č osnove mineralogije i petrologije …rudar.rgn.hr/~sborosos/ump_1/ump_3a.pdf · 1 osnove...

1

OSNOVE MINERALOGIJE I PETROLOGIJE

OPĆAMINERALOGIJA

SISTEMATSKAMINERALOGIJA

PETROLOGIJA

KRISTALOGRAFIJA

KEMIJSKA I FIZIKALNA SVOJSTVA MINERALA

GENEZA MINERALA

NESILIKATI SILIKATI

PETROLOGIJA MAGMATSKIH STIJENA

PETROLOGIJA METAMORFNIH STIJENA

PETROLOGIJA SEDIMENTNIH STIJENA

UVOD U MINERALOGIJU I PETROLOGIJU UVOD U MINERALOGIJU I PETROLOGIJU - PETROLOGIJA

STIJENE SU MINERALNI AGREGATI

MONOMINERALNE

POLIMINERALNE

Grč. petra = stijena Stijena vs. kamen

CIKLIČKI POSTANAK MINERALA I STIJENA

UVOD U MINERALOGIJU I PETROLOGIJU - PETROLOGIJA UVOD U MINERALOGIJU I PETROLOGIJU - PETROLOGIJA

POSTANAK STIJENA JE GEOLOŠKI PROCES - PETROGENEZA

PRIJENOS TOPLINE PRIJENOS TVARI KEMIJSKI PROCESI

KondukcijaKonvekcijaRadijacija

MehaničkiDifuzijom

Ovise o sredini:Hidrološki MagmatskiBiokemijskiTrošenje

2

UVOD U MINERALOGIJU I PETROLOGIJU - PETROLOGIJA

RH90 % sedimentne10 % magmatske + metamorfne


UPOTREBA STIJENA

Prirodni – arhitektonsko-grañevni kamen


Prirodni – arhitektonsko-grañevni kamen

Tehnički grañevni kamenSirovina za proizvodnju grañevnog materijala

UPOTREBA STIJENA

Kamenoom Očura, Hrvatsko Zagorje, drobljeni tehnički grañevni kamen, vapnenci i dolomiti.

3


Tehnički grañevni kamen

HidrologijaCestogradnjaŽeljezničke prugeBetonTemeljenja


Sirovina za proizvodnju grañevnog materijala

Vapno – CaO pečenjem vapnenca ili dolomita

Gips – za proizvodnju gipsanih ploča

Cement

Kamena vuna

Kamen za kiparstvo

Žbuka

Keramičke pločice

Opeka

Crijep

Staklo

Vatrostalni materijal

Abrazivi, punila, taljiva


SVOJSTVA KAMENA

Boja

Gustoća

Prostorna masa

Poroznost

Tvrdoća

Upijanje vode

Propusnost

Tlačna čvrstoća

Trajnost


Boja

MONOMINERALNE

POLIMINERALNE

Magmatske stijene – crne, sive, žute, crvene, zelene, bijele (stabilne boje)

Sedimentne – obojene od organske tvari i minerala željeza (nestabilne boje)

Metamorne – slične ishodišnoj stijeni (stabilne boje)

*cestogradnja

4


Gustoća je odnos mase i volumena nekog tijela [kg/m3]. Ovisi o kemijskom sastavu i kristalnoj rešetci – veća kod minerala s većim atomskim brojem i gušćim rasporedom materijalnih čestica.

Petrogeni minerali 2.6 g/cm3

Rudni minerali 4.0 – 7.5 g/cm3

Gustoća

ρo = ∑ ρoi × Vi

n

i = 1

*sadržaj vode

*sadržaj rudnih minerala


Prostorna masa

*stvarna gustoća

ρo = (Vm + Vp)

mo

ρo = ρ × (1 - p)

poroznost 1,0 – 1,5Lagan

> 3,0Izrazito težak

2,5 – 3,0Težak

1,5 – 2,5Srednje težak

< 1,0Izrazito lagan

prostorna masa (g/cm3)Kategorija

*najčešće izmeñu 2,2 i 3,1 g/cm3

Travetin


Poroznost

*0,1 – 50 %*primarna vs. sekundarna

Relativna prel = mv × mo

V

mv – masa vodom zasićenog kamenamo – masa suhog kamenaV – volumen kamena u prirodnom stanju Travetin

*sposobnost upijanja i zadržavanja vode*otpornost na smrzavanje*mehanička svojstva

Apsolutna p = Vp × 100 (%) ili p = 1 – ρ × 100 (%)

