η τέφρα είναι γενικός όρος για όλους τους εναέριους πυροκλάστες.


15

Πυροκλαστικά πετρώµατα, τέφρα και τόφφοι(2)

Η τέφρα κατατάσσεται ανάλογα µε το µέγεθος των κόκκων: Βόµβες (οβίδες): > 64 mm. Λάπιλλοι (χαλίκια): 2-64 mm. Σποδός: < 2 mm.

Η τέφρα είναι πυριγενές πέτρωµα κατά τη διαδροµή προς τα πάνω, αλλά ιζηµατογενές όταν πέφτει προς τα κάτω.


Γάββρος Βασάλτης


16


Τα πυροκλαστικά πετρώµατα είναι µεταβατικές µορφές µεταξύ των πυριγενών και των ιζηµατογενών πετρωµάτων. Όταν οι λάπιλλοι ή η σποδός λιθοποιούνται και συγκολλούνται ονοµάζονται τόφφοι. Όταν οι βόµβες λιθοποιούνται και συγκολλούνται ονοµάζονται τοφφικά λατυποπαγή.


Figure 4.8 B geophy.weebly.com 32

17


Η τέφρα µπορεί να γίνει πυροκλαστικό πέτρωµα µε δύο τρόπους:Με την προσθήκη συγκολλητικού υλικού, όπως ο χαλαζίας ή ο ασβεστίτης, λόγω κυκλοφορίας νερού.Με την πήξη θερµών, υαλωδών σωµατιδίων σποδούς.


Πλουτωνικά σώµατα

Όλα τα σώµατα των πλουτωνικών πετρωµάτων, ανεξαρτήτως σχήµατος ή µεγέθους, ονοµάζονται πλουτωνικά σώµατα.

Τα πλουτωνικά σώµατα ταξινοµούνται σε διάφορες κατηγορίες, ανάλογα µε το µέγεθός τους και το σχήµα τους.


18


Λακκόλιθος

Φλέβα Κοίτη

Σωρός

ΒαθόλιθοςΞενόλιθοι

Ηφαιστειακός σωλήνας

Φλέβα

Ηφαίστειο Ψυχρή τέφρα Ενεργή

ροή λάβας

36

19

Μικρά πλουτωνικά σώµατα (1)

Μία φλέβα είναι ένα επίµηκες φυλλοειδές (λεπτό αλλά µε µεγάλη πλευρική έκταση) σώµα πυριγενούς πετρώµατος το οποίο διασχίζει εγκάρσια τη στρώση ή την υφή του πετρώµατος µέσα στο οποίο διεισδύει. Ένας σωρός είναι επίσης ένα φυλλοειδές σώµα, αλλά είναι παράλληλο µε τη στρώση ή την υφή του πετρώµατος µέσα στο οποίο διεισδύει.


Μικρά πλουτωνικά σώµατα (2)

Ένας λακκόλιθος είναι παράλληλος µε τη στρώση του πετρώµατος µέσα στο οποίο διεισδύει, αλλά προκαλεί την κάµψη των υπερκείµενων στρωµάτων δηµιουργώντας ένα δόµο.

Ένας ηφαιστειακός σωλήνας είναι ένας περίπου κυλινδρικός αγωγός τροφοδοσίας µάγµατος σε µία ηφαιστειακή φλέβα.


20

Μεγάλα πλουτωνικά σώµατα

Ο βαθόλιθος είναι ο µεγαλύτερος τύπος πλουτωνικού σώµατος. Είναι ένα πυριγενές σώµα ακανόνιστου σχήµατος το οποίο τέµνει τη στρώση ή την υφή του πετρώµατος µέσα στο οποίο διεισδύει.

Το µάγµα από το οποίο δηµιουργείται ένας βαθόλιθος προέρχεται από µία πηγή βαθιά µέσα στον ηπειρωτικό φλοιό.


40

21

Ξενόλιθοι και σωροί

Το ανερχόµενο µάγµα µπορεί να εκτοπίσαι τεµάχη του υπερκείµενου πετρώµατος. Αυτά τα τεµάχη βυθίζονται στο µάγµα και σχηµατίζουν τους ξενόλιθους. Κάθε τέµαχος πετρώµατος που βρίσκεται εγκλεισµένο σε ένα µαγµατικό σώµα όταν στερεοποιηθεί ονοµάζεται ξενόλιθος.

Οι σωροί είναι ασύµµετρες διεισδύσεις µικρότερες από 10 km.


