751 likes | 2.7k Views
Minerali i stijene. Minerali su prirodne, čvrste, anorganske tvari određenog kemijskog sastava. Pravilne su unutarnje građe koju izražava njihova kristalna rešetka te stoga predstavljaju kristale . 99 vol % svih minerala, a time i većinu stijena u Zemljinoj kori gradi osam elemenata:
E N D
Minerali su prirodne, čvrste, anorganske tvari određenog kemijskog sastava. Pravilne su unutarnje građe koju izražava njihova kristalna rešetka te stoga predstavljaju kristale.
99 vol % svih minerala, a time i većinu stijena u Zemljinoj kori gradi osam elemenata: Kisik - 46 % Silicij - 28 % Aluminij - 8 % Željezo - 6 % Kalcij - 3.5 % Natrij - 3 % Kalij - 2.5 % Magnezij - 2 %
svi minerali svrstani su u skupine prema njihovom kemijskom sastavu • najvažnije skupine minerala koji formiraju stijene: Silikati Oksidi i hidroksidi Sulfidi Karbonati Sulfati
Osnovna osobina tinjaca: kalavost - kalanje u tanke listiće. Primjer: minerali grupe TINJACA (LISKUNA): MUSKOVIT BIOTIT Minerali grupe GLINA: KAOLINIT MONTMORILONIT
ELEMENTI DIJAMANTZLATOSREBROSUMPOR Samorodno zlato Fotografija: M. Šoufek: Svijet minerala
SULFIDI pirit FeS2 Sulfidi - uključuju sulfidni ion S2- s metalnim kationom (npr. bakar, cink, nikal) glavne rude mnogih minerala - pirit – “fools gold” Fotografija: M. Šoufek: Svijet minerala
Sfalerit ZnS Fotografija: M. Šoufek: Svijet minerala
Antimonit Sb2S3 Fotografija: M. Šoufek: Svijet minerala
Arsenopirit FeAsS Fotografija: M. Šoufek: Svijet minerala
OKSIDI I HIDROKSIDI OKSIDI: KREMEN ili KVARC Fotografija: M. Šoufek: Svijet minerala
Nokat obično ima tvrdoću oko 2,5. Ukoliko je moguće zagrebati glatku površinu minerala noktom, tvrdoća minerala mora biti manja od 2,5: GIPS
ERUPTIVNE I SEDIMENTNE METAMORFNE Litosferu izgrađuju STIJENE
EURPTIVNE ILI VUKLANSKE STIJENE nastaju kristalizacijom minerala iz prirodne silikatne taljevine magme ili u slučaju kada magma izbije na površinu Zemlje - lave.
Podjela eruptivnih stijena: Eruptivne stijene dijele se prema mjestu postanka, sadržaju SiO2 (kiselosti) i mineralnom sastavu
PREMA MJESTU POSTANKA INTRUZIVNE (dubinske ili plutonske) stijene nastale sporim hlađenjem magme u Zemljinoj unutrašnjosti (dubina > 1km) EFUZIVNE (vulkanske ili površinske) stijene nastale brzim hlađenjem lave na Zemljinoj površini ili vrlo blizu površine žične, žilne stijene koje nastaju kristalizacijom minerala u pukotinama plićih dijelova kore, općenito na dubini do 1 km;
INTRUZIVNE ERUPTIVNE STIJENE nastale na velikim dubinama (obično više od nekoliko kilometara) imaju granularnukrupnokristalastu strukturu. Većina kristalića (zrna, granula > 1 mm); kristalići (zrna) su međusobno uklješteni
EFUZIVNE STIJENE koje su nastale BRZIM hlađenjem odlikuju se PORFIRNOM strukturom jer su iz ukupne količine LAVE iskristalizirali poneki minerali (kristali) dok se ostatak lave skrutnuo u potpuno neuređenu masu SiO4 tetraedara koju nazivamo VULKANSKO STAKLO.
