1. Klasyfikacja skał magmowych:

Opiera się na:

•  Określeniu składu mineralnego

•  Strukturze i teksturze

•  Chemiźmie

Skład mineralny jest stosunkowo łatwy do określenia w skałach głębinowych, hibabysalnych i subwulkanicznych. Można tego dokonać w większości przypadków na podstawie badań mikroskopowych.

Natomiast

chemizm nieodzowny jest przy badaniu skał wulkanicznych i wylewnych, a zwłaszcza tych, których struktura opisywana jest jako szklista. Wyniki analiz chemicznych takich skał przedstawione w postaci wagowych przelicza się na tzw. stosunki molekularne wg wzoru. Stosunki molekularne to procentowa zawartość danego składnika podzielona przez ciężar cząsteczkowy tego składnika. Z tych stosunków charakterystycznych dla wszystkich składów chemicznych danej skały wylewnej przelicza się na odpowiednie parametry, którymi są:

•  alk-obejmujące sumę alkaliów (alkaliczny)-Na2O+K2O+Li2O

•  fm-femiczny-suma-MgO+FeO+Fe203+Cr203

•  si-Si02

•  al. - A1203 + P203

Na podstawie tych parametrów charakteryzuje się skały magmowe i wylewne i klasyfikuje do odpowiedniej grupy tzn.:

•  skał kwaśnych - powyżej 65% krzemionki

•  skał obojętnych - 65-52% krzemionki

•  skał zasadowych - 52-45% krzemionki

•  skał ultra zasadowych - poniżej 45% krzemionki

2. Klasyfikacja J. de Lapparenta i W. J. Łuczickiego

4. Podział skał magmowych ze względu na genezę i ich własności strukturalno-teksturalne. Budowa wew. Skał magmowych

·         te, które powstały przez krystalizację magmy

·         te, które utworzone zostały drogą procesów kumulacyjnych, deuterycznych, metasomatycznych, ewentualnie metamorficznych

Podział skał magmowych ze względu na środowisko powstawania

a) Skały plutoniczne

·         abisalne, znajdujące się na największych głębokościach, poniżej 10 km, znajdują się w wysokich warunkach ciśnienia i temperatury

·         mezoabysalne < 10 km, przejściowe do hipabysalnych

·         hipabysalne 1-10 km, w warunkach niższego ciśnienia, szybkiego stygnięcia

b) Skały wulkaniczne

·         subwulkaniczne

·         intruzyjne

·         w warunkach przypowierzchniowych

·         wylewne

·         utwory ekshalacyjne

STRUKTURY

Uwarunkowane stopniem krystalizacji magmy

·         Holokrystaliczne

·         Hipokrystaliczne

·         Szklista

Z punktu widzenia makroskopowej dostrzegalnej wielkości ziaren

·         Jawnokrystaliczna

·         Skrytokrystaliczna

Z punktu widzenia wielkości ziaren

·         Równokrystaliczna

·         Nierównokrystaliczna (porfirowa, porfirowata)

Str. Uwarunkowane stopniem doskonałości wykrystalizowania skł. magmy

·         Automorficzne

·         Ksenomorficzne

·         Hipautomorficzne

TEKSTURY

Uwarunkowane wypełnieniem przestrzeni przez skł. skał

·         Zbita

·         Porowata (gąbczasta, pumeksowa, żużlowa, migdałowcowa)

·         Miarolityczna

Uwarunkowane przestrzennym ułożeniem składników skał

·         Bezładna

·         Potokowa

·         Kulista

5. Magma

ruchliwy  stop powstały w naturalny sposób w głębi Ziemi. Jest to gorąca, ruchliwa materia zbudowana z fazy ciekłej i gazowej oraz ze stałych faz krystalicznych, występujących w zmiennych stosunkach.

Magma może być:

- układem jednofazowym (faza ciekła)

·         rzadko występuje

·         wysokotemperaturowa

- układem dwufazowym (oprócz fazy ciekłej zawiera fazę stałą lub gazową)

·         zawiera paleokryształy, neokryształy, ksenokryształy

- układem trójfazowym (współwystępują wszystkie fazy)

·         duża część law

·         niskotemperaturowa

Podział magm ze względu na pochodzenie:

pierwotne

·         takie, które mają wysoką temperaturę

·         jedno lub dwufazowe

·         słabo zróżnicowany skład chemiczny

·         rzadko wydostają się na powierzchnię

·         zachodzi głównie dyferencjacja

macierzyste

·         częściowo pierwotne, a częściowo te, które wydostały się ze zbiorników

pochodne

·         wypełniają strefy wokół zbiornika magmowego

·         krystalizują w nieciągłościach

·         zachodzą procesy asymilacji

Podział magm ze względu na skład chemiczny:

·         krzemianowe

·         węglanowe

·         siarczkowe

·         tlenkowe

WŁASNOŚCI

·         gęstość: 2,4-2,9 g/dm3

o zależy od ilości składników lotnych, ciśnienia, temperatury

·         lepkość: miara tarcia wewnętrznego stopu 102 – 1011P

o zależy od temperatury, ciśnienia, zawartości wody (fluidu wodnego) i kryształów

o wpływa na ruchliwość magmy, wzrost kryształów, stygnięcie

·         temperatura:

o magmy krzemianowe: 650-1250 °C

o temperatura likwidusu, w której ze stopu wydzielają się pierwsze kryształy

o temperatura solidusu, w której faza ciekłą przestaje być trwała- pełna krystalizacja

·         ciśnienie

o podwyższa gęstość i lepkość

o zakres ciśnień zależy od głębokości

o litostatyczne- od głębokości

o kierunkowe, stress- z naprężeń tektonicznych

6. Dyferencjacja magmy

a) likwacja

·         odmieszanie się składników stopu krzemianowego

·         utworzenie oddzielnych faz ciekłych o różnej gęstości

·         przy spadku temperatury

·         niezbyt częsty

·         odmieszanie stopu na dwa składniki

b) frakcyjna krystalizacja

·         kolejność wydzielania się kryształów na skutek spadku temperatury

·         kolejność zależy od składu stopu, temperatury, ciśnienia

·         dyferencjacja grawitacyjna

·         ruchy tektoniczne

c) konwekcja przy udziale składników lotnych (migracja składników lotnych)

·         oddzielenie się fazy gazowej i unoszenie składników stopu

·         przy spadku ciśnienia litostatycznego

·         pęcherzyki gazu powodują przeobrażenia pneumatolityczne w górnej części zbiornika

d) dyfuzja termiczna

·         wędrówka drobin (molekuł) ku zewnętrznym częściom zbiornika

·         w wyniku różnic temperatur w komorze

·         bardzo powolny proces

e) asymilacja magmowa (kontaminacja)

·         rozpuszczanie składników między magmą a skałami

·         ksenolity

·         tym większa, im bardziej różny skład chemiczny obu reagentów

·         magma musi być odpowiednio gorąca

7. Magmy i procesy jej krystalizacji

·         generowanie -tworzenie się skał magmowych przez wytapianie magm

·         separacja - przemieszczenie lub oddzielenie się rozmaitych odmian magm

·         dyferencjacja - różnicowanie się charakteru magmy na skutek zmiany cech składu mineralnego

·         zastyganie

·         zestalanie i solidyfikacja - ostateczne zestalenie się magmy i przejście w stan stały

·         migracja

Zjawiska podczas krystalizacji:

·         Likwacja- odmieszanie się magmy na dwie fazy ciekłe

·         Minerały mogą krystalizować pojedynczo, a w punkcie eutektycznym wszystkie naraz

·         Podczas ochładzania się magmy rozpuszczone zostają kryształy wcześniejsze- korozja magmowa

·         Budowa zonalna w minerałach stanowiących izomorficzne roztwory stałe

8. Mechanizm zastygania magmy

Krystalizacja- w warunkach spadku temp. następuje nukleacja, a następnie wzrost kryształów. Proces ten jest egzotermiczny i wiąże się z wydzielaniem energii termicznej zwanej ciepłem krystalizacji,

·         Krystalizacja równowagowa – wytrącane kryształy nie są wytrącane z układu, cały czas pozostaja w równowadze z otaczającym stopem, reagując z nim w sposób ciągly. Sumaryczny skład stopu i wydzielających się kryształów nie ulega zmianie. Końcowy produkt krystalizacji ma identyczny skład chemiczny jak macierzysta magma

·         Krystalizacja frakcjonalna- jest proc. różnicującym magmy. Wydzielające się ze stopu kryształy są sukcesywnie usuwane, więc nie mogą z nim reagować. Odzielanie to zachodzi dzięki grawitacji, dzięki prądom gęstościowym, tworzeniu się budowy zonalnej

9. Etapy krystalizacji magmy (Szereg reakcyjny Bovena)

Oliwin

| +SiO2

Piroksen rombowy

| +CaO + SiO2

Piroksen jednoskośny

|+ H2O + CaO

Amfibole

|+ H2O + K2O

Biotyt +Al2O3

Anortyt

|+Na2O+SiO2

Plagioklaz zasadowy (labrador)

|+Na2O+SiO2

Plagioklaz obojętny (andezyt)

|+Na2O+SiO2

Plagioklaz obojętny

                                                                                                                | + K2O

|              ...