2. ΜΑΓΜΑΤΙΣΜΟΣ

2. ΜΑΓΜΑΤΙΣΜΟΣ
Τι είναι το μάγμα;
• Ετυμολογικά
παχύ κολλώδες υλικό που θυμίζει μάζα χυλού
• Γεωλογικά
παχύρευστο (μεγάλο ιξώδες) λειωμένο υλικό που
κουβαλάει κρυστάλλους
Μητρική ύλη των μαγματικών
πετρωμάτων
Σύσταση: φυσικό πυριτικό τήγμα με χημική σύσταση στη μορφή οξειδίων
και αερίων:
• Οξείδια: SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, Cao, MnO, BaO, Na2O, K2O, TiO2,
ZrO2, P2O5, H2O. Αέρια: H2O, CO, CO2, H2S, CH4, H2, N2, F2, Cl2, Br2, O2,
SΟ2, Χλωριούχες ενώσεις και ενώσεις μετάλλων.
Αν θερμάνουμε 1Km3 γρανίτη θα δώσει: 7.000.000 m3 αέρια και
26.000.000 τ. υδρατμών.
• Τα αέρια συστατικά: 1. Παραμένουν σε διάλυση μέσα στο μάγμα
(λόγω υψηλών πιέσεων από τα υπερκείμενα πετρώματα και από το
γεγονός ότι βρίσκεται μέσα σε φωλιές στο εσωτερικό της γης), 2.
Επηρεάζουν τις φυσικοχημικές ιδιότητες του μάγματος (ταπεινώνουν
τη θερμοκρασία κρυστάλλωσης, αυξάνουν τη διαλυτότητα ορισμένων
συστατικών, επιδρούν στο ευτηκτικό του μάγματος, κ.λ.π.).
Το μάγμα βρίσκεται σε διαρκή κατάσταση ανόδου που
οφείλεται:
• Στη φυγόκεντρο δύναμη, εξ’ αιτίας της περιστροφής της
γης.
• Στην παρουσία των αερίων υπό τάση μέσα στο μάγμα.
• Στην τήξη των υπερκειμένων – οροφής – του στερεού
φλοιού, εξ αιτίας της θερμοκρασίας.
• Στην σύνθλιψη του μάγματος εξ’ αιτίας των ορογενετικών
κινήσεων (εφαπτομενικές και οριζόντιες κινήσεις του
στερεού φλοιού της γης).
+ κίνηση μέσα από προϋπάρχοντα ρήγματα ή μέσα από αυτά
που δημιουργούνται σύγχρονα με την ορογένεση στο
στερεό φλοιό της γης
τα εκρηξιγενή πετρώματα
εμφανίζονται σε πτυχωσιγενείς ζώνες ή σε έντονα
ρηγματογενή πεδία.
• Το SiO2 είναι το κύριο συστατικό του μάγματος
και με βάση τις χημικές αναλύσεις σε μαγματικά
πετρώματα προέκυψε η καμπύλη κατανομής
συχνότητας του SiO2 (%)
δύο μέγιστα
52.5% και 73% τα οποία εκφράζουν δύο είδη
πετρωμάτων:
• 73% όξινο
γρανίτες
• 52,5 % βασικό
βασάλτες.
Η παραπάνω ανάλυση οδήγησε στη θεωρία
Bunsen: δύο αρχέγονα μάγματα, το γρανιτικό και
το βασαλτικό, από τα οποία προέρχονται τα
πετρώματα με διαφορετική σύσταση.
Σημερινή θεωρία: Ένα το πρωτογενές μάγμα
που έδωσε τα περισσότερα μαγματικά
πετρώματα και είχε βασαλτική σύσταση γιατί:
• Σε διάφορες γεωλογικές εποχές βασαλτικό
μάγμα διέσχιζε το στερεό φλοιό και έφτανε
στην επιφάνεια της γης καλύπτοντας μεγάλες
επιφάνειες.
• Τα πετρώματα του ωκεάνιου πυθμένα είναι
σχεδόν αποκλειστικά βασάλτες
• Εργαστηριακά πειράματα έδειξαν πως η
διαφοροποίηση βασαλτικού μάγματος μπορεί
να δώσει πετρώματα ποικίλης χημικής και
ορυκτολογικής σύστασης.
