Geochemie endogenních procesů 6. část

Podobné dokumenty
Geochemie endogenních procesů 8. část

Geochemie endogenních procesů 10. část

Geochemie endogenních procesů 7. část

Geochemie endogenních procesů 9. část

STAVBA ZEMĚ. Mechanismus endogenních pochodů

Geochemie endogenních procesů 4. část

Geochemie endogenních procesů 3. část

Geochemie endogenních procesů 12. část

Stavba a složení Země, úvod do endogenní geologie

Alfred Wegener (1912) Die Entstehung der Kontinente Und Ozeane. teorie kontinentálního driftu - nedokázala vysvětlit jeho mechanismus

Vznik a vývoj litosféry

Geochemie endogenních procesů 1. část

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Environmentáln. lní geologie sylabus 1 Ladislav Strnad Rozsah 2/0 ZS - Z Rozsah 2/0 LS Zk. Čas v geologické historii Země. v geomateriálech disciplína

STAVBA ZEMĚ. Země se skládá z několika základních vrstev/částí. Mezi ně patří: 1. ZEMSKÁ KŮRA 2. ZEMSKÝ PLÁŠŤ 3. ZEMSKÉ JÁDRO. Průřez planetou Země:

Globální tektonika Země

Obsah. Obsah: 3 1. Úvod 9

Vznik vesmíru a naší sluneční soustavy

STAVBA ZEMĚ MECHANISMUS ENDOGENNÍCH POCHODŮ (převzato a upraveno dle skript pro PřFUK V. Kachlík Všeobecná geologie)

Fyzická geografie. Zdeněk Máčka. Lekce 1 Litosféra a desková tektonika

GRANITICKÉ PEGMATITY 3 Krystalizace z magmatu

horniny jsou seskupením minerálů nebo organických zbytků, příp. přírodními vulkanickými skly, které vznikají rozličnými geologickými procesy

Fyzická geografie. Daniel Nývlt. Litosféra a desková tektonika

Vesmír. ORcUWI4bjFYR1FqRXM

Obecné základy týkající se magmatu

K. E. Bullen ( ) rozdělil zemské těleso do 7 částí Na základě pohybu zemětřesných vln, tzv. Bullenovy zóny liší se tlakem, teplotou a

Mgr. Lukáš Ackerman, PhD. Geologický ústav AV ČR, v.v.i.

Geochemie endogenních procesů 5. část

Metamorfované horniny

Geologie 135GEO Stavba Země Desková tektonika

Fyzická geografie Zdeněk Máčka. Lekce 1 Litosféra a desková tektonika

OPAKOVÁNÍ- ÚVOD DO GEOLOGIE:

Stavba zemského tělesa. Procesy v kůře a plášti

STAVBA ZEMĚ MECHANISMUS ENDOGENNÍCH POCHODŮ

Planeta Země žívá planeta

Environmentální geomorfologie

Stavba zemského tělesa

Přednáška II. Planeta Země

Nové poznatky o stavbě Země, globální tektonika. Stavba Země

Tělesa vyvřelých hornin. Magma a vyvřelé horniny

ZEMĚ JAKO DYNAMICKÉ TĚLESO. Martin Dlask, MFF UK, Praha 2014

Jak jsme na tom se znalostmi z geologie?

Cyklus přednášek z mineralogie pro Jihočeský mineralogický klub. Jihočeský Mineralogický Klub

Dynamická planeta Země. Litosférické desky. Pohyby desek. 1. desky se vzdalují. vzdalují se pohybují se.. pohybují se v protisměru vodorovně..

Monazit. (Ce,La,Th)PO 4

4. GEOTEKTONICKÉ HYPOTÉZY

Země jako dynamické těleso. Martin Dlask, MFF UK

Struktura zirkonu. Projekce na (001) 4/m 2/m 2/m ditetragonálnědipyramidální. Střídající se řetězce tetraedrů SiO 4

Druhy magmatu. Alkalické ( Na, K, Ca, Al, SiO 2 )

ZEMĚTŘESENÍ: KDE K NIM DOCHÁZÍ A JAK TO VÍME

Morfostruktury a oceánského dna

Půdotvorné faktory, pedogeneze v přirozených lesích. Pavel Šamonil

Nastuduj následující text

Mineralogie I. Prof. RNDr. Milan Novák, CSc. Mineralogický systém - silikáty Osnova přednášky: 1. Strukturní a chemický základ pro klasifikaci