V ρo

*Totalna = sve pore i šupljine

*Poroznost koju voda može ispuniti


5


Poroznost unutar granuliranih naslaga

Poroznost zrna Pukotinsko-disolucijskaporoznost karbonata

Utjecaj granulometrijskogsastava i rasporeda zrna

Utjecaj cementacijemeñuzrnskih prostora

Pukotinska poroznost masivnih stijena



Propusnost ili permeabilnost

*ovisi o veličini pora


ρH2O = 1 g/cm3

ρnafta = 0,82 – 0,94 g/cm3

ρplin ~ 0,75 g/cm3

6


Upijanje vode

= ispunjavanje relativne poroznosti (kamen potopljen u vodi prima odreñenu količinu vode)

w = mv – mo × 100 (%)mo

*0,1 – 50 %


Apsolutna – utiskivanje, odskok, brušenje

Relativna – Mohsova skala

Tvrdoća = otpornost na habanje

140 00010Dijamant

1 0009Korund

1758Topaz

Turpija 1207Kvarc

Turpija376Ortoklas

Čelični nož6,55Apatit

Čelični nož54Fluorit

Cu-šiljak4,53Kalcit

Nokat1,252Gips

Nokat0,031Talk

Para ihRosiwal(apsolutna)

Mohs(relativna)

Mineral

*monomineralne vs. polimineralne stjene


Tlačna čvrstoća

= odupiranje kamena vanjskim silama= sila potrebna da se pri statičko jednosmjernom opterećenju zdrobi uzorak odreñenog oblika i veličine te slobodnih strana.

βp = F (MPa)A

* 5 – 300 MPa ili MN/m2

Površina uzorka

a) vlačna čvrstoća - paralelno s vlaknimab) vlačna čvrstoća - okomito na vlaknac) tlačna čvrstoća - paralelno s vlaknimad) tlačna čvrstoća - okomito na vlaknae) tvrdoća - paralelno s vlaknimaf) tvrdoća - okomito na vlaknag) čvrstoća na savijanje


Trajnost kamena

Otpor prema fizikalnim i kemijskim utjecajima razaranja tijekom vremena.

Fizikalni utjecaji

VlagaKristalizacija različitih soli (kloridi, nitrati, karbonati, sulfati)InsolacijaTemperaturne promjene

Kemijski utjecajiOnečišćena atmosferaKiša (magla)

Utjecaji organizama*biokemijski i mehanički

AlgePlijesniLišajeviMahovineViše biljke – korijenjemŽivotinje – ubušavanjem, izmetom

7



8


PETROLOGIJA ILI ZAŠTO PROUČAVAMO STIJENE?

EKONOMSKI ZNAČAJ

PROUČAVANJE ŽIVOTA NA ZEMLJI

Razvoj života

Starost Zemlje

Klimatske promjene

Raspored kontinenata (promjene)

Fosilna morska zvijezda ukazuje na oscilaciju morske razine i/ili uzdizanje Milosa, Grčka

Zemljina kora

Rasprostranjenost stijena je nejednolikaOvisi o mjestu i načinu postanka, te stabilnostima u odreñenim uvjetima


Površina Zemlje

9


MAGMATSKE STIJENEMAGMATSKE STIJENEKristalizacija pretežno silikatne taljevine (magma, lava)SASTAV MAGME: 8 GLAVNIH ELEMENATA (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg)Fluidni sastojci (plinovi, pare)Viskoznost magme – ovisi o temperaturi, kemijskom sastavu i tlakuNiža temperatura – veća viskoznostViša temperatura – manja viskoznostKISELE MAGME (BOGATE SiO2) – JAKO VISKOZNE POPUT TIJESTABAZIČNE MAGME (SIROMAŠNE SiO2) – FLUIDNE, POKRETLJIVEViši tlak – veća viskoznostNiži tlak – manja viskoznost


Zastupljenost elemenata u Zemljinoj kori

Relativna zastupljenost sedam najčešćihelemenata koji čine 97% mase Zemlje.An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology, by John Winter , Prentice Hall.