Θεωρία Bowen: Ο σχηματισμός και η καθίζηση κρυστάλλων
μπορεί να είναι ένας μηχανισμός όπου ένα βασικό μάγμα
μπορεί να δώσει τρεις τύπους πετρωμάτων:
α. υπερβασικό πέτρωμα (με την καθίζηση των πρώτων
μεγάλης πυκνότητας ορυκτών π.χ. ολιβίνη),
β. βασικό πέτρωμα (κρυστάλλωση πλαγιοκλάστων και
πυροξένων), και
γ. Όξινο πέτρωμα (κρυστάλλωση του υπολοίπου μάγματος
μετά την καθίζηση των ορυκτών των υπερβασικών και
βασικών πετρωμάτων).
Πηγές πληροφόρησης για το μάγμα:
Α. Οι σημερινές λάβες των ενεργών ηφαιστείων,
Β. Οι κρυσταλλωμένες μαγματικές διεισδύσεις μέσα στο
φλοιό καθώς και οι μεταμορφικές τους δράσεις στα
γειτονικά πετρώματα,
Γ. Πειράματα τήξης και κρυστάλλωσης σε ανάλογες συνθήκες.
2.1. Γένεση του Μάγματος
• Η χρήση σεισμικών κυμάτων
έδειξε την μη ύπαρξη
μόνιμων υγρών σωμάτων στον στερεό φλοιό ή στον Μανδύα
ΔΗΛΑΔΗ περιοχές απ’ όπου θα μπορούσε να προέρχεται το
μάγμα.
• Η ύπαρξη ζωνών χαμηλής ταχύτητας σεισμικών κυμάτων στον
ανώτερο Μανδύα (100-430κμ)
έναρξη μερικής τήξης του
μανδυακού υλικού
Συμπέρασμα: Το μάγμα προέρχεται από εστίες τοπικής τήξης
των πετρωμάτων στα βάθη αυτά.
ΕΡΩΤΗΜΑ: Πως ξεκινάει η τήξη; Είναι αρκετή η Γεωθερμική
βαθμίδα για να έχουμε έναρξη τήξης μερική η ολική των
υπαρχόντων πετρωμάτων;
• Για να λιώσει ένα πέτρωμα η θερμότητα που απαιτείται πρέπει
να καλύψει τις ανάγκες για:
• 1. Να φτάσει στο σημείο τήξης και μετά
• 2. Να τακεί στο συγκεκριμένο σημείο τήξης. ΔΗΛΑΔΗ
Θερμότητα ανύψωσης της θερμοκρασίας του σώματος +
λανθάνουσα θερμότητα τήξης του.
• Η κατά περιοχές απότομη αύξηση της θερμότητας
μπορεί να οφείλεται σε άνοδο μάγματος ή σε τεκτονικά
αίτια ή σε θερμικά ρεύματα.
• Η απάντηση στο ερώτημα πρέπει να λάβει υπόψη της
και την παρουσία της πίεσης, γιατί η αύξηση της πίεσης
αύξηση της θερμοκρασίας τήξης των πυριτικών
για
να λιώσει ένα πέτρωμα θα πρέπει να έχουμε μείωση της
πίεσης.
• Πράγματι τον ρόλο της ανάδρασης στην πίεση τον παίζει
η πίεση νερού: Η αυξημένη πίεση των υδρατμών και των
άλλων πτητικών χαμηλώνουν τις θερμοκρασίες τήξης
των πυριτικών. Το νερό και τα αέρια παγιδεύονται μέσα
στα κρυσταλλικά πλέγματα των πυριτικών. Η ελάττωση
της πίεσης θα οδηγήσει στην απελευθέρωση τους από
τα πυριτικά πλέγματα και αυτόματα αυτά θα
επιδράσουν στα περιβάλλοντα πετρώματα οδηγώντας
τα σε λιώσιμο.
ΠΩΣ όμως και γιατί θα ελαττωθεί η πίεση; Από μια ξαφνική
θραύση – ρήγματα των πετρωμάτων.
ΚΑΙ ΤΟΤΕ; Λειώνουν αρκετά στερεά υλικά
• Απελευθερώνονται πτητικά
χαμήλωμα της
θερμοκρασίας τήξης των υπολοίπων υλικών δημιουργία
του πρώτου τήγματος.
