1. Úvod do metamorfních procesů Petrologie G3021 http://www.engr.usask.ca/~reeves/prog/geoe118/images/stress.gif 1. Úvod do metamorfních procesů •Osnova: •Horniny - odraz geologických procesů •Přeměny při metamorfóze •Hlavní činitelé metamorfózy •Typy metamorfózy •Stavební znaky typické pro jednotlivé typy metamorfóz http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/6MetamorphicRocks/Slate/SlateFourColors.jpg http://www.gc.maricopa.edu/earthsci/imagearchive/GARNET_SCHIST_1_big.jpg Horninový cyklus (Hutton 1785, 1795) E:\UE3e\content\ue03\interactive\images\rockcycle_all.jpg Horniny - odraz geologických procesů Ø sedimentární horniny – větrání+eroze, uložení, pohřbení a litifikace ØMagmatické horniny – tavení hornin v kůře/svr. plášti – krystalizace z taveniny Ø metamorfované horniny – vyšší P a T, rekrystalizace minerálů v pevném stavu E:\Chap. 0\subduction.jpg hornina - odráží geologické procesy -chemické složení -minerály -struktura E:\Vybrusy\Janavybrusy\Dia\DiaLUA3.jpg C:\Prednasky metpet Brno\JK ad Milan podz 02\obr\obr_1_1a.gif Schematický PT diagram s vyznačením polí pro různý stupeň metamorfózy (Konopásek et al. 1998). metamorfóza z řec. slova „metamorphosis“ (přeměna) Hranice: diageneze (asi 200 °C) tavení (asi 650 °C – 1100 °C) http://www.geolab.unc.edu/Petunia/IgMetAtlas/meta-micro/slate.UX.jpg 1. • http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR7L-GzJWHXXjR1Jclx4tPcMRRbeOCG8XD3zxECUbx_f8oQcVNV 1. • http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSuU8xeS8XT4197EBU1NqwTYbCOGjw8UUGCOL8cmb6iACPHRgFf 1. • http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSJsnro2a5h3TB0TwusLNTm7VZMM92TZY2r37VYKH7DjQx2D0bM C:\Prednasky metpet Brno\JK ad Milan podz 02\obr\obr_1_1a.gif â velmi nízký stupeň (200 - 350°C) â nízký stupeň (350 - 550°C) â střední stupeň (550 - 650°C) â vysoký stupeň (nad 650°C) METAMORFÓZA • METAMORFÓZA neboli přeměna hornin je proces kdy v horninách (sedimentárních, vyvřelých či již přeměněných) dochází ke změnám v důsledku změny fyzikálních podmínek - zejména teploty a tlaku. • METAMORFÓZA je proces, při kterém dochází k přizpůsobování již existujících hornin novým fyzikálně-chemickým podmínkám prostředí. • METAMORFÓZA je odlišná od zvětrávání a diageneze. • Na rozdíl od těchto procesů METAMORFÓZA probíhá metamorfóza v odlišných fyzikálně-chemických podmínkách, daných nejčastěji vyšší teplotou a tlakem. • Od magmatických procesů je odlišná tím, že horninový materiál zůstává v průběhu metamorfózy v pevném stavu (hornina se nezmění na taveninu). Avšak může docházet k parciálnímu tavení. • Při metamorfóze horniny vznikají nové, metamorfní minerály. Tento proces se nazývá blastéza. F:\Foto\NICA2009\prezentace\D107ab.jpg The IUGS-SCMR has proposed the following definition of metamorphism: Metamorphism is a subsolidus process leading to changes in mineralogy and/or texture (for example grain size) and often in chemical composition in a rock. These changes are due to physical and/or chemical conditions that differ from those normally occurring at the surface of planets and in zones of cementation and diagenesis below this surface. They may coexist with partial melting. http://www.msnucleus.org/membership/html/jh/earth/metamorphic/images/metclass.gif Přeměny při metamorfóze minerály a horniny jsou stabilní jen za podmínek za nichž vznikly změna podmínek – přeměna horniny C:\Prednasky metpet Brno\JK ad Milan podz 02\obr\obr_1_2.gif