Makro (major) elementi:�> 1%�SiO2�Al2O3�FeO* �MgO�CaO�Na2O �K2O �H2OMikro (minor) elementi: �0.1 -1%�TiO2�MnO�P2O5�CO2

Elementi u tragovima (trace) �< 0.1%

181.6189.7360.551.3183.5133.8198.5128.4Sr

<0.11242<1<1<1<1Sn

16.546.751.756.853.972.653.174.2Rb

0.14549.40.71.21.20.41.5Nb

0.83.74.71.31.51.41.31.6Hf

12.118.218.215.414.114.113.514.8Ga

3.66.234.59.613.15.714.6Cs

43.127.830.127.840.739.847.238.9Co

<1311<1<1<1<1Be

6521866584171191189171Ba

Trace elements in ppm

99.7699.7999.6699.7599.7699.7799.7499.72Sum

2.26.86.517.24.48.64.79.1LOI

3332333135354034Sc

159689010384909481Ni

0.0660.040.0480.0520.0380.0360.0410.036Cr2O3

0.150.110.151.910.160.30.150.31MnO

0.020.340.350.060.070.090.080.08P2O5

0.591.761.910.720.90.970.91.11TiO2

0.641.222.260.71.011.321.241.15K2O

3.63.262.730.013.172.452.832.41Na2O

9.3412.412.391.5310.838.788.828.37CaO

10.174.675.654.577.658.058.888.63MgO

8.436.728.2615.748.579.059.928.73Fe2O3

15.3215.8915.8613.0914.2213.8415.0214.05Al2O3

49.2446.6343.5944.1548.746.2947.1345.71SiO2

Major elements in wt %

R-10aRC-17/1/VcRC-12/1/VcRC-3/5/VcRC-3/3/VbRC-3/1/VbRC-6/3/IVbRC-3/1/IVcSample No.

Rogozna Mts.Crnac mineLocation

AmphiboliteRock type

mak

roel

emen

tim

ikro

elem

enti


KLM KLM

Najniži energetski nivo –osnovno stanje

Viši energetski nivo

Pobuñeno stanje

Apsorbcija Emisija

Moderne spektroskopske tehnike–fazne i elementne analize (AES,

AAS, XRF, XRD)

10

MagmaNastaje na granicama pločaKreće se prema površini zbog razlike u gustoći izmeñu nje i okolnih stijena, pri čemu se smanjujuse tlak i temperatura.Lava

Magma koja izañe na površinu Zemlje.


Promjena sastavaKristalizacijska diferencijacija – izdvajanje minerala kristalizacijomAsimilacije stijena koje se u dodiru s magmom tale.

Bowen (1922) je pretpostavio dva kristalizacijska niza.

Kontinuirani niz plagioklasa – ravnotežna kristalizacija

Diskontinuirani niz feromagnezijevih minerala – frakcijska kristalizacija

Nizovi kristaliziraju usporedno i to u magmatskom (pirogenom) stadiju kristalizacije

magme i tvore većinu magmatskih stijena.

Magmatska diferencijacija – proces postanka više od jedne vrste stijena iz zajedničke

taljevine.


Kakva je izvorna, primarna magma?STADIJI

KRISTALIZACIJEMAGME

MAGMATSKI(PIROGENI)

PEGMATITNI PNEUMATOLITNI HIDROTERMALNI

RANI STADIJKRISTALIZACIJE

GLAVNI STADIJKRISTALIZACIJE

Magmatski stadijiRani stadij kristalizacije.

Mg-Fe silikati (olivin) te oksidi I sulfidi Fe, Ti, Cr, V, Bi i Cu.

Ultrabazične stijene (<45 tež.% SiO2)Bazične stijene (45 – 52 tež.% SiO2)

Ležišta kromita

Glavni stadij kristalizacije do cca 600 °c.

Silikati koji uz Al sadrže Ca, Mg, Fe, Na i K

Neutralne stijene (52 – 63 tež.% SiO2) kisele stijene (>63 tež.% SiO2)

Stijene nastaju i u pegmatitnom stadiju (u pukotinama ranije čvrslih stijena). Sadrže krupnekristale u čijem je sastavu povećani udioRijetkih elemenata (Be, Li, B, W, Mo, Sn itd.) ifluida (plinova i para – H2O, H2S,CO2, SO2, Cl

11


Petrogeni minerali u magmatskim stijenama

• Kristaliziraju iz magme

• Glavni (bitni) minerali nastali procesom koji je dao stijenu, ima ih > 10 vol. %, klasifikacijastijene

• Sporedni (značajni) minerali < 10vol. %, odreñuju podvrstu stijene

• Akcesorni nastali specifičnim geološkim dogañajima ali NE iz primarnih minerala

Minerali mogu biti:

Primarni – nastali direktno kristalizacijom iz magme u okviru magmatskog ciklusa

Sekundarni – svi minerali koji nastaju u postmagmatskom stadiju iz primarnih minerala

• trošenjem - P, T na površini

• alteracijom > P, >T

Mineralna parageneza – zajednica minerala koji su stabilnipri sličnim uvjetima temperature, tlaka i kemizma.