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 9. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky s mechanikou vnitřních geologických dějů. Materiál je plně funkční

Geochemie hornin svrchního pláště lokality Mohelno - Biskoupky

HORNINY. Lucie Coufalová

Magmatismus a vulkanismus

Základy geologie pro archeology. Josef V. Datel, Radek Mikuláš Filozofická fakulta Univerzita Karlova v Praze 2017/18

Mineralogie II. Prof. RNDr. Milan Novák, CSc. Mineralogický systém silikáty II. Osnova přednášky: 1. Cyklosilikáty 2. Inosilikáty pyroxeny 3.

Sopka = vulkán: místo na zemském povrchu, kde roztavené magma vystupuje z hlubin Země tvar hory

Západočeské mofety a zemětřesení - co mají společného? Tomáš Fischer

Hlavní činitelé přeměny hornin. 1. stupeň za teploty 200 C a tlaku 200 Mpa. 2.stupeň za teploty 400 C a tlaku 450 Mpa

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce

Učit se! Učit se! Učit se! VI. Lenin

Geologie Horniny vyvřelé

OPAKOVÁNÍ SLUNEČNÍ SOUSTAVY

stratigrafie. Historická geologie. paleontologie. paleografie

Jednotlivé tektonické desky, které tvoří litosférický obal Země

Srovnání leukokrátních granitoidů divergentních a konvergentních rozhraní

Geochemie endogenních procesů 2. část

aneb "Jak desková tektonika zformovala Český masív J. Cimrman, někdy kolem roku 1903

Litosférické desky a bloková tektonika

Vulkanismus, zemětřesení

ZEMĚTŘESENÍ jako pomocník při poznávání stavby zemského nitra a procesů, které v něm probíhají

MAGMATICKÉ HORNINY - VYVŘELINY

Nové poznatky o stavbě Země, globální tektonika. Pohyby litosférických desek

Materiálově neagresivní činidla pro. dekontaminaci. citlivých komponent techniky

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

Metamorfóza, metamorfované horniny

Petrografické charakteristiky vybraných magmatických hornin

BIOLOGIE OCEÁNŮ A MOŘÍ

Základy geologie pro geografy František Vacek

Fyzika Sluneční soustavy 05 Stavba a povrch těles Sluneční soustavy (endogenní procesy) Foto: Andrej Lusika

Minerály jejich fyzikální a chemické vlastnosti. Horniny magmatické, sedimentární, metamorfované

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Předmět: Vícefázové reaktory Jméno: Veronika Sedláková

Zdroj: Bioceramics: Propertie s, Characterization, and applications (Biokeramika: Vlastnosti, charakterizace a aplikace) Překlad: Václav Petrák

Fyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Roman Snop

Environmentáln. lní geologie. Stavba planety Země. Ladislav Strnad Rozsah 2/0 ZS-Z Z a LS - Zk

Základní škola, Ostrava-Poruba, I. Sekaniny 1804, příspěvková organizace

JEMNOZRNNÉ BETONY S ČÁSTEČNOU NÁHRADOU CEMENTU PŘÍRODNÍM ZEOLITEM

Vyvřelé horniny. pracovní list. Mgr. Libuše VODOVÁ, Ph.D. Katedra biologie PdF MU.

Získávání lithia a rubidia z cinvalditových odpadů po těžbě Sn-W rud na Cínovci

TECHNOLOGIE I (slévání a svařování)

OPAKOVÁNÍ- STAVBA A VÝVOJ ZEMĚ, GEOLOGICKÉ VĚDNÍ OBORY. PRAVDA NEBO LEŽ? Co už vím o vzniku Země a geologických oborech.

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

VZNIK SOPKY, ZÁKLADNÍ POJMY

Použití: méně významná ruda mědi, šperkařství.