• Το μάγμα με τα πτητικά κινούνται σε θέσεις ελάχιστης
πίεσης, πιθανά προς τα πάνω, μέσω ρηγμάτων αν
υπάρχουν. Αν δεν υπάρχουν ρήγματα τότε τα πτητικά
ρίχνουν το σημείο τήξης των υλικών στην οροφή της ζώνης
τήξης και αφού περάσουν στην οροφή το υλικό που
μένει πίσω κρυσταλλώνεται,
που με τη σειρά του όταν
κρυσταλλωθεί απελευθερώνει την λανθάνουσα
θερμοκρασία τήξης,
που με τη σειρά της οδηγεί στην
τήξη της οροφής
και συνεπώς μια νέα ζώνη τήξης στη
θέση της οροφής κ.ο.κ., μέχρι την δημιουργία των
ηφαιστείων.
• Οι θερμοκρασίες τήξης των βασικών πετρωμάτων
βάθη
50-200κμ.
• Σεισμικά δεδομένα έδειξαν στη Χαβάη ότι η βασαλτική
φωλιά βρίσκεται στα 60κμ
• Στην Ιαπωνία οι περιωκεάνιοι βασάλτες σε βάθη
μεγαλύτερα των 100κμ.
• Η ύπαρξη άλλων βασικών μαγματικών τηγμάτων στον
ανώτερο μανδύα ερμηνεύεται από το μερική τήξη του
περιδοτίτη που είναι το μητρικό πέτρωμα του Μανδύα.
• Το αποτέλεσμα της μερικής τήξης
βασαλτικό τήγμα
και ένα στερεό υπόλοιπο ψηλότερου σημείου τήξης.
• Στις ηπειρωτικές μάζες υπάρχει ένα εξωτερικό στρώμα
πάχους 20κμ και πυκνότητας 2800kg/m3, που
κατασκευάζεται από κρυσταλλικές διεισδύσεις και
μεταμορφωμένα πετρώματα με σύσταση ανάμεσα σε
αυτές του γρανίτη και του βασάλτη (περιληπτικά
ονομάζονται γρανιτικά πετρώματα).
• Μέσα σ’ αυτό το στρώμα, που είναι ασυνήθιστα παχύ,
δημιουργούνται φωλιές όξινων μαγμάτων.
2.2. Στάδια κρυστάλλωσης των
συστατικών του μάγματος
Α. Πυρογενετικά ορυκτά
εντελώς ή σχεδόν άνυδρο
μάγμα σε ψηλές θερμοκρασίες [πυριτικά ορυκτά
σαν συστατικά βασικών πετρωμάτων (ολιβίνες ,
πυρόξενοι)].
Β. Υδατογενετικά ορυκτά
εμπλουτισμός του
υπολοίπου μάγματος με Η2Ο + πτητικά με μικρά
μοριακά και ατομικά βάρη (ορυκτά πλούσια σε
αλκάλια Κ-Να, ή πλούσια σε υδροξυλομάδα ΟΗ-).
ΤΑ ΣΤΑΔΙΑ ΚΡΥΣΤΑΛΛΩΣΗΣ (με βάση τον κυρίαρχο ρόλο
της θερμοκρασίας και της συγκέντρωσης των
πτητικών) (παλιά ταξινόμηση):
Α. ΟΡΘΟΜΑΓΜΑΤΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ:
(κατώτερο όριο θερμοκρασίας 600οC)
• Αρχίζει με την κρυστάλλωση ορισμένων
μεταλλοφόρων συστατικών που είναι οξείδια και
θειούχες ενώσεις, π.χ. οξείδια Cr, Fe
χρωμίτης και
μαγνητίτης. Θειούχες ενώσεις του Cu με ανάμειξη του
Ni
νικελιούχοι μαγνητοπυρίτες και χαλκοπυρίτες.
• Ακολουθεί κρυστάλλωση Ολιβίνη, ρομβικών και
μονοκλινών πυροξένων, αμφίβολων, αστρίων και του
χαλαζία.
• Δημιουργία των κύριων πετρογενετικών ορυκτών των
εκρηξιγενών πετρωμάτων,
• κρυστάλλωση του κύριου όγκου του μάγματος
(πλουτωνίτης),
• σχηματισμός μερικών μεταλλευμάτων.
Β. ΠΗΓΜΑΤΙΤΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ (600-500οC)
• Το υπόλοιπο του μάγματος, εμπλουτισμένο πλέον σε
πτητικά, έχει μικρό ιξώδες
μεγάλη ευκινησία, χαμηλό
σημείο πήξης, πλούσιο σε SiO2, Al2O3 και αλκάλια,
εισχωρεί σε ρωγμές των γύρω πετρωμάτων ή μέσα στον
πλουτωνίτη
πηγματιτικές φλέβες και απλιτικές.
• Ορυκτά
μεγάλοι κρύσταλλοι ορθοκλάστων και
χαλαζίας. Οι πηγματίτες περιέχουν τα σπάνια στοιχεία Li,
U, Zr, Nb, Mo.
Γ. ΠΝΕΥΜΑΤΟΛΥΤΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ
(500-374ο C κρίσιμη θερμοκρασία νερού)
• Μαγματικό υπόλοιπο πιο λεπτόρρευστο.
• Συστατικά σε αεριώδη κατάσταση
αποβάλλονται σαν
στερεά.
• Ορυκτά
Li, Pb, Mo, W, Sn + ενώσεις του As Au, Cu.
Δ. ΥΔΡΟΘΕΡΜΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ (374-100Ο C)
Όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 374ο C
τότε τα αέρια περνούν απ’ ευθείας στην υγρή
κατάσταση
αποβολή ορυκτών από ένα
θερμό και υγρό διάλυμα.
•
Θειούχες ενώσεις του Pb (γαληνίτης), του Zn
(σφαλερίτης), του Fe (σιδηροπυρίτης) του Cu
(χαλκοσίνης), του Sb (αντιμονίτης) και του Ni
(νικελίτης).
•
Οξείδια του Mn (βραουνίτης, χαουμανίτης),
του W (βολφραμίτης)
•
Ανθρακικά άλατα και ενώσεις του Fe, Ca, Mn.
Ε. ΑΤΜΙΔΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ
• Όταν το μάγμα φτάσει στην επιφάνεια και
ξεχυθεί ως λάβα, χάνει τα πτητικά του συστατικά
που διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα
δημιουργώντας το ΑΤΜΙΔΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ.
ΣΗΜΙΕΙΩΣΗ: Τα όρια των σταδίων είναι ασαφή
γιατί οι διαδικασίες κρυστάλλωσης είναι
δυναμικές και όχι στατικές, με αποτέλεσμα την
επικάλυψη των σταδίων και την αδυναμία
διάκρισης φαινομένων ως πηγματοπνευματολυτικών ή ως υδροθερμικών.
2.3. ΜΟΡΦΕΣ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ
ΕΚΡΗΞΙΓΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ
• Α. Κρυστάλλωση μέσα στο στερεό φλοιό με
διάφορες γεωμετρικές μορφές:
1. Πλουτώνια (μεγάλου όγκου + Μεγάλο
βάθος).
2. Υπό-αβυσσικά (μικρές διεισδύσεις
κοντά στην επιφάνεια της γης)
• Β. Κρυστάλλωση στην επιφάνεια της γης
με έκχυση
ηφαιστειακά πετρώματα
2.3.Α. 1. Μορφές πλουτωνίων πετρωμάτων
(Βαθύλιθος ή Βαθόλιθος και Σωρός)
• 2.3.Α. 1.1. Βαθύλιθος ή βαθόλιθος
• Μαζώδης, συμπαγής, ασύμφωνος πλουτωνίτης με
επιφανειακή εμφάνιση μεγαλύτερη των 100κμ2
• Διεύρυνση προς τα κάτω
άγνωστο υπόβαθρο.
• Σύσταση: χονδρόκοκκοι γρανίτες ή γρανοδιορίτες
εξ’ αιτίας αργού ρυθμού ψύξης σε μεγάλα βάθη
γένεση περίπου 30κμ βάθος.
Αποκάλυψη: λόγω ανύψωσης και διάβρωσης των
υπερκειμένων πετρωμάτων.
Εμφάνιση: στον κεντρικό πυρήνα ορεινών αλυσίδων
σχέση με γένεση οροσειρών.
Παραδείγματα: Idaho με 40.000κμ2 κάλυψη, Coast Range
με 250.000κμ2, Boulder με πλάτος 40 και μήκος 60
μίλια.