Klasifikacija magmatskih stijena

KRITERIJI ZA KLASIFIKACIJU

MJESTO NASTANKA (STRUKTURE/TEKSTURE)

Dubinske (plutonske, intruzivne)Površinske (izljevne, efuzivne)Žilne (meñu-član)

KEMIJSKI SASTAVUdio totalnog silicija

ultrabazične ↔ bazične ↔ neutralne ↔ kiseleUdio alkalija

Na2O+K2OUdio femskih minerala

FeO+MgO

MINERALOŠKI SASTAVnpr. unutar kiselih: graniti, dioriti, monzoniti...

BOWENOV NIZ!

Magmatska stijena nastala je skrutnjavanjem rastaljenog ili djelomično rastaljenog materijalakojeg nazivamo magma.

Intruzivna EfuzivnaŽilna

MJESTO NASTANKADubinske (plutonske, intruzivne)dublji dijelovi litosfere, visoki tlak, polagano hlañenje, potpuna kristalizacija

Batolit• Dimenzije >100 km2

• nepravilan oblik

• odsutnost podloge(nepoznata)

• diskordantan odnos

• izdužen i II osima

planinskih vijenaca

Štok (greda)• Dimenzije < 100 km2

•Nepoznata podloga

ApofizeKsenoliti (enklave)


Žičnepukotine stijena (hlañenje magme, lave, vrućih otopina i para). Brzo hlañenje pri visokom tlakuŽila – tanka ploča nastala u pukotinama. Nepravilno presijeca slojeve sedimenataSklad – pločasto tijelo utisnuto izmeñu slojeva sedimenataNek ili dimnjak – ispunjen cjevasti prolaz prema površini ispod nekadašnjeg vulkana

1 boranje i izdizanje krovine

2 asimilacija stijena na kontaktu, parcijalno taljenje, taljenje u pojedinim zonama

3 uklapanje ksenolita

4 deformacija rubnih djelova okolnihstijena(ductile rock deformation)

5 bočni pomak stijenki boranjem ilirasjedanjem

6 utiskivanje u ekstenzijski okoliš

Prema Paterson et al. (1991), Contact Metamorphism. Rev. in Mineralogy 26, pp. 105--206. ©Min. Soc. Amer.

Prikaz utiskivanja plutona


DUBINSKE, PLUTONSKE, INTRUZIVNE

12


Skala nije jednaka za oba plutona, lopolit je obično znatno veći. © John Winter and Prentice Hall.

Oblici konkordantnih plutonskih tijela

Lakolit , gljivasta forma, veličinomizmeñu sila i štoka(nekoliko km2), ravna podina zakrivljena krovina.

Lopolit intrudirao u bazen, tanjurasto tijelo, konkordantno, stratificirano s bazičnim donjimdijelom.

MJESTO NASTANKAPOVRŠINSKE, IZLJEVNE, EFUZIVNE

Pepeo < 4 mm Lapili 4 do 32 mm

Bombe > 32 mm

Efuzivne – površina ili blizu površine, niski tlak, brzohlañenje, ponekad nepotpuna kristalizacija

Ploča - Velika površina, mala debljina, izlijevanje bazične lave male viskoznosti kroz velike pukotineKupa - Nekadašnji vulkanski čunj sa slojevima ohlañene kisele lave velike viskoznosti

Makrofiziografska svojstva (okom) Prostorni sklopLučenjeTeksturaBojaGranularitet

Mikrofiziografska svojstva (petrografskim mikroskopom) Mineralni sastavStrukturaKristalinitet

Odredba magmatskih stijena


Dajkovi bazalta u granitu (Djedovica, Slavonija)

Izvor: Prof. D. Balen

Veličina i oblik stijenske mase, vremenski smještaj, vrsta kontakta i promjene na kontaktima.

PROSTORNI SKLOP

13

LUČENJE

KUGLASTO LUČENJE

Lučenje je teksturna značajka eruptivnih stijena. Prilikom

hlañenja stijena one se skupljaju pa nastaju ravnine pucanja.

