Akcesorické minerály

Podobné dokumenty
Akcesorické minerály

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

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

Mineralogie I Prof. RNDr. Milan Novák, CSc.

Monazit. (Ce,La,Th)PO 4

SOROSILIKÁTY Málo významná skupina, mají nízký stupeň polymerizace, dva spojené tetraedry Si2O7, někdy jsou ve struktuře přítomny SiO4 i Si2O7.

Základy geologie pro geografy František Vacek

OBSAH 3.3 ROZDĚLENÍ LÁTEK (MINERÁLŮ) PODLE OPTICKÝCH VLASTNOSTÍ 21

Úvod do praktické geologie I

Akcesorické minerály

Geochemie endogenních procesů 1. část

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

Mineralogie procesy vzniku minerálů. Přednáška č. 8

Nabídka vzorků hornin a minerálů pro účely školní výuky

Geochemie endogenních procesů 8. část

135GEMZ Jan Valenta Katedra geotechniky K135 (5. patro budova B) Místnost B502

Výuková pomůcka pro cvičení ze geologie pro lesnické a zemědělské obory. Úvod do mineralogie

Geochemie endogenních procesů 9. část

Metamorfované horniny

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

Geochemie endogenních procesů 7. část

Beryl a Be-minerály. Akcesorické minerály Prof. RNDr. Milan Novák, CSc., ÚGV PřF MU v Brně

GRANITICKÉ PEGMATITY 3 Krystalizace z magmatu

Těžké minerály v provenienčních studiích. Proč zrovna těžké minerály?

Materiál odebraný v opuštěném lomu s označením 146C a 146D

Mineralogie I. Prof. RNDr. Milan Novák, CSc. Mineralogický systém - silikáty. Osnova přednášky:

Testové otázky ke zkoušce z předmětu Mineralogie

výskytu primárních hrubozrnných a relativně málo přeměněných kalcitových karbonatitů s výskytem unikátních přechodů karbonatit-nelsonit.

KLASTICKÉ SEDIMENTY Jan Sedláček

Chemické složení Země

Optické vlastnosti horninotvorných minerálů II

Mikroskopie minerálů a hornin

ze separace elektromagnetem. Více informací o odběru vzorků a jejich semikvantitativní mineralogickou charakteristiku uvádějí Žáček a Páša (2006).

Akcesorické minerály jako indikátor geochemické frakcionace v tělesech turmalinických granitů na jihozápadním okraji třebíčského masivu

Petrografické charakteristiky vybraných magmatických hornin

Obecné základy týkající se magmatu

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Optické vlastnosti horninotvorných minerálů III

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

Geologie-Minerály I.

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

Metamorfované horniny

Mikroskopie minerálů a hornin

Geochemie endogenních procesů 3. část

G3121,G3121k - Poznávání minerálů a hornin

6. Metamorfóza a metamorfní facie

Mineralogie. 2. Vlastnosti minerálů. pro Univerzitu třetího věku VŠB-TUO, HGF. Ing. Jiří Mališ, Ph.D. tel. 4171, kanc.

Úvod Klasifikace granitických pegmatitů Jednoduché pegmatity Hybridní pegmatity Diferenciované pegmatity

Použití: méně významná ruda mědi, šperkařství.

Geochemie endogenních procesů 10. část

Optické vlastnosti horninotvorných minerálů IV

Úvod do mineralogie pro TM

PETROGRAFICKÝ ROZBOR VZORKU GRANODIORITU Z LOKALITY PROSETÍN I (vzorek č. ÚGN /85/)

Dokumentace průzkumných děl a podzemních staveb

Platforma pro spolupráci v oblasti formování krajiny

Jan Valenta. Katedra geotechniky K135 (5. patro budova B) Místnost B502 Konzultační hodiny: Jinak kdykoliv po dohodě:

MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA

Environmentální geomorfologie

Metamorfóza, metamorfované horniny

Magnetická anizotropie hornin. (stručný přehled a využití v geologii)

Potenciální zdroje kritických surovin v ČR RNDr. Petr Rambousek RNDr. Jaromír Starý. Cínovec - odkaliště

2 OBECNÉ ÚDAJE O LOKALITĚ. 2.1 Topografie a geomorfologie. 2.2 Historie těžby

Geologie Horniny vyvřelé a přeměněné

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

Základní horninotvorné minerály

Petrologie G Metamorfóza a metamorfní facie

Mineralogie pegmatitů na Kluči u Filipové v Hrubém Jeseníku. Simona Vachová

Oceánské sedimenty jako zdroj surovin

Magnetická separace. permanentním magnetem elektromagnetem. Frantzův isodynamický separátor

ALLANIT-(Ce) A MINERÁLY PRVKŮ VZÁCNÝCH ZEMIN VZNIKLÉ JEHO ALTERACÍ VE VLASTĚJOVICÍCH

MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV GEOLOGICKÝCH VĚD. Diplomová práce

Potok Besének které kovy jsou v minerálech říčního písku?