Ερώτημα: Αν προκύπτουν από την κρυστάλλωση μάγματος
που διεισδύει τότε πως το μάγμα κατόρθωσε να καταλάβει
τόσο χώρο;
ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΧΩΡΟΥ: Απαντήσεις:
Πρώτη απάντηση: Το μάγμα δημιουργεί χώρο απωθώντας και
διαλύοντας τα υπερκείμενα πετρώματα εξ’ αιτίας μεγάλων
πιέσεων και θερμοκρασιών
Η πάνω επιφάνεια τους έχει
ακανόνιστο σχήμα με πολλές απότομε προεξοχές ή θόλους.
Δεύτερη απάντηση: Εξ’ αιτίας του μεταμορφισμού
προϋπαρχόντων πετρωμάτων που συνοδεύει το στάδιο
σχηματισμού οροσειρών.
Τεκμήριο: Τα μεταμορφωμένα πετρώματα που
περιβάλλουν τον βαθόλιθο.
Αντίθεση: η διαφορετική ισοτοπική σύσταση βαθολίθων και
γρανιτικών πετρωμάτων του ανώτερου τμήματος του
στερεού φλοιού της γης.
ΛΟΓΙΚΗ: Δεν είναι δυνατόν ένας τεράστιος βαθόλιθος να
τοποθετήθηκε ταυτόχρονα πρόσφατες μελέτες έδειξαν
ότι π.χ. ο βαθόλιθος της Σιέρα Νεβάδα
α. συντίθεται από μικρότερους πλουτωνίτες,
β. ραδιοχρονολόγηση
η τοποθέτηση του γίνεται σε
χρόνο μεγαλύτερο των μερικών δεκάδων εκατομμυρίων
χρόνων,
γ. ανατροπή της θεωρίας «άγνωστο υπόβαθρό» με
σεισμικές μεθόδους
ίσως είναι λεπτοί χαρακτήρες.
Τρίτη απάντηση: Οι βαθόλιθοι σχηματίστηκαν από μάγμα
που ανυψώνεται ως φυσαλίδα από τον ανώτερο μανδύα ή
από τα βάθη του στερεού φλοιού, σχηματίζοντας λεπτό
βαθόλιθο κοντά στην επιφάνεια της γης
Διαπυρική
διείσδυση
οφείλεται στην μικρότερη πυκνότητα του
λειωμένου υλικού σε σχέση με τα περιβάλλοντα
πετρώματα
ως ελαφρότερο ανεβαίνει.
Εξαιρέσεις:
1. Φτάνει στην επιφάνεια σχηματίζοντας εκτεταμένα
ηφαιστειακά πετρώματα.
2. Κρυστάλλωση κοντά στην επιφάνεια
όπου οι
βαθόλιθοι τροφοδοτούν την δημιουργία ηφαιστειακών
πετρωμάτων με ίδια σύσταση.
Επιδράσεις:
1. Η τάση πλευρικής εξάπλωσης των φυσαλίδων κοντά στην
επιφάνεια παραμόρφωση των περιβαλλόντων
πετρωμάτων.
2. Μεταμόρφωση των πετρωμάτων που συναντούν κατά την
άνοδο τους.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Η διάβρωση του λεπτού βαθόλιθου
αποκαλύπτει ένα εκτεταμένο πεδίο μεταμορφωμένων
πετρωμάτων, ερμηνεύοντας έτσι την συνύπαρξη του
βαθολίθου με εκτεταμένες εμφανίσεις μεταμορφωμένων
πετρωμάτων.
2.3.A.1.2. Σωρός
• Μαζώδης, συμπαγής, ασύμφωνος πλουτωνίτης,
χοντρικά κυκλικός ή ελλειπτικός, με επιφανειακή
εμφάνιση μικρότερη των 100κμ2.
Επιφάνειες επαφής με περιβάλλοντα πετρώματα
1. Καμπύλα τμήματα με μεγάλες κλίσεις, 2.
Ασύμφωνες επιφάνειες, τοπικά σύμφωνες.
Γένεση: 1. Άμεση σύνδεση με μια βαθύτερη μάζα
διείσδυσης, 2. Θολοειδής προεκβολή μιας
μεγαλύτερης διείσδυσης.