â změny v chemismu â texturní změny (velikost zrna, deformace) â krystalizace nových minerálů (chemické reakce – fázové změny) Metamorfované horniny na povrchu země mají metastabilní minerální asociace. protolit (původní hornina před metamorfózou) minerální asociace (minerály vznikly společně) minerální parageneze (vyskytují se v hornině společně ale vznikly v různých obdobích met.) E:\Public\scan\LUA20a38.jpg E:\Public\scan\LUA3a11.jpg C:\PTt\Lv60.jpg Grt Grt Qtz Fsp Crd+Opx â krystalizace nových minerálů fázové změny - chemické reakce prográdní (dehydratační) – T: probíhají snadno a vesměs kompletně (s rostoucí teplotou roste rychlost reakcí), často uvolňují vodu – dehydratační retrográdní (hydratační) – ¯ T: málokdy proběhnou úplně, často konzumují vodu – hydratační (tam kde není fluidní fáze přítomna nemusí proběhnout vůbec – metastabilní asociace). Grt Bt Qtz Fsp Přeměny při metamorfóze â texturní (strukturní) změny (změna velikosti zrna, deformace, změny uspořádání minerálů /makro – mikro/) E:\pokorna\P3190017.JPG textura, struktura, stavba Důležité pojmy foliace (schistosity) – plošný strukturní prvek lineace – lineární strukturní prvek F:\Foto\NICA2009\prezentace\P4190116.jpg Přeměny při metamorfóze texturní (strukturní) změny změna velikosti zrna, deformace, změny uspořádání minerálů Přeměny při metamorfóze â změny v chemismu -isochemická metamorfóza -metasomatóza â natavení (anatexe) - magmatické horniny Migmatite2 migmatit D:\prednasky\mineral\Skarn\retro.jpg skarn Hlavní činitelé metamorfózy Odhadovaný rozsah oceánské a kontinentální geotermy After Sclater et al. (1980), Earth. Rev. Geophys. Space Sci., 18, 269-311. Fig 1-9 A) teplota geotermální gradient (gg) • nárůst T na 1 km hloubky • obv. 15-30 °C/km • max. 60 °C/km geoterma • indikuje dT s hloubko • může mít v různých částech kůry odlišný průběh Hlavní činitelé metamorfózy A) teplota zdroje tepla • tok tepla ze zemského pláště • teplo uvolněné při radioaktivním rozpadu v kůře (U, Th) • teplo přinesené magmatickými horninami • exotermní metamorfní reakce (řada hydratačních reakcí) C:\Prednasky metpet Brno\JK ad Milan podz 02\obr\obr_1_4b.gif Variace povrchového tepelného toku měřeného v různých částech Země (a) ve vztahu k deskové tektonice (b). Podle Yardley (1989) Přenos tepla: a) kondukce - tepelná energie je transportována jako kinetická energie z jednoho atomu na další, bez pohybu geologických těles b) konvexe - tepelná energie je transportována pohybem teplejších geologických těles (i fluid) do studenějších částí systému c) advekce - pohyb určitého bodu v hornině přes tepelný gradient C:\Prednasky metpet Brno\JK ad Milan podz 02\obr\obr_1_4a.gif Rozdíly tepelného toku v různých geotektonických kontextech (Konopásek et al. 1998) Hlavní činitelé metamorfózy B) tlak 1) litostatický tlak (confining pressure, všesměrný) P = rgh r- hustota hornin nadložního sloupce (granity 2,7, bazalty 3,0, peridotit 3,3 gcm-3) g – tíhové zrychlení (9,8 ms-2) h - hloubka tj. nárůst s hloubkou cca 1 kbar/3 km používané jednotky: 1 bar = 105 Pa = 0,1 MPa 1 kbar = 0.1 GPa mocnosti zemské kůry v km: oceanická – 5-10 kontinentální kratony – 35-40 kontinentální orogenní oblasti – 70-80 Hlavní činitelé metamorfózy B) tlak 2) orientovaný tlak (stress) Ø neovlivňuje fázové rovnováhy Ø vznik orientované stavby v horninách C) fluida H2O, CO2, O2, H2, F2, N2, CH4 a S Ø součást minerálů (slídy, amfiboly, karbonáty, sulfidy) Ø v pórech