Metodický postup stanovení kovů v půdách volných hracích ploch metodou RTG.

Určování hlavních horninotvorných minerálů

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Stratigrafický výzkum

Zinkem a baryem bohaté minerální asociace (sfalerit Zn-spinel hyalofán

Základy pedologie a ochrana půdy

Alterace petalitu z pegmatitu v Nové Vsi u Českého Krumlova (Česká republika)

PETROLOGIE =PETROGRAFIE

Litogeochemická prospekce. - primární geochemické aureoly

VZÁCNÉ PLYNY ACH 02. Katedra chemie FP TUL

Přednáška č. 7. Systematická mineralogie. Vybrané minerály z třídy: Oxidů, karbonátů, sulfátů a fosfátů

Mineralogie systematická /soustavná/

Zpráva o analýze. Černý Kmječ MikroAnalytika, Čelákovice J. Zacha 786/11, Čelákovice. Jan Turský ( jantursky@seznam.

Mineralogie Křemžska. Pro Jihočeský Mineralogický Klub Jirka Zikeš Jihočeský mineralogický klub

Apatit. Jeden z nejrozšířenějších akcesorických minerálů

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

Mineralogicko-petrografická charakteristika vzorků tatranské žuly Breiter, Karel 2015 Dostupný z

Univerzita Karlova v Praze. Pedagogická fakulta. Katedra biologie a environmentálních studií

Chemie = přírodní věda zkoumající složení a strukturu látek a jejich přeměny v látky jiné

Gamaspektrometrická charakteristika hornin z okolí ložiska uranu Rožná

Informace k Terénnímu cvičení z geologie Nízkého a Hrubého Jeseníku

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

Luminiscenční spektroskopické metody

METAMORFOVANÉ HORNINY

Mineralogická charakteristika a chemismus Fe-gahnitu z Cetoraze u Pacova, Česká republika

ZÁKLADY GEOLOGIE. Úvod přednáška 1. RNDr. Aleš Vaněk, Ph.D. č. dveří: 234, FAPPZ

Optické vlastnosti horninotvorných minerálů I

a) žula a gabro: zastoupení hlavních nerostů v horninách (pozorování pod lupou)

Transkript:

Akcesorické minerály Prof. RNDr. M. Novák, CSc. Mgr. R. Čopjaková, PhD., Mgr. R. Škoda, PhD.) Úvod Osnova přednášky: 1. Definice (akcesorické minerály-am, těžké minerály) 2. Proč jsou v horninách AM? 3. Význam studia AM

1. Definice Klasická definice akcesorického minerálu říká, že jde o minerál, který je přítomen v hornině v množství menším než 2 obj.%. Tato definice je formální a využitelná pouze pro formální klasifikace hornin, z vědeckého hlediska nemá žádný význam především z těchto důvodů: - pro stanovení hranice na 2 obj.% není žádný vědecky udržitelný důvod Vlastějovice - horniny jsou často nehomogenní a obsah jednotlivých minerálů kolísá, a to často i v rámci jednoho výbrusu, proto může obsah sledovaného minerálu kolísat od akcesorického po vedlejší množství - jen vzácně známe modální složení horniny, takže hranici 2% platnou pro akcesorické minerály spíše odhadujeme

1. Definice Příklady 2 odlišných výskytů turmalínu a) b) a) typický akcesorický minerál b) partie s vyšší koncentrací turmalínu, kdy je jeho množství výrazně vyšší než 2 obj.%.

1. Definice Příklady 2 výskytů turmalínu c) d) c) turmalínová nodule, kdy je jeho množství výrazně vyšší než 2 obj.% d) partie s turmalínem, kdy je jeho množství výrazně vyšší než 2 obj.%.

Upřesňující definice 1. Definice Akcesorické minerály (AM) accessory minerals - jsou takové minerály, které jsou v hornině přítomny v malém množství (hranici je možno si stanovit individuálně a řádně zdůvodnit, ale asi by neměla být vyšší než asi 5 obj.%, ale mohou být koncentrovány v různých útvarech). Dále je důležité, aby AM vznikaly v hornině během stejného procesu jako hlavní horninotvorné minerály, resp. neměly by být mladší, např. zeolity nebo chlority. Na druhé straně mezi ně řadíme starší AM, např. oválné zirkony v magmatitech, které jsou reliktem z původní tavené horniny a jsou starší než všechny nebo většina horninotvorných minerálů v dané hornině. Těžké minerály (TM) heavy minerals - minerály klastických sedimentárních hornin (zpevněných i nezpevněných), většinou přítomné pouze v akcesorickém množství, které jsou mechanicky a chemicky odolné tzv. refraktorní. Mezi TM patří jak většina typických AM, tak některé běžné horninotvorné minerály (amfiboly, pyroxeny).