2.3.Α.2. Μορφές υποαβυσσικών πετρωμάτων
(λακκόλιθος, λοπόλιθος, φακόλιθος, κοίτη ή κοιτοειδής
φλέβα, φλέβα).
2.3.Α.2.1. Λακκολιθος:
Σύμφωνη φακοειδής διείσδυση.
Σχήμα σε κάτοψη: κυλινδρική ή ελλειπτική με επίπεδο δάπεδο και
θολωτή μορφή.
Γένεση: από μάγμα γενικώς όξινο με μεγάλο ιξώδες (δυσκολία σε
πλευρική εξάπλωση, τάση ώθησης προς τα πάνω και κάμψη της
ασυνέχειας, πχ στρώσης).
Σύσταση: Γρανιτική.
Γεωμετρία: Διάμετρος μερικά χιλιόμετρα (το παχύτερο τμήμα του
200-2.000 μέτρα). Έκταση: 1-50κμ2. Όγκος: μικρότερος των 35κμ3.
Παραδείγματα: Βουνά Henry, ανάπτυξη τους γύρω από μεγαλύτερες
μαγματικές διεισδύσεις.
Τροφοδοσία: 1. Από ένα στενό κατακόρυφο αγωγό. 2. Πλευρική
σύνδεση μεταξύ λακκολίθου και μεγαλύτερων μαγματικών
διεισδύσεων.
2.3.Α.2.2. Λοπόλιθος:
Σύμφωνη διείσδυση.
Μορφή: ρηχής λεκάνης εξ’ αιτίας της κάμψης των
υποκειμένων πετρωμάτων.
Σύσταση: Βασική (γάββρος) έως υπερβασική
(περιδοτίτης).
2.3.Α.2.3. Φακόλιθος:
Σύμφωνη διείσδυση.
Μορφή: φακός μικρού μεγέθους.
Εμφάνιση: στις αρθρώσεις των πτυχωμένων
πετρωμάτων που την περικλείουν.
Σύσταση: Συνήθως Γρανιτική.
2.3.Α.2.4. Κοίτη ή Κοιτοειδής φλέβα:
Σύμφωνη διείσδυση.
Μορφή: πλακοειδές σχήμα.
Εμφάνιση: οριζόντια, κεκλιμένη, κατακόρυφη,
ανάλογα με το πέτρωμα και τη δομή του με το
οποίο βρίσκεται σε συμφωνία.
Μέγεθος: Φύλλα πάχους < 1cm μέχρι
εκατοντάδες μέτρα. Πλάτος/πάχος > 10.
Παραδείγματα: Κοίτες Mt Royal (πάχος5-10cm,
μήκος 2m). Glassier National Park (πάχος 30μ,
έκταση 5.500κμ2). Whin (πάχος 30μ, μήκος
120κμ).
2.3.Α.2.5. Φλέβα:
Ασύμφωνη διείσδυση.
Μορφή: πλακοειδές σχήμα με απότομες κλίσεις των
τοιχωμάτων τους. Iχνογραφούνται για πολλά χιλιόμετρα.
Σύσταση: Βασική.
Γένεση: πλήρωση ρωγμών με μάγμα. Έτσι, η γεωμετρία τους
εξαρτάται από τη γεωμετρία των ρωγμών.
Εμφάνιση: ακτινωτή γύρω από μια κεντρική περιοχή, γιατί
δημιουργούνται ρωγμές ακτινωτής διάταξης γύρω από τη
θέση μέγιστης πίεσης που ασκεί το μάγμα. Η διάβρωση ή
μη μιας φλέβας σε σχέση με τα περιβάλλοντα πετρώματα
δημιουργεί άλλοτε «τείχος» ή «αυλάκι». Όταν οι φλέβες
φτάσουν στην επιφάνεια της γης δημιουργούν τις
γραμμικές εκρήξεις.
Παραδείγματα: Great Dike (μήκος 540km, πλάτος 9km).
Βόρειος Αγγλία με μήκος 150km.
2.4. ΙΣΤΟΣ ΤΩΝ ΕΚΡΗΞΙΓΕΝΩΝ
ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ
Ο ιστός αναφέρεται στη γενική φυσική εμφάνιση του πετρώματος,
δηλαδή:
α. βαθμός κρυσταλλικότητας,
β. ανάπτυξη και ταξιθέτηση των ορυκτολογικών συστατικών στο χώρο,
γ. τρόπος συνάφειας των ορυκτολογικών κόκκων,
δ. μέγεθος και μορφή των κρυστάλλων.