• pločasto zbog hlañena od površine

• stubasto ili prizmatično kod ravomjernog hlañenja

• kockasto i paralelopipedno kod ravnomjernog hlañenja

• kuglasto ili sferoidalno kod neravomjernog hlañenja

DESIKACJSKE PUKOTINE

TEKSTURE MAGMATSKIH STIJENA

Teksturaeng. fabric• način na koji su minerali

zauzeli prostor u stijeni1. Homogena2. Fluidalna3. Vezikularna4. Mandulasta ili amigdaloidna


1. Homogena tekstura – ravnomjerno

rasporeñeni minerali (intruzivnestijene)

Halkidiki, Grčka, eocenski graniti


2. Fluidalna tekstura

Vulkanske ili ekstruzivne stijene

San Torini, Nea Kameni, centralni dio kaldere

Orijentacija štapićastih minerala odražava smjer tečenja lave koja sadrži već kristalizirane štapiće.


3. Vezikularna tekstura



Vezikule (šupljine) nastaju kao rezultat ekspanzije plina tijekom erupcije (vezikule su prazne)


14


4. Mandulasta ili amigdaloidna tekstura


Vezikule su naknadno djelomično ili potpuno ispunjene kasno ili post- magmatskim kristalima (karbonati, zeoliti, kvarc, kalcedon, kloriti, staklo)


Melanokratski minerali, mafitni, femski (> gustoća)Olivin (Mg, Fe)2SiO4

Piroksen XYZ2O6

• rompski (orto-)

• monoklinski (klino-)

Amfibol A0-1X2Y5Z8O22(OH, F, Cl)2

• rompski (orto-)

• monoklinski (klino-)

Biotit XY2-3Z4O10(OH)2

Flogopit

Leukokratski minerali, salski, felsični (< gustoća)Kvarc SiO2

Feldspati (alkalijski feldspati i plagioklasi) - KAlSi3O8,

NaAlSi3O8, CaAl2Si2O8

Feldspatoidi << SiO2 nefelin, leucit

BOJA ODRAZ KOLIČINSKOG I PROSTORNOG ODNOSA SVIJETLIHPREMA TAMNIM MINERALIMA U STIJENI

Najtamnije

Najsvijetlije

• LEUKOKRATNE STIJENE – do 30 vol.% femskih (tamnih) minerala• MEZOKRATNE STIJENE – 30 – 60 vol.% femskih minerala• MELANOKRATNE STIJENE – više od 60 vol.% femskih minerala• ULTRAMAFITNE STIJENE – 90 vol.% femskih minerala ili više


ULTRAMAFITNA vs. ULTRABAZIČNA stijena

>90 VOL % FEMSKIH MINERALA >45 tež. % SiO2

Graniti, Papuk, tehnički grañevni kamen i arhitektonski kamen

LEUKOKRATNE STIJENE – do 30 vol.% femskih (tamnih) minerala

15

MELANOKRATNE STIJENE – više od 60 vol.% femskih mineralaKamenolom Hruškovec, KalnikTehnički grañevni kamen – dijabazi i bazalti


Granularitet

Veličina mineralnih sastojaka1. Faneritna (makrokristalasta) stijena – mineralni sastojci se vide okom2. Afanitna (mikrokristalasta) stijena – mineralni sastojci se vide tek petrografskim

mikroskopom3. Kriptokristalasta stijena – mineralni sastojci se ne vide polarizacijskim mikroskopom

ili se vide samo uz veliko povećanje (elektronski mikroskop ili rendgenska difrakcijska analiza)

Faneritna stijena Afanitna stijena10 cm


20-ak minerala zastupljeno u većoj količini svega, obično sadrže 1 do 4 glavna minerala.Učestalost1. Feldspati (gotovo 60 vol.%)2. Augit i hornblenda (17 vol.%)3. Kvarc (12 vol.%)4. Tinjci 4 vol.%5. Ostali minerali (8 vol.%)6. Ponekad i vulkansko staklo

Mineralni sastav

Prema udjelu:Glavni – prevladavaju u stijeni i odreñuju joj glavna svojstvaSporedni – nalaze se u manjoj količiniAkcesorni – prisutni u zanemarivoj količini

Simplificirana klasifikacija Simplificirana klasifikacija magmatskihmagmatskih stijenastijenaDijagram za grafičko odreñivanje približnog mineralnog sastava glavnih magmatskih stijena

16


Primarni minerali – nastali kristalizacijom iz magme ili lave pri prijelazu taljevine u čvrstostanjeSekundarni minerali – nastali kasnije izmjenom ili alteracijom primarnih mineralahidrotermalnim procesima ili trošenjem

Prema vremenu postanka

Cpx

Olivin

Serpe

ntin

Smjesa sekundarnih minerala


Uzdužni presjeci amfibola metmorfoziranih u smjesu biotita i magnetita, alteracijenapreduju po rubovima i pukotinama kalavosti. Pl. Rogozna, Kosovo