1. Definice V čem jsou akcesorické minerály tak důležité ve srovnání s běžnými horninotvornými minerály? Některé horninotvorné minerály jsou chemicky i strukturně natolik monotónní a jejich pole stability je tak velké, že většinou neposkytují další důležité informace běžně používanými metodami. Typický příklad je křemen. Další minerály jsou chemicky relativně jednoduché (např. pyroxeny, olivín) a kromě hlavních geochemických poměrů, např. Fe/Mg popř. odmíšené lamely v pyroxenu neposkytují další důležité informace běžně používanými metodami. Složení jiných minerálů je natolik komplikované nebo jsou velmi nehomogenní nebo podléhají alteracím (olivíny, živce, amfiboly, slídy), takže jejich využití není často jednoduché. Využití moderních metod jako je CL, studium fluidních inkluzí, LA-ICP- MS, Ramanovská spektroskopie, SIMS a řada dalších u těchto minerálů ale může dát zajímavé informace, takže i běžné horninotvorné minerály je nutné!! studovat detailně. Ale některé z uvedených metod nejsou často jednoduše přístupné. Nejlépe je studovat obojí, horninotvorné i akcesorické minerály.

2. Proč jsou v horninách přítomny některé minerály pouze nebo většinou v akcesorickém množství? Hlavními důvody jsou 1. obsahují jako dominantní chemické prvky, které jsou v hornině přítomny jen malém množství, většinou se jedná o tzv. inkompatibilní prvky, které nevstupují do hlavních horninotvorných minerálů. Do AM ale někdy vstupují i kompatibilní prvky. Příklady: inkompatibilní REE (rare earth elements) + La, Y, Sc Hlavní minerály: xenotim-(y), monazit-(ce), allanit-(ce) Minoritní minerály: další vzácnější minerály ze skupiny monazitu a allanitu HFSE (high field strength elements) Zr, Hf, U, Th, Nb, Ta, Ti, Sn, W Hlavní minerály: zirkon, rutil, titanit, ilmenit Minoritní minerály: wolframit, scheelit, kasiterit, columbit-tantalit, mikrolitpyrochlor, thorit, coffinit, hafnon

2. Proč jsou v horninách přítomny některé minerály pouze nebo většinou v akcesorickém množství?

2. Proč jsou v horninách přítomny některé minerály pouze nebo většinou v akcesorickém množství? PGE (platinum group element) Pt, Ru, Pd, Os Minerály: platina, iridium lehké prvky B, Be, Li Hlavní minerály: turmalíny Minoritní minerály:dumortierit, beryl, fenakit, Li-slídy, grandidierit, boralsilit, werdingit, kornerupin, boráty Více kompatibilní prvky prvky vystupující jako aniony v nízkých koncentracích S, P, As, F, Cl Hlavní minerály: apatit, pyrit, pyrhotin Minoritní minerály: baryt, topaz, skapolit, foidy, sulfidy LFSE nebo také LIL (large-ion elements) Rb, Cs, Ba, Sr, Pb Minerály: pollucit, celsian

2. Proč jsou v horninách přítomny některé minerály pouze nebo většinou v akcesorickém množství? 2. Dalším ale méně častým důvodem je malé pole stability určitého minerálu v PT podmínkách (např. velmi vysoký tlak) často v kombinaci se zvýšenou aktivitou některé ze složek, obsažené v minerálu (např. vysoký oxidační stupeň). Tyto minerály často obsahují zcela běžné prvky Ca, Mn, Mg, Fe, Al, Zn staurolit, granáty, andalusit, sillimanit, kyanit, cordierit, spinel, gahnit, magnetit, hematit aj. V tomto případě je za pouze akcesorické množství těchto minerálů v horninách odpovědná např.: přítomnost andalusitu Al 2 SiO 5 (a také sillimanitu, kyanitu) je ovlivňována poměrem alkálie/al, tzv. ASI indexem, tlakem a teplotou. diaspor AlOOH má poměrně úzké pole stability v PT diagramu a vyžaduje nízkou aktivitu Si a alkálií. korund Al 2 O 3 ukazuje na vysoký obsah Al a nízkou aktivitu Si, alkálií a H 2 O.