• Α. Με βάση τον βαθμό κρυσταλλικότητας:
• Β. // το σχετικό μέγεθος των κρυστάλλων:
κοκκώδης (μεγάλος πλουτωνίτης).
Ολοκρυσταλλικό ιστό.
Ισοδιαμετρικός ή
Πορφυροειδής:
δύο οικογένειες κρυστάλλων- φλέβες.
• Γ. Με βάση τη μορφή και το μέγεθος του κάθε ορυκτολογικού
συστατικού:
ΜΟΡΦΗ
ΜΕΓΕΘΟΣ
Ιδιόμορφο (πρώτο, δικιά του μορφή, άνετη
κρυστάλλωση).
Υπιδιόμορφο (εν μέρει διαμορφώνεται από τη μορφή
του γειτονικού ορυκτού).
Αλλοτριόμορφο ή ξενόμορφο (διαφορετική μορφή
από τη δικιά του, τελευταίο).
Φαινοκρύσταλλος (φαίνεται με γυμνό μάτι).
Μικροκρύσταλλος (φαίνεται μόνο κάτω από
το μικροσκόπιο).
Κρυπτοκρύσταλλος (φαίνεται με ισχυρές
μεγεθύνσεις ή ακτίνες Χ).
2.5. ΔΟΜΕΣ ΤΩΝ ΕΚΡΗΞΙΓΕΝΩΝ
ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ
Η δομή αναφέρεται στους χαρακτήρες μεγάλης
κλίμακας που διαπιστώνονται με την υπαίθρια
παρατήρηση.
Α. Συμπαγής και ακανόνιστη δομή: Συμπαγή
πετρώματα με τυχαία διάταξη στο χώρο και στο
πέτρωμα των ορυκτολογικών συστατικών.
Β. Ταινιωτή δομή: Πετρώματα με μικρή συχνότητα,
παρουσιάζουν παράλληλες ταινίες ως
αποτέλεσμα μιας παράλληλης διάταξης στο χώρο
των ορυκτολογικών συστατικών.
2.6. ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ
ΤΩΝ ΜΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ
Η ονομασία και η ταξινόμηση ενός πετρώματος
πρέπει να προκύπτει από την υπαίθρια
παρατήρηση η οποία επιβεβαιώνεται ή αλλάζει
με τη χρήση του μικροσκοπίου και τέλος
επιβεβαιώνεται ή αλλάζει μέσω της χημικής
ανάλυσης.
Μέχρι σήμερα η ονομασία και η ταξινόμηση
στηρίζεται σε μονόπλευρα δεδομένα όπως π.χ.
θέση εμφάνισης, ιστός, ορυκτολογική ή χημική
σύσταση.
2.6.Α. Ταξινόμηση με βάση το χημισμό:
για τη συζήτηση των μαγματικών τύπων, για την
ερμηνεία των χημικών αναλύσεων απαιτείται
ταξινόμηση με βάση το χημισμό.
Μειονεκτήματα:
δεν λαμβάνει υπόψη τον ιστό και την ορυκτολογική
σύσταση.
Αγνοεί την ιστορία ψύξης μαγμάτων με ίδια
σύσταση που κρυσταλλώθηκαν με διαφορετικό
ρυθμό.
Πετρώματα με διαφορετικό ιστό και ορυκτολογική
σύσταση ανήκουν στην ίδια ομάδα π.χ.
Οψιδιανός και γρανίτης.
2.6.Β. Ταξινόμηση με βάση την περιεκτικότητα σε SiO2:
Τα περισσότερα εκρηξιγενή πετρώματα περιέχουν SiO2.
Ταξινομούνται σε Όξινα, ενδιάμεσα, βασικά, υπερβασικά.
Η ταξινόμηση αυτή για έναν χημικό δείχνει τη συγκέντρωση σε Η2, αλλά για
έναν πετρολόγο δείχνει την % παρουσία του SiO2 στο πέτρωμα.
>66% όξινα, 52-66% ενδιάμεσα, 45-52% βασικά, <45% υπερβασικά.