Ανερχόµενο µάγµα

Ανδεσιτικά στρωµατοηφαίστεια

Ανδεσιτικά στρωµατοηφαίστεια

Καλδέρα και ρυολιθική τέφρα

Ασθενόσφαιρα

Θερµή κηλίδα Θερµή κηλίδα

Βασαλτικό ασπιδικό ηφαίστειο

Βασαλτική ηαφαιστειότητα

Ζώνη διάρρηξης

Μεσοωκεάνια ράχη

Ωκεάνιος φλοιός

Τάφρος Τάφρος


22

Κατανοµή ηφαιστείων (1) Ρυολιθικό µάγµα: Τα ηφαίστεια που εκλύουν ρυολιθικό µάγµα αφθονούν στον ηπειρωτικό µανδύα. Η διαδικασία που δηµιουργεί ρυολιθικό µάγµα δε συµβαίνει στον ωκεάνιο φλοιό.

Η διαδικασία που δηµιουργεί ρυολιθικό µάγµα περιορίζεται στον ηπειρωτικό φλοιό (συµπεριλαµβανοµένων ορισµένων σηµείων στον ωκεανό όπου δηµιουργείται νέος φλοιός ηπειρωτικού χαρακτήρα).


Κατανοµή ηφαιστείων (2)

Ανδεσιτικό µάγµα: Ηφαίστεια που εκλύουν ανδεσιτικό µάγµα υπάρχουν τόσο σε ωκεάνειο, όσο και σε ηπειρωτικό φλοιό.

Σε ορισµένες περιοχές (π.χ. γύρω από τον Ειρηνικό Ωκεανό, εξ ου και το όνοµα) τα ανδεσιτικά ηφαίστεια διατάσσονται παράλληλα µε τα όρια των συγκλινουσών λιθοσφαιρικών πλακών.

Τα ανδεσιτικά ηφαίστεια διακρίνονται σαφώς από τα βασαλτικά.


23


Κατανοµή ηφαιστείων (3)

Βασαλτικό µάγµα: Τα ηφαίστεια που εκλύουν βασαλτικό µάγµα απαντώνται επίσης τόσο σε ωκεάνειο, όσο και σε ηπειρωτικό φλοιό.Η πηγή του βασαλτικού µάγµατος είναι ο µανδύας. Τα ηφαίστεια στις µεσοωκεάνιες ράχες εκλύουν αποκλειστικά βασαλτικό µάγµα.Μερικά µεγάλα βασαλτικά ηφαίστεια δεν βρίσκονται στις µεσοωκεάνιες ράχες. Η ηφαιστειακή αλυσίδα της Χαβάης π.χ. δηµιουργήθηκε τα τελευταία 70 εκ. έτη καθώς η πλάκα του Ειρηνικού κινείται προς τα Β∆ επάνω από µία θερµή κηλίδα.


24

Προέλευση βασαλτικού µάγµατος (1)

Για να διαπιστωθεί η προέλευση του βασαλτικού µάγµατος, πρέπει να απαντηθούν τα ακόλουθα ερωτήµατα: Είχε το τηγµένο πέτρωµα νερό; Η παρουσία νερού χαµηλώνει τη θερµοκρασία τήξης.

Τι είδους πέτρωµα τήχθηκε; Το είδος του πετρώµατος καθορίζει τη σύσταση του µάγµατος.

Το πέτρωµα τήχθηκε εξολοκλήρου ή µερικώς; geophy.weebly.com 47

Προέλευση βασαλτικού µάγµατος(2)

Η διαδικασία δηµιουργίας µάγµατος µέσω ατελούς τήξης του πετρώµατος, ονοµάζεται χηµική διαφοροποίηση λόγω µερικής τήξης. Το βασαλτικό µάγµα είναι ξηρό ή φτωχής περιεκτικότητας σε νερό. Η χηµική σύσταση του ολιβίνη, του πυρόξενου και των πλαγιοκλάστων δεν περιλαµβάνει νερό. Το νερό που περιέχεται στο βασαλτικό µάγµα σπάνια υπερβαίνει το 0,2%.

Η διαδικασία εποµένως πρέπει να λαµβάνει χώρα στο µανδύα.


25

Προέλευση βασαλτικού µάγµατος (3)

Εργαστηριακά πειράµατα για τις ιδιότητες του γρανατούχου περιδοτίτη δείχνουν ότι σε ασθενοσφαιρικές πιέσεις και θερµοκρασίες (βάθος 100 km), ένα 5-10% τηγµένο µάγµα έχει βασαλτική σύσταση. Το ανώτερο τµήµα του µανδύα περιέχει γρανατούχους περιδοτίτες.



