Geochemie magmatických a metamorfních procesů 2006

   

   Základní údaje

   Tématicky přehled

   Syllabus

   

   Určeno:               IV.+V. roč.  (LS 2/1)

   Přednášející:     Doc. Dr. Josef Zeman, CSc.

   Přednáška:         úterý 8:00 -- 9:50

   Cvičení:               úterý 10:00 -- 10:50

   

   Anotace

   Přednáška je věnována aplikaci principů fyzikální geochemie na reálné geologické systémy. Po
   zvládnutí studované problematiky je student schopen (1) samostatně sestrojit fázový diagram
   pro studovaný systém, (2) rozhodnout o typu krystalizace systému (rovnovážná, nerovnovážná)
   (3) dešifrovat podmínky vzniku (p, T, složení zdrojového materiálu) a (4) rekonstruovat cestu
   vývoje dané horniny od zdrojového materiálu (magma, zdrojová hornina) k současnému stavu.

   

   Osnova

   1. Magmatické systémy, magma, 2. Těkavé složky, exoluce fluid, 3. Rovnováha krystaly-tavenina,
   fázové diagramy, 4. Krystalizace, krystalizace reálných magmat, geotermometry a geobarometry,
   posouzení stavu rovnováhy v~taveninách, 5. Dynamika tavenin a krystalů, transportní jevy,
   viskozita, chemická difuze, přenos tepla, povrchové napětí, krystalizace, 6. Sekundární
   procesy vedoucí ke změnám velikosti a tvaru krystalů, odplynění a fragmentace magmatu, 7.
   Kinetická cesta a stavba magmatických hornin, krystalizační cesta, problémy interpretace, 8.
   Metamorfní procesy, přeměny minerálů a hornin v pevné fázi, 9. Role fluid, 10. Rychlost
   metamorfních procesů.

   

   

   Časový harmonogram

   1             21. 2.                     Magma

   2             28. 2.                     Magma

   3             7. 3.                        Rovnováhy krystaly-tavenina v magmatických
   systémech

   4             14. 3.                     Rovnováhy krystaly-tavenina v magmatických systémech

   5             21. 3.                     Chemická dynamika tavenin a krystalů

   6             28. 3.                     Rychlost krystalizace

   7             4. 4.                        Sekundární procesy

   8             11. 4.                     Kinetická cesta

   9             18. 4.                     Fyzikální a tepelná dynamika magmatických těles

   10           25. 4.                     Fyzikální a tepelná dynamika magmatických těles

   11           2. 5.                        Metamorfní procesy

   12           9. 5.                        Rezerva

   13           16. 5.                     Rezerva

   Podrobný sylabus -- viz následující strana.

   Podrobný sylabus

   

    1. Magma: Definice magmatu, atomová struktura, role těkavých složek, rozpustnost těkavých
       složek v silikátových taveninách (voda, oxid uhličitý, síra, fluor).
    2. Magma: Oddělení těkavých látek od taveniny, důsledky oddělení fluid.
    3. Rovnováhy krystaly-tavenina v magmatických systémech: Fázové diagramy, fázové rovnováhy
       binárních systémů, krystalizace
    4. Rovnováhy krystaly-tavenina v magmatických systémech: Krystalizace reálných bazaltových
       magmat, obecný diagram pro tholeitové bazalty, fázové diagramy živců -- binární a ternární
       diagramy. Fázové diagramy slíd a amfibolů, termická stabilita minerálů s těkavými
       složkami, geotermometry a geobarometry, posouzení stavu rovnováhy v horninách, reakce
       v pevné fázi u magmatických hornin.
    5. Chemická dynamika tavenin a krystalů: Transportní jevy, viskozita, chemická difuze --
       povrchová, intergranulární, objemová. První Fickův zákon, difuzní koeficient. Vedení
       tepla, tepelná vodivost. Povrchové napětí.
    6. Rychlost krystalizace: Nuklease a růst, vliv podchlazení.
    7. Sekundární procesy vedoucí ke změnám velikosti a tvaru krystalů: Rozpouštění, resorpce,
       Ostwaldovo zrání, odplynění a fragmentace magmatu.
    8. "Kinetická cesta" a stavba magmatických hornin: Krystalizace a velikost zrn, texturální
       rovnováha, neexplosivní uvolnění fluid, fragmentace, nukleace těkavých fluid a růst dutin.
       skla, afanitická textura, phaneritická textura, porfyrická textura, poikilitická textura.
       Tvar krystalových trn. Hypidiomorfní textura, apolitická textura, zonální krystaly,
       reakční lemy, odmíšení, sekundární modifikace hranic zrn písmenková textura, myrmekit.
       Interpretace. anizotropní stavby: Foliace a lineace. Původ a interpretace.
    9. Fyzikální a tepelná dynamika magmatických těles: Tlakové namáhání a deformace, závislost
       deformace na celkovém tlaku, plastické, křehké a kombinované chování.
   10. Fyzikální a tepelná dynamika magmatických těles: Laminární a turbulentní tok, hustota
       magmatu a tlakové vznášení, přenos tepla vedením a prouděním, chladnutí, konvekce,
       termochemická konvekce.
   11. Metamorfní procesy: Rekrystalizace, chemické reakce, vznik metakrystů, podmínky průběhu
       metamorfních reakcí. Metamorfní podmínky v zemské kůře. Role fluid. Rychlost průběhu
       metamorfních reakcí.