GEOKEMIJA MAGMATSKIH IN METAMORFNIH KAMNIN

1. GEOKEMIJA MAGMATSKIH IN METAMORFNIH KAMNIN Nina Zupančič

2. UČNI SMOTRI • uvesti pravila vstopanja kemičnih prvin v minerale • predstaviti najpomembnejše petrološke diagrame, ki temeljijo na kemičnih prvinah • povezati znanje kemije, fizikalne kemije, kristalografije, mineralogije in petrologije za interpretacijo kemijskih analiz kamnin

3. PRIČAKOVANO PREDZNANJE • kemija srednješolskega nivoja • za geologijo pomembna poglavja fizikalne kemije • kristalografija • mineralogija • petrologija

4. PORAZDELITEV PRVIN kristalna kemija klasifikacije prvin periodni sistem geokemična afinitete kompatibilnost neizomorfno vključevanje izomorfno nadomeščanje po Goldschmidtu po Damonu porazdelitveni koeficient dejavniki vpliva Onumovi diagrami magmatski procesi PREDAVANA SNOV

5. MAGMATSKE KAMNINE • uvod • razmerja kamnin • kemizem litisfere • mineralna sestava : kemizem • izvor magme • povezava tipov magme s tektonskimi okolji

6. GLAVNE PRVINE klasifikacija TAS, K2O - SiO2 alkalne - subalkalne nasičenje z SiO2 nasičenje z Al2O3 izvorne kamnine (I, S, A, M) normativna kationska variacijski diagrami tipi diagramov ugotavljanje mobilnosti prvin Harkerjev diagram diferenciacijski indeks magnezijevo število Peackokov indeks Larsenov indeks AFM diagram ugotavljanje trendov količine snovi v procesu sestave faz modeliranje eksperimentalni fazni diagrami pregled sistemov diagrami za granite diagrami za alkalne kamnine diagrami za bazalte

7. SLEDNE PRVINE posebne skupine REE spider diagrami PGE prehodne kovine normalizacije interpretacija bivariatni grafi nezdružljive združljive interpretacija diagrami obogatitve / izgube modeliranje tipi modeliranja - enčbe procesov vektorski diagrami mineralni vektorji delno taljenje multivariatni diagrami REE inverzne tehnike

8. DIAGRAMI TEKTONSKIH OKOLIJ • vrste okolij • diagrami za bazalte • glavne prvine • sledne prvine • diagrami za granite • glavne prvine • sledne prvine

9. METAMORFNE KAMNINE • dejavniki • vrste metamorfoze • hitrost reakcij • termalni model metamorfoze • metamorfni faciesi • geotermometer / geobarometer

10. OSVOJENO ZNANJE • Klasifikacija prvin po geokemični afiniteti – za vsako skupino navedi primer. • Kaj pomeni, da je prvina inkompatibilna ali nezdružljiva? • Kaj vpilva na združljivost/nezdružljivost prvin? • Kam oziroma kako se prvine vežejo v mineral? • Navedi primer kamninotvornega in akcesornega minerala z glavno in sledno prvino. • Navedi primer izomorfnega nadomeščanja dveh (ali več9 glavnih prvin. • Navedi primer nadomeščanja glavne prvine s sledno. • Naštej vrste neizomorfnega vključevanja slednih prvin. • Goldschmidtovi pogoji izomorfnega nadomeščanja. • Pogoji izomorfnega nadomeščanja po Damonu – razlike glede na Goldshmidtove. • Kaj je to porazdelitveni koeficient, kakšne vrste porazdelitvenih koeficientov poznaš? • Kaj vpliva nanj? • Uporabnost porazdelitvenega koeficienta? • Metode določanaja porazdelitvenega koeficienta. • Kaj je to Onumov diagram.

11. Katere kamnine prevladujejo v zgornjih 15 km skorje, katere na površju Zemlje? • Povezava med mineralno in kemično sestavo magmatskih kamnin. • Kateri dve magmatski kamnini prevladujeta v Zemljini skorji – kje in zakaj? • Navedi približne % deleže oksidov glavnih prvin v magmatskih kamninah. • Navedi tektonska okolja ter magmatske kamnine, vezane nanje. • Navedi in pojasni njihov kemizem. • Kako nastane granit? • Navedi nekaj primerov uporabe glavnih prvin za magmatske kamnine. • Navedi kemijske klasifikacije magmatskih kamnin. Kako se med seboj razlikujejo? • Skiciraj TAS diagram. • Razlika med alkalno in normalno (subalkalno) vrsto magmatskih kamnin. • Katere bistvene minerale pričakuješ v magmatskih kamninah, ki so s kremenico a.) prenasičene, b.) nasičene in c.) nenasičene? • Razlika med I- in S-tipom granita? • Razlika med modalno in normativno mineralno sestavo magmatskih kamnin? • Skiciraj primer Harkerjevega diagrama in ga komentiraj. • Zakaj Harkerjev diagram ni primeren za prikaz trendov bazičnih kamnin? • Skiciraj in razloži AFM diagram.

12. Uporaba variacijskih (prvina/prvina) diagramov? • Problemi pri interpretaciji variacijskih diagramov. • Kaj pomeni mobilnost prvine. • S pomočjo katerih indeksov razlagamo magmatske procese? • Kateri trikotni fazni diagram se uporablja za granite, kateri za bazalte? • Primerjava med uporabo glavnih in slednih prvin pri magmatskih kamninah. • Magmatski procesi, ki jih lahko ugotavljamo z uporabo slednih prvin. Navedi nekaj primerov uporabe. • Uporaba geokemije pri ugotavljanju tektonskih okolij magmatskih kamnin (izhodišča, prvine, kamnine, omejitve). • Kaj je porazdelitveni koeficient in kje ga uporabljamo. • Modeliranje magmatskih procesov (kateri so, katere prvine uporabimo in kako, kakšne so prednosti in omejitve). • Kaj so REE, kako in za kaj jih uporabljamo pri interpretaciji magmatskih kamnin. • Kako bi s pomočjo geokemičnih podatkov (katerih) ugotovil, ali je granit nastal z diferenciacijo bazaltne magme iz plašča ali z delnim taljenjem kamnin skorje. • Kaj je to normalizacija, zakaj jo uporabimo, s katerimi prvinami in katere materiale lahko uporabimo zanjo. • Kako bi z geokemičnimi podatki ločil tholeeitni niz kamnin od kalcijsko-alkalnega, skiciraj diagram in navedi njegovo uporabnost pri interpretaciji.

13. PREDLAGANE SPREMEMBE • Z izboljšanjem predznanja nameneiti več časa modeliranju in interpretaciji • računalniško podpreti vaje