ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΜΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΤΩΝ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΜΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ
ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΜΕΝΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ Πηγή του υλικού Προϋπάρχοντα πετρώματα κάτω από διάφορες συνθήκες P-T στο φλοιό ή στον άνω μανδύα. Διαδικασία γένεσης Ιστολογικές, ορυκτολογικές και χημικές μεταβολές χωρίς να περάσουν το στάδιο της τήξης.
Χαρακτηριστικά των μεταμορφωμένων πετρωμάτων Σχιστοφυής ιστός Στρωσιφυής ανάπτυξη φυλλόμορφων και ινόμορφων ορυκτών
Χαρακτηριστικά ορυκτά των μεταμορφωμένων πετρωμάτων Χαρακτηριστικά ορυκτά Ανδαλουσίτης, κυανίτης, σιλλιμανίτης, ζοϊσίτης, γρανάτης κ.ά.
Πρωτόλιθοι των μεταμορφωμένων πετρωμάτων Αρχικά πετρώματα = πρωτόλιθοι Πρωτόλιθος = πυριγενές => μεταμορφωμένο = όρθο Πρωτόλιθος = ιζηματογενές => μεταμορφωμένο = πάρα Γρανίτης => Όρθο-γνεύσιος Αργιλικός σχιστόλιθος => Παρα-γνεύσιος
Παράγοντες που καθορίζουν τη μεταμόρφωση Πίεση (P) Θερμοκρασία (T) Θερμά διαλύματα και αέρια
Είδη μεταμόρφωσης-1 Γενική μεταμόρφωση Η πιο συχνή μεταμόρφωση P-T-ρευστά ποικίλουν Ορογενετική δράση
Είδη μεταμόρφωσης-2 Δυναμική μεταμόρφωση Παραμορφωτικές τάσεις Χαμηλές P-T Ρήγματα, επωθήσεις Θρυμματισμός πετρώματος
Είδη μεταμόρφωσης-3 Θερμική μεταμόρφωση ή επαφής Επίδραση Τ-ρευστών από πλουτωνίτη στα περιβάλλοντα πετρώματα Αλως μεταμόρφωσης
Είδη μεταμόρφωσης-4 Θερμική μεταμόρφωση ή επαφής Περιβάλλοντα πετρώματα = Ασβεστόλιθοι => Μεταμορφωμένα = Skarn Skarn
Είδη μεταμόρφωσης-5 Θερμική μεταμόρφωση ή επαφής Περιβάλλοντα πετρώματα = Αλλου είδους => Μεταμορφωμένα = Κερατίτες Κερατίτες
Βαθμός μεταμόρφωσης Βαθμός = Ένταση P-T Χαμηλού βαθμού Μέσου βαθμού Υψηλού βαθμού
Προϊούσα-Ανάδρομη Προϊούσα Ανάδρομη
ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΜΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ-1 Μεγάλη ποικιλία γιατί ποκίλουν οι πρωτόλιθοι Σχέση της σύστασης με αυτήν του πρωτόλιθου Κριτήρια ιζηματογενούς προέλευσης: c=5-10% πιθανή η ιζηματογενής προέλευση c>10% βέβαιη η ιζηματογενής προέλευση K2O>Na2O & MgO>CaO: αργιλικός πρωτόλιθος με ιλλίτη και μοντμοριλονίτη Υψηλό SiO2: πιθανός πρωτόλιθος κερατόλιθος ή ψαμμίτης
Αλλαγές Ανάλογα με τις αλλαγές η μεταμόρφωση είναι: Ισοφασική: Μεταβολή μόνο του ιστού Αλλοφασική: Μεταβολή του ιστού και των ορυκτών Ισοχημική: Χημική σύσταση παραμένει ίδια Αλλοχημική: Μεταβολή της χημικής σύστασης
Αλλαγές Ισοχημική: Χημική σύσταση παραμένει ίδια Ασβεστόλιθος Ισοχημική: Χημική σύσταση παραμένει ίδια Ασβεστόλιθος Ασβεστίτης (CaCO3) Μάρμαρο Ασβεστίτης (CaCO3)
Γρανάτης, Βολλαστονίτης, κλπ. Αλλαγές Αλλοχημική: Μεταβολή της χημικής σύστασης Ασβεστόλιθος Ασβεστίτης (CaCO3) Skarn Γρανάτης, Βολλαστονίτης, κλπ. (Ca, Fe, Al, Si)
Αλλαγές Ισοφασική: Μεταβολή μόνο του ιστού Γιατί συμβαίνει; Γρανίτης Ισοφασική: Μεταβολή μόνο του ιστού Γρανίτης Χαλαζίας, άστριοι, μαρμαρυγίες Γνεύσιος Χαλαζίας, άστριοι, μαρμαρυγίες
Αργιλικός σχιστόλιθος Αλλαγές Γιατί συμβαίνει; Αλλοφασική: Μεταβολή του ιστού και των ορυκτών Αργιλικός σχιστόλιθος Αργιλικά ορυκτά Γνεύσιος Χαλαζίας, άστριοι, μαρμαρυγίες
ΙΣΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ Το μητρικό πέτρωμα και το προϊόν της μετατροπής αντιστοιχούν στο ίδιο υλικό; Που οφείλονται οι γεωχημικές διαφορές, στην αρχική ετερογένεια ή σε εκλεκτικό μεταμορφισμό; Μεταμορφικές αντιδράσεις με αλλαγή P, T, PH2O, Pπτ, προσθήκη ή απομάκρυνση ευκίνητων συστατικών ↓Η2Ο, CaCO3, Fe3+ ↑Fe2+
ΙΣΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ Ισοχημικές αντιδράσεις σπάνια συμβαίνουν στο ορυκτό ωστόσο η ολική σύσταση του πετρώματος παραμένει σχετικά αμετάβλητη.
ΙΣΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ-ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
ΙΣΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ-ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
ΙΣΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ-ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
ΙΣΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ-ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ
ΑΛΛΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ (ΜΕΤΑΣΩΜΑΤΩΣΗ)-1 Ταυτόχρονη διάλυση και εναπόθεση Αποικοδόμηση ορυκτού ή παραγένεσης ορυκτών και αντικατάσταση από νέα με σύσταση μερικά ή ολικά διαφορετική
ΑΛΛΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ (ΜΕΤΑΣΩΜΑΤΩΣΗ)-2 Ποιο οξείδιο θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω ως δείκτη διαφοροποίησης για να μελετήσω τη διαφοροποίηση μεταμορφωμένων πετρωμάτων που προέρχονται από πυριγενή; Σειρά γεωχημικής κινητικότητας Υψηλή Χαμηλή H2O, CO2, S, SO3, Cl, K2O, Na2O, F, CaO, O2, FeO, MgO, SiO2, P2O5, Al2O3, TiO2 Παρουσία χημικώς ενεργών υγρών υπό συνθήκες σταθερού όγκου πετρώματος άρα ελάχιστη διατάραξη του ιστού
ΑΛΛΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ (ΜΕΤΑΣΩΜΑΤΩΣΗ)-3 Διαφυγή του CO2 με διάσπαση ανθρακικών CaMg(CO3)2+2SiO2 ↔ CaMgSi2O6+2CO2 δολομίτης+χαλαζίας διοψίδιος Πρόσληψη H2O κατά το σχηματισμό καολίνη 2KAlSi3O8+2H2O ↔ Al2Si2O5(OH)4+K2O+4SiO2 ορθόκλαστο+νερό καολίνης
ΑΛΛΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ (ΜΕΤΑΣΩΜΑΤΩΣΗ)-4 Κατηγορίες μετασωμάτωσης Αλκαλιούχος μετασωμάτωση K, Na (ευνοεί και την είσοδο Nb, Ba, REE, Ta, Re), W & Tl απομακρύνονται κατά την Na-ούχο και εισάγονται κατά την Κ-ούχο Ασβεστιούχος μετασωμάτωση Ca Fe-Mg-πυριτική μετασωμάτωση Fe, Mg SiO2 Βοριούχος μετασωμάτωση B, Li, F, Cl, Si, Sn CO2 μετασωμάτωση CO2
ΑΛΛΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ (ΜΕΤΑΣΩΜΑΤΩΣΗ)-5 Αποτελεσματικότητα των μετασωματικών διεργασιών Αντίσταση (μηχανική) του παλαιοσώματος στα διεισδύοντα μετασωματικά υλικά (κλείσιμο πόρων από ανακρυστάλωση, κατάκλαση)
ΑΛΛΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ (ΜΕΤΑΣΩΜΑΤΩΣΗ)-6 Αποτελεσματικότητα των μετασωματικών διεργασιών Βαθμός αντίδρασης του παλαιοσώματος σχετικά με το ενεργό νεοσωματικό υγρό ή αέριο παλαιόσωμα με βασικό χαρακτήρα Ca, Mg, Fe νεοσωματικό υλικό με όξινο χαρακτήρα HCl, HF Τοπικό εμπλουτισμό προϊόντων αντίδρασης +
ΑΛΛΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ (ΜΕΤΑΣΩΜΑΤΩΣΗ)-7 Αποτελεσματικότητα των μετασωματικών διεργασιών Βαθμός αντίδρασης του παλαιοσώματος σχετικά με το ενεργό νεοσωματικό υγρό ή αέριο Μικρές χημικές διαφορές Διασκορπισμός προϊόντων αντίδρασης
ΑΛΛΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ (ΜΕΤΑΣΩΜΑΤΩΣΗ)-8 Μικρός βαθμός αντίδρασης και μεγάλη διεισδυτικότητα Διήθηση ή εμπλουτισμός. Ακανόνιστο όριο παλαιοσώματος-νεοσώματος Μεγάλος βαθμός αντίδρασης και μικρή διεισδυτικότητα Μετασωματικό μέτωπο. Συνεχές όριο παλαιοσώματος-νεοσώματος
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ-1 Η χημική σύσταση ενός μεταμορφωμένου πυριγενούς πετρώματος εξαρτάται και από την αρχική σύσταση του πετρώματος, η οποία εξαρτάται από……
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ-2 ΜΙΑ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ ΠΟΛΥΠΛΟΚΗ ΠΟΛΥΠΑΡΑΓΟΝΤΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΙΣΗ Γένεση του μάγματος 1.1. Σύσταση της πηγής, 1.2. Βαθμός τήξης 1.3. Βαθμός αποχωρισμού, 1.4. Συνθήκες τήξης P, T, PH2O 2. Μεταφορά και συγκέντρωση του μάγματος 2.1. Αφομοίωση, 2.2. Κλασματική κρυστάλωση 2.3. Μίξη μαγμάτων, 2.4. Τρόποι συσσώρευσης Στερεοποίηση του μάγματος 3.1. Συνθήκες κρυστάλλωσης, 3.2. Ταχύτητα κρυστάλλωσης, 3.3. Έκταση κλασματικής κρυστάλλωσης, 3.4. Άνοιγμα του μαγματικού συστήματος 4. Διαδικασίες μετά τη στερεοποίηση