26

ΣΤΕΡΕΟ ΤΗΓΜΑ

ΜΙΓΜΑ ΤΗΓΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΜΗ

ΤΗΓΜΕΝΩΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΩΝΈναρξη

τήξης

Πλήρης τήξη

Θερµοκρασία

Πίεση

(=

Βάθος)

25% τήξη

50% τήξη

75% τήξη

∆ιαστήµατα µερικής τήξης

51

Προέλευση ανδεσιτικού µάγµατος (1)

Το ανδεσιτικό µάγµα είναι κοντά στη µέση σύσταση του ηπειρωτικού φλοιού.

Τα πυριγενή πετρώµατα που προέρχονται από ανδεσιτικό µάγµα βρίσκονται συνήθως στον ηπειρωτικό φλοιό.

Είναι πιθανό ότι το ανδεσιτικό µάγµα σχηµατίζεται από την ολική τήξη ενός µέρους του ηπειρωτικού φλοιού.


27


Στο εργαστήριο, η υγρή µερική τήξη πετρωµάτων του µανδύα κάτω από κατάλληλες υψηλές πιέσεις έδωσε µάγµα ανδεσιτικής σύστασης.

Το ανδεσιτικό µάγµα µπορεί να εκλυθεί από ηφαίστεια που είναι µακρυά από τον ηπειρωτικό φλοιό.

Όταν µία λιθοσφαιρική πλάκα βυθίζεται στην ασθενόσφαιρα, µεταφέρει ένα µέρος βασαλτικού ωκεάνιου φλοιού κορεσµένο µε θαλάσσιο νερό.



Η ένυδρη µερική τήξη που ξεκινά σε µία πίεση ισοδύναµη ενός βάθους 80 km παράγει ένα τήγµα παρόµοιας σύστασης µε το ανδεσιτικό µάγµα.

Η ανδεσιτική γραµµή αντιστοιχεί µε τα όρια των λιθοσφαιρικών συγκλίσεων.


28


Προέλευση ρυολιθικού µάγµατος (1)

Τα ηφαίστεια που εκλύουν ρυολιθικό µάγµα περιορίζονται στον ηπειρωτικό φλοιό ή σε περιοχές ανδεσιτικής ηφαιστειότητας. Τα ηφαίστεια που εκλύουν ρυολιθικό µάγµα απελευθερώνουν πολλούς υδρατµούς. Τα πετρώµατα που προέρχονται από ρυολιθικό µάγµα (γρανιτικό) περιέχουν σηµαντικές ποσότητες από ΟΗ ορυκτά, όπως µαρµαρυγίες και αµφιβόλους.


29

Προέλευση ρυολιθικού µάγµατος(2)

Η γένεση του ρυολιθικού µάγµατος προϋποθέτει την ένυδρη µερική τήξη πετρωµάτων µε ανδεσιτική σύσταση. Μόλις δηµιουργηθεί ένα ρυολιθικό µάγµα, αρχίζει την άνοδό του. Η ταχύτητα ανόδου είναι αργή, καθώς έχει µεγάλο ιξώδες (µεγάλη περιεκτικότητα σε SiO2). Το µεγαλύτερο µέρος του ρυολιθικούµάγµατος στερεοποιείται σε µεγάλα βάθη µε τη µορφή λακκολίθων.


Στερεοποίηση του µάγµατος (1)

Ένα µάγµα συγκεκριµένης σύστασης µπορεί να κρυσταλλωθεί µε τη µορφή πολλών διαφορετικών ειδών πυριγενών πετρωµάτων.

Το στερεοποιούµενο µάγµα σχηµατίζει πολλά διαφορετικά ορυκτά τα οποία αρχίζουν να κρυσταλλώνονται από το ψυχόµενο µάγµα σε διαφορετικές θερµοκρασίες.


30

Στερεοποίηση του µάγµατος (2)

Ο διαχωρισµός ενός µίγµατος κρυστάλλων-τήγµατος µπορεί να γίνει µε διάφορους τρόπους: Η πίεση µπορεί να προκαλέσει την έξοδο του τήγµατος από ένα µίγµα κρυστάλλων-τήγµατος.

Πυκνά ορυκτά που δηµιουργούνται πρώτα µπορούν να βυθιστούν στον πυθµένα ενός µαγµατικού θαλάµου, σχηµατίζοντας ένα συµπαγές στρώµα ορυκτών που καλύπτεται από το τήγµα.