• Ρυόλιθοι-γρανίτες (=72%)
όξινα,
• Συηνίτης (=59%), Διορίτης (=57%), μονζονίτης (=55%)
ενδιάμεσα,
• Γάββρος – Βασάλτης (=48%)
βασικά,
• Περιδοτίτης (=41%)
υπερβασικό.
Η επί τοις % παρουσία SiO2 έχει ελάχιστη σχέση με το % του
κρυσταλλωμένου SiO2 (χαλαζία). Π.χ.
Α. ίδιο ποσό SiO2 σε δύο πετρώματα που 1. στερούνται χαλαζία ή 2. έχουν
μέχρι 35%.
Β. ίδιο χαλαζία αλλά διαφορετικό %SiO2 μέχρι και 15% . Έτσι, στην ίδια θέση
του πίνακα αναφέρονται πετρώματα με ορυκτολογικές ανομοιότητες.
2.6.Γ. Ταξινόμηση με βάση τη θέση εμφάνισης:
Τρεις κατηγορίες:
1. Πλουτώνια με φανερωτικό ιστό,
2. Υπό-αβυσσικά με πορφυροειδή ιστό,
3. Ηφαιστειακά με πορφυριτικό μέχρι υαλώδη ιστό.
2.6.Δ. Ταξινόμηση με βάση την ορυκτολογική
σύσταση του πετρώματος:
Στηρίζεται στο γεγονός ότι τα μαγματικά πετρώματα
δομούνται από ορυκτά των οποίων η ποικιλία και
οι αναλογίες τους είναι καθοριστικά στοιχεία
αφού σχετίζονται και ερμηνεύονται από τη
σύσταση και την ιστορία του μητρικού μάγματος.
2.6.Ε. Ταξινόμηση με βάση τον δείκτη χρώματος:
Η αναλογία άσπρων και μαύρων συστατικών σε μέτρια ή
μέχρι χονδρόκοκκα πετρώματα αποτελεί έναν απλό
τρόπο ξεχωρίσματος.
Βασικά: σκούρα στο χρώμα (μεγάλη περιεκτικότητα σε
σιδηρομαγνησιούχα).
Ενδιάμεσα και όξινα: ανοιχτά στο χρώμα (μικρή
περιεκτικότητα σε σιδηρομαγνησιούχα).
Εξαιρέσεις: Ο Δουνίτης που είναι υπερβασικό περιέχει
ολιβίνη, ωχρός στο χέρι, άχρωμος σε τομή.
Άσπρα ορυκτά: χαλαζίας, άστριοι, αστριοειδή, μοσχοβίτης
Μαύρα ορυκτά: βιοτήτης, πυρόξενοι, αμφίβολοι, ολιβίνης.
• Ταξινόμηση Johannsen: Τέσσερεις κλάσεις
(ανάλογα με την κατ΄ όγκο περιεκτικότητα σε
μαύρα συστατικά (όρια 5-50-95%).
• Ταξινόμηση Shand: Τέσσερεις κλάσεις με
διαφορετικά όρια: α. λευκοκρατικά (<30%), β.
μεσοκρατικά (30-60%), γ. μελανοκρατικά (6090%), δ. υπερμελανικά (>90%).
• Ταξινόμηση Ellis: Τέσσερεις κλάσεις με
διαφορετικά όρια: α. Ολοφεσικά (<10%), β.
Φελσικά (10-40%), γ. μαυροφελσικά (40-70%), δ.
μαύρα (70%).
2.6.Ε. Ταξινόμηση με οικογένειες:
Αν μπορούμε να αναγνωρίσουμε τα ορυκτά και τις
αναλογίες τους σε ένα πέτρωμα τότε μπορούμε να
τα τοποθετήσουμε σε μια από τις οικογένειες.
Ταξινόμηση Daly: στηρίχτηκε στην αρχή της
οικογένειας, δηλαδή πετρώματα με σύσταση στενά
σχετισμένη, ανεξάρτητα του ιστού και του τρόπου
γένεσης ανήκουν σε μια οικογένεια. Το όνομα του
χονδρότερου σε μέγεθος κόκκου-μέλους δίνεται
στην οικογένεια.
Οικογένειες: Νεφελινικός Συηνίτης, Συηνίτης, Γρανίτης,
Γρανοδιορίτης, Διορίτης, Γάββρος, Ολιβινητικός
Γάββρος, Περιδοτίτης, Δουνίτης.

Download Report