Transkript:

Geochemie endogenních procesů 6. část

Struktura Země jádro vnější, vnitřní (celková tloušťka 3490 km) plášť tloušťka 2800 km a tvoří tak 62 % Země spodní, svrchní plášť, transitní zóny kůra variabilní mocnost

Vznik a vývoj Země akrece chondritického (C1) materiálu (4.567 Ga) během 50 Ma vytvoření Fe-Ni jádra 4.4-4.6 Ga intenzivní diferenciace 4.5 Ga vychladnutí pláště 4.4 Ga první kontinenty, 4.0 Ga první oceány

Vznik a vývoj zemského jádra velmi rychlé vytvoření pravděpodobně spolu s akrečními procesy fyzikální modelování gravitační energie v důsledku vytvoření jádra by byla schopna zvýšit teplotu Země o 2000 C nejstarší korové zirkony 4.1-4.4 Ga velmi rychlé vytvoření jader asteroidů ( 107 Pd 107 Ag)

Vznik a vývoj zemského pláště těsně po vzniku prodělala Země extenzivní tavení gravitační energie uvolněná při akreci byla dostatečně velká na tavení celé Země solidus a likvidus peridotitu mají při vysokých tlacích podobný průběh

Vznik a vývoj zemského pláště velký vliv měl pravděpodobně navíc i velký impakt v důsledku extenzivního tavení vznikl pravděpodobně magma ocean vznik chemicky stratifikovaného pláště?

Model vývoje zemského pláště 1. chladnutí oceánu vytvoření prvotní kůry 2. ve spodních částech krystalizace perovskitu ochuzení taveniny o Si-Ti, obohacení o Na-Ca-Al 3. krystalizace olivínu a jeho nabohecení ve svrchním plášti White (2001)

Model vývoje zemského pláště 4. krystalizace granátu (majoritu) a jeho nabohacení ve spodním plášti (ochuzení svrchního pláště o Al- HREE) ALE experimenty s perovskitem ukazují na odlišnou frakcionaci (Hf- Sc) než vidíme ve svrchním plášti... konvekce byla možná příliš rychlá na uplatnění gravitační diferenciace... White (2001)

Vznik a vývoj zemské kůry vznik magmatickým procesem spjatým s pláštěm prvotní kůra vznikla krystalizací magma ocean pravděpodobně bohatá na plg jako na Měsíci (anortozit) max. 30 km 2 typy kůry oceánská vznik tavením na středooceánských hřbetech kontinentální velmi komplexní vznik a vývoj (subdukce, intradeskový magmatismum atd.)

Vznik a vývoj oceánské kůry bazaltická kůra vytvořená magmatismem na MOR průměrná tloušťka cca. 6 km primitivní složení bohatá Mg-Fe, chudá Si White (2001)

Vznik a vývoj oceánské kůry http://www.ngdc.noaa.gov/

Vznik a vývoj kontinentální kůry komplexní vznik a vývoj přirůstání hůry magmatismus spojený se subdukcí, rifty, metamorfóza atd. extrémně heterogenní složení velmi proměnlivé stáří ažx Ga mocnost až X00 km spodní, střední, svrchní kůra

Vznik a vývoj kontinentální kůry

Magma TEPLOTA : 590 C (H 2 O + ) 1500 C (suché taveniny) HUSTOTA : závisí na obsahu H 2 O suché bazalty 2,6-2,8 g*cm-3 andezity 2,4-2,5 g*cm-3 granity 2,2-2,3 g*cm-3 VISKOZITA : struktura tavenin a přítomnost volatilních složek (H 2 O, CO 2 (95 %), HCl, H 2 S, SO 3, SO 2, S, CH 4, H 2, NH 3, HF, F, Cl, vzácné plyny atd.)

Vznik magmatu svrchní plášť drtivá většina vzniklých magmat parciální (částečné) tavení peridotitu, v drtivé většině lherzolitu (více než 5 % klinopyroxenu), intenzita se určuje stupněm parciálního tavení F (%) svrchní a spodní kůra klíčovou roli hraje voda a rozpad OH minerálů, pouze omezené množství tavenin

Vznik magmatu divergentní okraj oceánská litosféra transformní zlomy - oceánská litosféra konvergentní okraj na hranicích styku litosferických desek (oceán-oceán, oceánkontinent) subdukce intradeskový magmatismus oceánská i kontinentální litosféra

