„Kinetická cesta" a stavba magmatických hornin Jak kontrolují kinetické fa výslednou stavbu hornin Jak může být studium stavby hornin využito při rekonstrukci kinetické historie Josef Zeman Vlivy Rozhodující je chemické složení Pro stejné složení: různá forma (faneritick; afanitická, pyroklastika, sklo atd.) »orfyrická, Stavba Textury (mikrostruktury) - zastoupení skla, tvar a vzájell vztahy krystalů, jejich velikost Struktury - vlastnosti pozorovatelné ve větších rozměrech, vrstevnatost, páskování, polštáře atd. Minerální složení -> intenzivní proměnné při vzniku Stavba hornin -> kinetická cesta Josef Zeman Kryštalizační cesta Krystal in ita a velikost zrn Tvar krystalů Nehomogenní zrna Texturální rovnováha Sekundární modifikace hranic zrn Neexplosivní uvolnění fluid Dutiny s plynokapalnými uzavřeninami Fragmentace Stavba vulkanoklastů Konsolidace vulkanokalstů Anisotropní stavby Vršte vnatost Lineace Laminace Šlíry To ková vršte vnatost Josef Zeman KIN ľ.TIC PATU VISCOUS MAGMA FLOW CRYSTALLIZATION: CRYSTAL NUCLEATION AND GROWTH TEXTURAL EQUILIBRATION FRAGMENTATION VOLATILE FLUID NUCLEATION AND CAVITY GROWTH Principal fabric attribute Krystal i n ita a velikost zrn Sklo 0-100% Velikost zrn -submikroskopická (0,001 mm) až několik metrů (a) (b) Obsidián - vysoký obsah Si02, téměř vždy obsahuje krystality (1 um a méně) Bazalty - oceánské dno Alvin, středoatlatický hřbet Olivín, péřovité klinopyroxeny Skeletální plagioklasy, pyroxeny a olivíny 0 cm 2 I_____I Obsidián Tokové páskování Krystality Josef Zeman Josef Zeman Bazalty - oceánské dno Alvin, stí edoatlatický hřbet Olivín, péřovité klinopyroxeny Skeletální plagioklasy, pyroxeny a olivíny Skla Jsou nestabilní (metastabilní) - hydratace, devitrifikace - difúze OH" ionů Hydratace Pitchstone - 6-16 % vody Perlit až 6 % vody absorbované při povrchové teplotě, může být uvolněna zahřátímna110°C Perlitická textura -hydratace podél trhlin, sekundární minerály expandují, nové trhliny, opakování; v horkém podnebí- 1-2 um/1 000 let Devitrifikace - opožděná krystalizace, sféru lity Společné působení -palagonit: až 30 % vody, Fe oxidováno na Felll, jílové minerály a zeolity. Josef Zeman Perlitíc cracks > Sféro I i ty Afanitická textura -minerály nejsou rozeznatelné okem -silné podchlazení, rychle vznikající zárodky pomalu rostou; výlevné a připovrchové horniny Josef Zeman Granodioritový porfyr Felsická, mikrokrystalinní porfyricko-afanitická textura (b) Plagiodase phenocryst with corroded core Pyroxene phenocryst Hornblende phenocryst Microlites of feldspar in felty matrix Hornblende phenocrysts with decomposed rims rich in opaque Fe-Ti oxides Andesit z lávových proudů potfyricko-afanitická textura Josef Zeman Olivine phenocrysts with minute semiopaque inclusions of Cr-spinel Part of olivine phenoeryst 0 mm I 1_______________________i Piagioclase Pyroxene Magnetite Potfyricko-afanitický bazalt z lávových proudů Intergranulární textura - náhodně orientované mikrolitické plagioklasy, větší pyroxeny, Fe-Ti oxidy, olivíny vytvářejí jemně propojenou mozaiku Josef Zeman Phaneritická textura - minerály jsou identifikovatelné okem Magmatické intruze, nízké podchlazení (snad jen několik °C) Bez ohledu na složení, vznik a hloubku: 1-20 mm = nukleace a rychlost růstu nezávisí významně na složení magmatu a tlaku při nízkém podchlazení Ekvigranulární, neekvigranulární Josef Zeman Neekvigranulární faneritický Pegmatit Apliuniiie--------*■ Phaňeritic incqiiigruiuilar senate nequigranular porphyrftic phanerilič 72 Porfyrická textura - euhedrální fenokrysty v jemnozrnné matrix Polygenetické: - dvoustupňové chlazení (???) - různé rychlosti nukleace - izotermální redukce tlaku (porfyrické horniny) (krystalizace vede k uvolnění fluid, uvolnění tlaku) - běžná krystalizace (nejméně uváděný důvod) Josef Zeman Potfyricko-faneritický granit Poikilitická textura Oikorysty (domovské krystaly) uzavírají malé krystaly -různé rychlosti nukleace Tvar krystalových zrn Většinou určen způsobem krystalizace Nízké podchlazení - euhedrální- idiomorfní zrna: izolované fenokrysty Vyšší podchlazení - skeletální, dendritické, péřovité, sférulitické Subhedrální Anhedrální - xenomorfní Hypidiomorfně granulami textura: euhedrální, subhedrální, anhedrální krystaly Gabro: euhedrální magnetit, plagioklas a olivín, anhedrální pyroxeny Josef Zeman izotropní mm Ap liti c ká textura Žíla granitového aplitu v granodioritu K-rich alkali feldspar Plagioclase Quartz Josef Zeman Nehomogenní krystaly Zonální krystaly Výsledek neúplné kontinuální reakce mezi taveninou a krystaly - růst rychlejší než ustavování rovnováhy Oscilační zonalita Reakční lemy Výsledek neúplné diskontinuální rekce mezi taveninou a krystaly Rozpad a odmíšení v subsolidu Rozpad biotitu a amfibolů na bezvodé ekvivalenty (pyroxeny, Fe-Ti oxidy, alkalické živce) Rozkladné lemy - olivín -> iddingsit: v lávových proudech na povrchu krypto krystalická směs Fe111 oxidů a jílových minerálů Odmíšení - pertit: Na- a K-živec Rapakivi živec v dacitu Sanidin obklopen plagioklasem - míšení ryolitového magmatu se sanidinem s bazaltovým andesitickým magmatem (?) Josef Zeman r (ai (b) Pyroxene yr* tfj t :-X K > '£&&£+'% iddingsit: v lávových proudech na povrchu krypto krystalická směs Fe111 oxidů a jílových minerálů Odmíšení - pertit: Na- a K-živec (a) RozpfeL amfibolu Fe-Ti oxiav, pyroxen, živce tb) 0 mm 0.03 Josef Zeman /»„,, 0.3 GPa r i------------1 i i LIQUID ~f------------r--------T^ ^.--'- 'V ? - NK) - 400 L + Ab» Afii L+ Kf, _i---------1---------1---------1----------1----------1- -Í------------L- (d) B Pcnhiic Josef Zeman Odmíšení - pertit: Na- a K-živec „pertitický" pyroxen Zoned plügioclasc "Perth it ic" pyroxene 19 Sekundární modifikace hranic zrn Písmenková textura - živec a křemen Myrmekit - křemen (červovitý) v Na-živci (obvykle v kontaktu s K-živcem) Někdy interpretováno jako odmíšení za přínosu Si. Ostwaldovo zrání Plagioclase Problémy interpretace Stále málo kontrolovaných experimentů Textura magmatických hornin a posloupnost kr^stalizace Kriteria Srovnání fen okry s t u a minerálů základní zhmoty Reakční lemy Minerální inkluze ve větších zrnech Relativní vlastní omezení zrn minerálů v kontaktu Například inkluze jsou jednoznačně interpretovány jako důkaz to h 31 uzavřený minerál krystalizoval dříve než jeho hostitel (např. poikilyticky uzavřený pyroxen v oikokrystu plagioklasu. Interpretace však nemusí být korektní nejméně ze tří důvodu: Pyroxen mohl krystalizovat později z taveniny uzavřené skeletálním krystalem plagioklasu Pyroxen mohl krystalizovat později v mechanicky narušeném plagioklasu Plagioklas vyplnění inkluzemi může být xenokryst nebo restit, pocházející z metamorfní horniny v hluboké kůře (oblast generace magmatu). Josef Zeman EARLY SUBSEQUENT Relativní euhedralismus je také často zdrojem nesprávných interpretací Ofitická textura: plagioklas rostl jako první, následoval pyroxen, který plagioklas uzavřel. Další možné interpretace: První začal krystalizovat pyroxen s málo zárodky a pomalým růstem, následovaný krystalizací plagioklasu - velké množství zárodků a rychlý růst. Pyroxen a plagioklas začaly krystalizovat a růst společně. Jediný spolehlivý závěr: Vznikalo menší množství zárodků pyroxen u. Abundant nuclei of pliigioclase. then growth Continued plagioclase growth: lew pyroxene nuclei, [hen rapid growth Josef Zeman