STRUKTURE MAGMATSKIH STIJENA


Strukturaeng. texturevažna za odreñivanje uvjeta postanka (geneza) i za klasifikaciju stijenaIzražena je:1. Meñusobnim odnosom i rasporedom minerala (zrnata, porfirna,

intergranularna)2. Oblikom zrna (idiomorfna, hipidiomorfna, alotriomorfna)3. Stupnjem kristaliniteta (holokristalina, hijalina, hipokristalina,

hipohijalina)4. Veličinom zrna (faneritna (makrokristalina), afanitska (mikrokristalina),

kriptokristalina)

Plutonske ili intruzivne stijene (i neke žične stijene)

Zrnasta ili granularna struktura nastaje polaganim hlañenjem i gubitkom plinova, formiraju se

mineralni individuumi ojednakih dimanzija, potpuno kristalizirane stijene, dodirivanje minerala.Prema obliku mineralnih individuuma:Idiomorfna zrnata ili granularna – minerali su pravilnog oblikaHipidiomorfna zrnata ili granularna – minerali su djelomično pravilniAlotriomorfna zrnata ili granularna – minerali su nepravilnog oblika

STRUKTURE MAGMATSKIH STIJENA

Idiomorfni Hipidimorfni

Alotriomorfni

17


Afanitine - kristali nisu vidljivi golim okomPorfirne - (efuzivne stijene) sastoji se od minerala nastalih tijekom 2 dogañaja (dvije generacije)

1. Fenokristali (utrusci) – krupni minerali nastali polaganim hlañenjem taljevineu ranoj fazi postanka stijene2. Osnova – staklasta ili sitnokristalasta masa nastala bržim hlañenjem kadadjelomično kristalizirana taljevina doñe u uvjete niže tempertaure i tlaka.

Hijalinska ili staklasta - nekristalizirana; brzo hlañenje (obsidijan)Vezikularna - vezikule (šupljine, pore, kaverne formirane ekspanzijom plina

Žične stijene Intergranularna struktura (ofitna ili dijabazna struktura – augiti u meñuprostorima plagioklasa)

– u meñprostorima neorijentiranih štapićastih plagioklasa nalaze se drugi minerali

Pegmatiti (hipoabisalne) - vrlo veliki klasti (cm do 10-tak cm), polagano hlañenje, formiraju žila ili

slojeve unutar intruzivnog tijela

GRAFITNA struktura - Mikroskopsko proraštanjekvarca i k-feldspata

Granitni pluton

PiroklastitiFragmentalna - sastavljena od razloženog magmatskog materijala

Sastoji se od fragmenata piroklastita nastalih tijekom vulkanske erupcije (bombe, lapili, pepeo).

18

VULKANSKE ILI EFUZIVNEHlañenje koje neznatno odmičetemperaturu (Ta) od talištapogoduje brzom rastu i malombroju kristalizacijskihjezgara(nukleacija) te daje sveganekoliko krupnih zrna.

PLUTONSKE ILI INTRUZIVNE

Sporo hlañenje udaljava ravninuundercooling (Tb), tako da sporijirast i brojna nukleacija dajesitnozrnati mineralni agragat .

STAKLO

Vrlo naglo hlañenje daje malo iliništa jezgara, nema rasta (Tc) i nastaje staklo.

Grafički prikaz odnosa količine nukleacije i brzine rastakristala u funkciji temperature ispod točke tališta.

Nukleacija efuziva

Nukleacija intruziva

Undercooling – pothlañivanje ispod

temperature kristalizacije

KOLOKVIJ Porfirna/zrnata/intergranularna?Efuziv/intruziv/žilna?Faneritna(makro)/afanitna(mikrokristalasta)?Leuko/mezo/melanokratna/ultramafitna?


1. 2.