Με όποιον τρόπο και να συµβεί ο διαχωρισµός, η αλλαγή στη σύσταση που αυτός επιφέρει ονοµάζεται µαγµατική διαφοροποίηση λόγωκλασµατικής κρυστάλλωσης.


Σειρά κρυστάλλωσης του Bowen (1)

Ο Καναδός N. L. Bowen (1887-1956) ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε τη σηµασία της µαγµατικής διαφοροποίησης λόγω κλασµατικής κρυστάλλωσης.

Ο Bowen υποστήριξε ότι ένα µάγµα µπορεί να κρυσταλλωθεί τόσο µε τη µορφή βασάλτη, όσο και ρυολίθου, λόγω της κλασµατικής κρυστάλλωσης.


31

Σειρά κρυστάλλωσης του Bowen(2)

Ο Bowen γνώριζε ότι τα πλαγιόκλαστα που κρυσταλλώνονται από βασαλτικό µάγµα είναι συνήθως πλούσια σε ασβέστιο (ανορθιτικά).

Τα πλαγιόκλαστα που δηµιουργούνται από ρυολιθικό µάγµα είναι πλούσια σε αλκάλια (αλβιτικά).

Ο Bowen ονόµασε τη συνεχή αντίδραση µεταξύ κρυστάλλων και τήγµατος συνεχή σειρά αντίδρασης.



Ο Bowen όρισε πολλές σειρές αντιδράσεων εκτός από τη συνεχή σειρά αντιδράσεων. Όταν ο βασάλτης αρχίζει να ψύχεται, ένα από τα πρώτα ορυκτά που σχηµατίζονται είναι ο ολιβίνης. Ο ολιβίνης περιέχει περίπου 40% SiO2.

Το βασαλτικό µάγµα περιέχει 50% SiO2.

Η κρυστάλλωση του ολιβίνη αφήνει το υπολειµµατικό υγρό πλουσιότερο σε SiO2.


32

Κρύσταλλοι ολιβίνη. 63


33


Ο στερεός ολιβίνης αντιδρά µε το SiO2 στο τήγµα για να σχηµατίσει ένα ορυκτό πλουσιότερο σε SiO2, τον πυρόξενο. Ο πυρόξενος αντιδρά και σχηµατίζει αµφίβολο. Η αµφίβολος αντιδρά και σχηµατίζει βιοτίτη. Μία τέτοια σειρά αντιδράσεων ονοµάζεται ασυνεχής σειρά αντιδράσεων.


Ασυνεχής σειρά Συνεχής σειρά


34

Οικονοµική σηµασία (1)

Οι διαδικασίες µερικής τήξης και κλασµατικής κρυστάλλωσης στα µάγµατα, µερικές φορές µπορεί να οδηγήσει στη δηµιουργία µεγάλων και πολύτιµων κοιτασµάτων ορυκτών.

Ένα παράδειγµα τέτοιου τύπου συγκέντρωσης είναι οι πηγµατίτες, ειδικά όσοι προέρχονται από την κρυστάλλωση ρυολιθικού µάγµατος.



Οι πηγµατίτες µπορεί να περιέχουν σηµαντικές συγκεντρώσεις σπάνιων στοιχείων, όπως το βηρύλλιο, το ταντάλιο, το νιόβιο, το ουράνιο και το λίθιο. Το µεγαλύτερο ποσοστό των κοιτασµάτων χρωµίου δηµιουργήθηκαν από τη συγκέντρωση του ορυκτού χρωµίτη (FeCr2O4). Τεράστιες ποσότητες ιλµενίτη (FeTiO3), µία σηµαντική πηγή τιτανίου, δηµιουργήθηκαν από µαγµατική διαφοροποίηση.


35

Figure 4.21 B geophy.weebly.com 69


Ορισµένα µάγµατα διαχωρίζονται σε δύο διακριτά υγρά. Το ένα είναι θειούχο υγρό πλούσιο σε σίδηρο, χαλκό και νικέλιο, το οποίο βυθίζεται στον πυθµένα του µαγµατικού θαλάµου λόγω του ότι είναι πυκνότερο. Το αντίστοιχο πέτρωµα είναι πλούσιο σε χαλκό και νικέλιο.


36


ΦΥΣ12 - Πυριγενή πετρώματα

Documents

Transcript of ΦΥΣ12 - Πυριγενή πετρώματα