Tavení svrchního pláště dekompresní tavení adiabatický výstup pláště složení peridotitu (lherzolit ANO, harzburgit VELMI TĚŽKO, dunit NE) snížení teploty likvidu (obsah H 2 O, CO 2 apod.) zvýšený tepelný tok riftové oblasti plášťové chocholy impaktové procesy

Tavení svrchního pláště

Parciální tavení svrchního pláště dávkové (batch) rovnovážné tavení nejpravděpodobnější, málo propustné prostředí, tavenina se oddělí až po jejím nashromáždění frakční (fractional) nerovnovážné tavení pravděpodobně pouze v omezené míře v nižších hloubkách, silně propustné prostředí

Dávkové (batch) parciální tavení lherzolitu tavenina je v ekvilibriu z residuem neustálá interakce taveniny s residuem vratný proces Best (2006)

Dávkové (batch) parciální tavení lherzolitu první tavenina 7%Qtz, 46% Di, 47%En primární složení (lherzolit) tavení cpx až do F ~0.2 reziduum dunit tavení opx tavení ol - F > 0.3 komatiity

Frakční tavení lherzolitu tavenina okamžite oddělena od rezidua změna zdrojového materiálu při frakcionaci nevratný proces

Frakční tavení lherzolitu první tavenina 7%Qtz, 46% Di, 47%En primární složení lherzolit harzburgit složení taveniny

Tavení svrchního pláště Role vody

Oddělení taveniny míra oddělení taveniny ze systému závisí na propustnosti prostředí a na stupni smáčivosti (povrchové napětí mezi zrnem a taveninou) fází dihedrální úhel úhel vytvořený taveninou na triple-junction úhel = 0 tavenina vytvoří pouze film úhel 0 až 60 tavenina vytvoří navzájem propojené kanálky úhel > 60 tavenina tvoří izolované kapsy

Oddělení taveniny

Faktory ovlivňující chemismus tavenin tlak vyšší P menší množství SiO2, více Na2O více alkalická magmata obsah CO2 (stejné jako P) obsah H2O (opačný efekt) stupeň parciálního tavení (F) <10 % alkalické basalty 10-25 % basalty > 25 %, pikrity, komatiity

Faktory ovlivňující chemismus tavenin rozpustnost většiny volatilií je závislá na P a T snížení tlaku snížení rozpustnosti volatilií a rostoucí tendence magmatu k odplynění s klesající T roste rozpustnost CO 2 ve většině silikátových tavenin klesající obsah S souvisí s redukcí teploty rozpustnost CO 2, S 2 -, SO 4 2- a Cl také závisí na složení taveniny přičemž Ca-Mg- Fe a alkálie zvyšují rozpustnost

Tavení kůry dekomprese výstup korového materiálu (např. při exhumaci orogénů) zahřátí -prohřátí v důsledku orogeneze apod.) rozpad OH - minerálů (slídy, amfibol apod.) snížení T likvidu a následné tavení, intradeskové tavení (dacity-ryolity) přidání vody nebo dalších volatilních komponent (např. B-F apod.) snížení T likvidu a následné tavení

Magmatický proces p, T I Vznik magmatu Složení zdroje Tektonická pozice, míšení částečné tavení Separace taveniny II Výstup a diferenciace Frakční krystalizace, asimilace, míšení, re-ekvilibrace III Vliv vody IV Procesy v magm. krbu Intruze, extruze a další procesy Odplyňování, hydrotermílní alterce, větrání, metamorfoza

Magmatický proces v každém kroku magmatického procesu dochází ke změnám složení taveniny a přerozdělení chemických prvků rovnováha - tavenina-reziduum, tavenina-okolí složení - závislé na charakteru zdroje a rozsahu zdroj - nejlepší charakteristika pomocí izotopických poměrů (nejsou ovlivňovány během tavení a procesů v krbu), ostatní prvky distribuce závislá na P-T, přítomnosti fluid a dalších procesech ovlivňujících krystalizaci magmatu

Chemické prvky v taveninách Hlavní - SiO 2, TiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3, FeO, MnO, MgO, CaO, Na 2 O, K 2 O, P 2 O 5, CO 2, H 2 O+, H 2 O-, LOI Stopové - koncentrace nižší než 0.5 % nejdůležitější pro geochemii (např. LILE, HFSE, HSE atd.)