3. 4.

podjela na krupno >5 mm, srednje 1-5 mm i sitno zrnaste <1 mm

STRUKTURA prema stupnju kristalinitetaPLUTONSKE ILI INTRUZIVNE STIJENEHOLOKRISTALINA (makroskopski)

- individuumi se razlikuju golim okom- minerali su ojednakihdimenzija (0.5 mm – par cm)- nema matriksa- nastaje polaganim hlañenjem

magme


PRIMJERI

http://www.metu.edu.tr/home/www64/geoweb/igneous-crystallinity.htm

Mineralni individuumi ojednakih dimenzija, alotriomorfna zrna


STRUKTURA prema stupnju kristalinitetaPLUTONSKE ILI INTRUZIVNE STIJENEZRNATA HOLOKRISTALINA (mikroskopski)

PRIMJERI

19

Zrnasta – većina zrna je alotriomorfna, neka hipidiomorfna


STRUKTURA prema stupnju kristaliniteta i obliku zrnaPLUTONSKE ILI INTRUZIVNE STIJENEZRNATA HOLOKRISTALINA (mikroskopski)

~120º

~120º

? Kakva je čvrstoća ove stijene

PRIMJERI

Zrnasta – hipidiomorfna, dio zrna anhedralan, dio subhedralan i euhedralan. (idiomorfna, većina zrna je euhedralna - nemoguća u holokristalnoj stijeni)


STRUKTURA prema stupnju kristaliniteta i obliku zrnaPLUTONSKE ILI INTRUZIVNE STIJENEZRNATA HOLOKRISTALINA (mikroskopski)

PRIMJERI


STRUKTURA prema stupnju kristaliniteta i obliku zrnaVULKANSKE ILI EFUZIVNE STIJENEPORFIRNA (makroskopski)

Krupnija zrna - fenokristali u mikrokristalastom matriksu (osnovi) ukazuju na dva stupnja hlañenja:

1. u dubini – formiranje fenokristala2. na površini – brzim hlañenjem – formiranje matriksa

PRIMJERI

http://www.metu.edu.tr/home/www64/geoweb/igneous-crystallinity.htm

Hipokristalinaudio kristala > matriksa (nekristalizirane osnove)


STRUKTURA prema stupnju kristaliniteta i obliku zrnaVULKANSKE ILI EFUZIVNE STIJENEPORFIRNA (mikroskopski)

PRIMJERI

20

Hipohijalinaudio kristala < matriksa (nekristalizirane osnove)

http://www.metu.edu.tr/home/www64/geoweb/igneous-crystallinity.htmUVOD U MINERALOGIJU I PETROLOGIJU - PETROLOGIJA

STRUKTURA prema stupnju kristaliniteta i obliku zrnaVULKANSKE ILI EFUZIVNE STIJENEPORFIRNA (mikroskopski)

PRIMJERI

• nema mineralnih zrna• izuzetno brzo hlañenje

na površini zemlje• hijalina


STRUKTURA prema stupnju kristalinitetaVULKANSKE ILI EFUZIVNE STIJENEHIJALINA ili STAKLASTA (makroskopski)

PRIMJERI

Simplificirana klasifikacija Simplificirana klasifikacija magmatskihmagmatskih stijenastijenaOPIS I UPOTREBA MAGMATSKIH STIJENA

Žilne DijabazPegmatiti Lamprofiri

OlivinOlivin

KlinopiroksenKlinopiroksenOrtopiroksenOrtopiroksen

LherzolitLherzolit

Har

zbur

git

Wehrlit

Websterit

OrtopiroksenitOrtopiroksenit

klinopiroksenitklinopiroksenit

Olivinski Websterit

Peridotit

Piroksenit

90

40

10

10

Dunit

Ultrabazične i ultramafitne intruzivne stijene

<45 tež. % SiO2, > 90 % femskih

* Treba znati crveno

ρ = 2,6 – 3,2 g/cm3

ρ0 = 2,6 – 3,1 g/cm3

p = 0,4 – 2,5 %w = 0,1 – 0,8 %βp = 70 MPa(izmijenjene) – 300 MPa (svježe)

± Hbl, Bt, Pl, Sp, Gra,Kromit, pirotin, halkopiritBornit, pentlandit, magnezit

± Pl, Px, kromit

± Hbl, Bt, Sp, Gra

± sporedni sastojci

21

Dunit

Peridotit

Piroksenit

Serpentinit

Bazične (mafitne) intruzivne stijene52 - 45 tež. % SiO2, > 60 % femskih (melanokratne)

Anortozit

Gabro

Plagioklas

OlivinPiroksen

Gab

ro

Troctolite

Gabro

Ultramafiti s plagioklasom

90

* Treba znati crveno

ρ = 2,8 – 3,1 g/cm3

ρ0 = 2,8 – 3,05 g/cm3

p = 0,3 – 1,5 %w = 0,2 – 0,4 %βp = 180 MPa(izmijenjene) – 300 MPa (svježe)Kalničko gorje, Jabuka Jablanica