2. Proč jsou v horninách přítomny některé minerály pouze nebo většinou v akcesorickém množství?

2. Proč jsou v horninách přítomny některé minerály pouze nebo většinou v akcesorickém množství? Di And Diaspor, andaluzit a sekundární pyrofylit + illit

2. Proč jsou v horninách přítomny některé minerály pouze nebo většinou v akcesorickém množství? Gahnit ZnAl 2 O 4 odráží zvýšenou koncentraci prvku (Zn) v hornině, který ale není vázán v dostatečném množství např. v biotitu nebo ve staurolitu. Staurolit vyžaduje vysoký poměr Al/Si. topaz Al 2 SiO 4 (F,OH) 2 peraluminické složení horniny a vysokou aktivitu F stišovit, coesit SiO 2 a diamant C extrémně vysoký tlak yoderit (Mg,Al,Fe 3+ ) 8 Si 4 (O,OH) 20 vysoký tlak v kombinaci s vysokým oxidačním stupněm Grandidierit, werdingit, boralsilit (borosilikáty s vysokým poměrem Al/Si + Mg,Fe) vysokou aktivitu B při velmi nízké aktivitě H 2 O Velké množství nějakého AM v hornině ukazuje na extrémně vhodné podmínky pro jeho vznik, které jsou také velmi důležitou geologickou informací.

Význam AM neustále roste a lze je využít např. pro: - radiometrické datování (zirkon, monazit, granát, titanit, allanit, rutil), pro reálné interpretace je nutno ale studované minerály detailně studovat (alterace, vztah k jiným minerálům)

Zirkon

Zirkon z durbachitů jihlavského a třebíčského masívu, Kotková et al. (2009), příklad U/Pb datovaní zirkonu

Datování columbitu z pegmatitu v Rožné; (Melleton et al. 2012)

Allanit Monazit

geochemické interpretace, např. stupeň frakcionace - poměr některých prvků v AM, např., Nb/Ta, Zr/Hf, Y,HREE/LREE Maršíkov-Scheibengraben, Novák et al. (2003)

Vývoj chemického složení Y,REE,Nb,Ta,Ti-oxidů, Škoda a Novák (2007)

Chemické složení turmalínu z různých granitických hornin

odhad PTX podmínek vzniku minerálních asociací staurolit, cordierit, Al 2 SiO 5 modifikace, topaz, vesuvian, aj. Wo Ve Kalcitický mramor s wollastonitem a vesuvianem, Nedvědice

oxidační stupeň magnetit/ilmenit allanit/monazit Allanit s inkluzí monazitu aktivita některých stopových nebo podřadných prvků P, F, As, Ba, Cl aj. provenienční studie sedimentů na základě minerálních asociací a chemického složení minerálů lze zjistit poměrně spolehlivě snosové oblasti zralost sedimentů minerální asociace a opracování zrna slouží pro odhad zralosti sedimentu

Distribuce jednotlivých prvků v titanitu, Písek; Cempírek et al. (2008).

Cs,Rb-bohaté slídy z pegmatitu Red Cross Lake, Manitoba, Černý et al. (2003). Chování výrazně nekompatibilních prvků Cs a Rb.

Písekit, pegmatity v okolí Písku směs primárních minerálů fergusonit, samarskit, polykras, výrazně alterované na směs sekundárních minerálů. Škoda et al. 2011

Chování jednotlivých prvků při alteracích.

Z obrázků je zřejmé, že se pohyblivost jednotlivých prvků výrazně mění, např. U je málo pohyblivý a váže se na sekundární minerály, zcela opačně se chovají Th a hlavně Y,REE. Analogie pro možné chování prvků v úložištích radioaktivních odpadů.

Přehled přednášek 1. Skupina turmalínu a další borosilikáty (dumortierit) - Novák 2. Minerály Nb, Ta, W, Sn (columbit-tantalit, Nb,Ta-rutil, pyrochlormikrolit, tapiolit, wolframit, kasiterit, scheelit, Nb,Ta-titanit) - Novák 3. Hliníkem bohaté silikáty - Al 2 SiO 5 modifikace, staurolit, chloritoid, safirín - Novák 4. Beryl a další Be-minerály - Novák 5. Těžké minerály - Čopjaková 6. Skupina granátu - Čopjaková 7. Spinelidy - Čopjaková 8. Minerály Ti rutil, ilmenit, titanit - Škoda 9. Minerály REE monazit, xenotim, allanit, Y,REE-oxidy - Škoda 10. Zirkon - Škoda 11. Apatit a další primární fosfáty Škoda