Efuzivne stijene mogu biti izgrađene samo od stakla. Takva se stijena zove – OPSIDIJANEvuzivna stijene koja se sastoji od vulk. stakla, a koja u sebi ima mnogo šupljina od zaostalih plinova (vezikularna struktura), lagana je i pliva na vodi zove se PLOVUČAC. Opsidian Plovučac Vulkanski pepeo
PODJELA ERUPTIVNIH STIJENA PREMA KOLIČINI SiO2 Ultrabazične stijene, ako sadrže < 40 SiO2 Bazične stijene, ako sadrže 40 - 52 tež. % SiO2 Neutralne stijene, ako sadrže 52 - 62 % SiO2 Kisele stijene, ako sadrže > 62 % SiO2
Efuzivne IntruZivne Bazalt Gabro Riolit Granite Granit Fig. 4.5
magma Klasifikacija magmatskih tijela
Mehanički sedimenti (klastiti) Kemijski sedimenti Biogeni sedimenti Sedimentne stijene Tom Bean/DRK
Sedimentne stijene nastaju kroz četiri faze sedimentnog ciklusa • Trošenje starijih stijena • Transport materijala • Taloženje (sedimentacija) • Litifikacija (okamenjivanje) ili dijageneza
4 faze u procesu nastanka sedimentnih stijena • Trošenje • Transport • Taloženje • Litifikacija (dijageneza) Fig. 7.1
Stijene koje su građene od fragmenata – KLASTA nastalih trošenjem starijih stijena zovu se KLASTIČNE sedimentne stijene ili mehanički sedimenti
Veličina fragmenata 2 mm 0,063 mm 0,004 mm
Trošenje stijena • Fizičke i kemijske promjene koje se zbivaju u stijenama kada su pod utjecajem atmosferskih i bioloških procesa • KEMIJSKO TROŠENJE I MEHANIČKO TROŠENJE
KEMIJSKO TROŠENJE promjena mineralnog sastava stijena • minerali formirani duboko u unutrašnjosti Zemlje nisu stabilni u površinskim uvjetima • Trošenje je proces obrnut slijedu Bowenovog niza: najlakše se troši olivin koji nastaje > 10000 C zatim - pirokseni - amfiboli - biotit - ortoklas - muskovit - kvarc koji nastaje na oko 6000 C • Glavni uzročnik kemijskog trošenja je voda
b Kemijski sedimenti Sol, gips, vapnenac i dolomit a c Iz zasićenih vodenih otopina mogu se izlučiti minerali ako se npr. smanji volumen otapala (vode) isparavanjem - a. Nova sedimentna stijena nastat će, dakle, izravnim izlučivanjem minerala iz vodene otopine – b, c
Trošenje vapnenačkih (kalcitnih) spomenika Mramor R. Siever
Mehaničko trošenje= usitnjavanje, mehanička erozija Događa se najčešće zbog: Smrzavanja - voda se smrzavanjem širi i do 9% - glacijalni prostori - voda ulazi u pukotine, smrzavanje, širenje leda i pukotina • višestruko ponavljanje - pucanje i raspadanje stijene Termičke oscilacije - različito širenje minerala zbog zagrijavanja stvara pritiske u stijeni i ona puca - klimatski vruća područja - za vrijeme zalaska Sunca temperatura zraka može pasti sa 43o C na samo 15o C u samo jednom satu. - nagle promjene temperature stijenu slabi - visoke temperature - širenje; niske temperature - kontrakcija
Trošenje uslijed • organske aktivnosti— od korijenja biljaka do mikroorganizama • -mehanički pritisak korijenje prilikom rasta stvara i širi pukotine pa se stijena raspada • biljke svojim korijenjem unose bakterije • bakterije i alge ulaze u pukotine i proizvode mikropukotine • mikroorganizmi proizvode i kiselinu - kemijsko trošenje stijene • gljive koje proizvode kiselinu - razaranje stijena • korijenje stabla zavučeno u pukotine stijene -
Uloga organizama u trošenju stijene Peter Kresam
HORIZONTALNA SLOJEVITOST FORMIRANA NIZANJE SLOJEVA OMEĐENIH SLOJNIM PLOHAMA
MULJ ŠEJL
PIJESAK PJEŠČENJAK
ŠLJUNAK KONGLOMERAT
Biogeni sedimenti • Nastaju od ostataka biljaka (fitogeni) i životinja (zoogeni) • Vapnenac, dolomit • Kaustobioliti (stijene koje gore) – nastaju karbonizacijom biljaka • Ugljen i nafta
METAMORFNE STIJENE Gregory G. Dimijian/Photo Researchers
Metamorfne stijene Metamorfizam: promjena MINERALNOG SASTAVA i STRUKTURE stijene Metamorfnastijena jebilo koja stijena (sedimentna ili magmatska) koja se našla u uvjetima povišenog tlaka i temperature te je izmijenila svoj mineralni sastav i strukturu u čvrstom stanju, a da pritom nije prešla u taljevinu
Uzroci metamorfizma Temperatura: minerali su stabilni samo u određenom temperaturnom rasponu. Tlak: povećanje tlaka dovodi do određenih promjena u stijenama: nastaju minerali s gušćom rešetkom (veća spec.gustoća) ili se oni preferirano orijentiraju tako da je najveća površina minerala usmjerena okomito na tlak. Tlak potječe najčešće od pritiskanja težine stijena koje se nalaze u krovini (tzv. tlak zalijeganja) Fluidi (H2O): za vrijeme metamorfizma djeluju kao katalizatori i potpomožu izmjenu iona prilikom tvorbe i rasta minerala.
Smjer tlaka Smjer tlaka Preferirana orijentacija - škriljavost Preferirana orijentacija
Stijene regionalne metamorfoze (povišeni p,T)ŠKRILJAVACGNAJS Porast intenzitetametamorfizma Škriljavac Primarne stijene Slejt Bazalt Šejl Gnajs Veličina kristala raste Folijacija i škriljavost rastu
ŠKRILJAVAC BiophotoAssociates/Photo Researchers
Gnajs Breck P. Kent