± sporedni sastojci

± Amp, Bt, Q

Anortozit Svježi gabro

Trošeni gabro Sekundarne izmjene:Sosiritizacija, prehnitizacija, skapolitizacija, uralitizacija →epidot, albit, aktinolit, kvarc, muskovit, kalcit, minerali glina

Otok Jabuka, trošeni gabro

22

Bazalt Efuzivni ekvivalent gabra – porfirnastrukturaOl+Pl+Px ± Mag, Amp, Bt, Q

Sj. Mañarska, Hosszu vally, crveni bazalti

Sj. Mañarska, Baj Patak, kuglasto lučenje bazalta

Krovina

Bazalt

Otok brusnik, bazalt - dijabaz Stubasto ili prizmatično lučenje bazalata kod ravomjernog hlañenjaBalaton, Mañarska

23

ρ= 2,85 – 3,15 g/cm3

ρ0 = 2,8 – 3,1 g/cm3

p = 0,1 – 1 %w = 0,2 – 1 %βp = 200 – 400 MPa(izmijenjene) – 500 MPa(svježe)

Zagrebačka gora, Ivanščica, Kalničko gorje, Orahovica(Slavonija), Popovica(Baranja), Donje Pzarište(Lika), KOmiža (Vis)

Žilna bazična stijena – dijabaz (ofitska ili intergranularna struktura) Kamenolom dijabaza i kuglastih (pillow) lava Hruškovec, Kalničko gorje

Kisele i neutralne intruzivne stijeneneutralne 63 – 52 % SiO2

kisele 63 - 80 % SiO2

leukokratne – do 30 % femskihkvarcom-bogati

Granitoid

9090

6060

2020Alkali Fs.Quartz Syenite Quartz

SyeniteQuartz

MonzoniteQuartz

Monzodiorite

Syenite Monzonite Monzodiorite

(Foid)-bearingSyenite

5

10 35 65

(Foid)-bearingMonzonite

(Foid)-bearingMonzodiorite

90

Alkali Fs.Syenite

(Foid)-bearingAlkali Fs. Syenite

10

(Foid)Monzosyenite

(Foid) Syenite

(Foid)Monzodiorite

(Foi

d) G

abbr

o

Kvarc-dioritKvarc-gabro

5

10

Diorit/Gabro/Anortozit

(Foid)-bearingDiorite/Gabbro

60

(Foid)olites

Kvarcit

GranitGrano-diorit

Tonalie

Alk

ali F

elds

par G

rani

te

kvarc

Alkalijskifeldspati Plagioklasi

Feldspatoidi

60

* Treba znati crveno ± sporedni sastojci

Sijeniti

± tinjci, Hbl, magnetit>Pb, Zn, Cu, Hg, As, Co, Ni

ρ = 2,6 – 2,75 g/cm3

ρ0 = 2,55 – 2,75 g/cm3

p = 0,4 – 3,5 %w = 0,2 – 0,8 %βp = 160 MPa– 250 MPa

± tinjci, Hbl, Augit

ρ = 2,6 – 2,8 g/cm3

ρ0 = 2,55 – 2,75 g/cm3

p = 0,4 – 3,5 %w = 0,2 – 0,7 %βp = 150 MPa– 240 MPaKrndija, Ppuk, Psunj, Požeška gora

± tinjci, Hbl

Dioriti

KISELE

NEUTRALNE

Granit Granit RapakiviRapakivi granit granit

GranodioritGranodiorit SijenitSijenit

24

Graniti, Papuk

Pegmatit

Granit

Kripni kristaliu pegmatitu

Žilna neutralna stijena – lamprofirŽilna kisela stijena – pegmatiti (aplit) Ofitska ili intergranularna struktura

Kisele i neutralne efuzivne stijenaneutralne 63 – 52 % SiO2

kisele 63 - 80 % SiO2

leukokratne – do 30 % femskih

kvarc

Alkalijskifeldspati Plagioklasi

Feldspatoidi

(foid)-bearingTrachyte

(foid)-bearingLatite

(foid)-bearingAndesite/Basalt

(Foid)ites

10

60 60

35 65

10

20 20

60 60

Feldspatoid

A P

Kvarc

Rhyolite Dacite

Trachyte Latite Andesite/Basalt

Phonolite TephriteTrahiti

Andeziti

KISELE

NEUTRALNE

neutralne 63 – 52 % SiO2kisele 63 - 80 % SiO2 leukokratne – do 30 % femskih

Andezit

Riolit

25

Andezit, Kosovo

č osnove mineralogije i petrologije …rudar.rgn.hr/~sborosos/ump_1/ump_3a.pdf · 1 osnove...

Documents