mezi jednotlivými zrny, popř. v inkluzích prográdní met. – uvolňovány (dekarbonizace, dehydratace) Ø ovlivňují fázové rovnováhy Ø přenášejí teplo Ø způsobují přenos hmoty a mohou měnit izotopické i chemické složení horniny Základní termíny Ømetamorfní stupeň (grade) – intenzita metamorfózy (T) – vysoký, nízký Ømetamorfní zóna – oblast výskytu indexového minerálu Ømetamorfní izográda – hranice metamorfní zóny Ømetamorfní facie – charakteristická minerální asociace (rozmezí P a T, chemické rovnováhy) Ømetamorfní P-T dráha – vývoj hornin v poli P-T používané pro popis metamorfózy metamorfní zóny a izogrády obr_2_1a Ø metamorfní zóna – oblast výskytu IM Ø metamorfní izográda – hranice MZ obr_2_2 metamorfní facie metamorfní PT dráha obr_2_1b Metamorfní izográda Typy metamorfózy – genetické klasifikace 1) klasifikace podle převládajícího činitele termální met. (T) - různá měřítka dynamická met. (orientovaný tlak) – lokální, text. změny dynamicko-termální met. 2) klasifikace podle geologické pozice a) regionální met. – velké oblasti, L-HT/MP I) orogenní metamorfóza horská pásma, konvergentní hranice desek, vznikají horniny s foliací II) metamorfóza pohřbením anorogenní, tlakem nadloží, sed. pánve III) metamorfóza oceánského dna horká hydrotermální fluida, diverg. r., metasomatóza nabohacení Mg-Na, ochuzení Ca-Si Typy metamorfózy – genetické klasifikace 2) klasifikace podle geologické pozice b) lokální metamorfóza – omezený rozsah I) kontaktní aureoly (HT/LP) II) regionální kontaktní met. (mnohačetné intruze) III) kataklastická metamorfóza mylonitizace orientovaný tlak, vysoká rychlost deformace pseudotachylity, kataklazity, mylonity, fylonity IV) šoková met. – impaktní krátery (coesit, stishovit, suevity) V) hydrotermální metamorfóza (horká fluida, LT/LP) • 3) Klasifikace v kontextu deskové tektoniky •uvnitř bloků – kontaktní metamorfóza, metamorfóza pohřbením, regionální metamorfóza na bázi kůry •divergentní okraje – metamorfóza oceánského dna a kontaktní metamorfóza •konvergentní okraje – orogenní (regionální) metamorfóza, kontaktní metamorfóza, kataklastická metamorfóza •transformované okraje - kataklastická metamorfóza C:\WINDOWS\Desktop\PGS\použité\OBRPOM\tekt\A Circular Wilson Cycle_files\magmagen.jpg C:\WINDOWS\Desktop\PGS\CD650\pdf2\IMAGES\RECENT.JPG Typy metamorfózy – genetické klasifikace barev_obr metamorfní zóny a facie, typy metamorfózy (Fichter www) E:\Chap. 0\seafloor.jpg E:\Chap. 0\subduction.jpg • A) kontaktní metamorfóza •tepelné působení těles vyvřelých hornin •účinky rychle klesají se vzdáleností od plutonu •rozsah obvykle max. několik km •nízký P/T (andalusit-sillimanit) D:\PC\PDF2\8Html\PETROLOGYmet\met7\Pet19-99MetIntro\img011.jpg C:\David\Skola\met\met\Kinds of Metamorphism_files\phasecontact.gif Typické znaky: ü převládá termická složka nad kinetickou ü v úzkém sepětí s hlubinnými vyvřelinami ü výskyt cordieritu, andalusitu a dalších kontaktních minerálů ü foliace jen málo zvlněná, lineace chybí nebo je nevýrazná kaustická metamorfóza: hornina byla v těsném styku s efuzivní vyvřelinou, svým vzhledem připomíná keramické výrobky (vzdálenost od povrchu počítá v desítkách metrů) C:\David\Skola\met\met\A Very Simple Metamorphic Classification_files\contact.gif contact_1.tif 0004CF76Crossite ABA78158: contact_2.tif 0004CF76Crossite ABA78158: F:\Foto\NICA2009\prezentace\D016t.jpg F:\Foto\NICA2009\prezentace\D016ag.jpg Fig 21-14 Geologic Map and cross-section of the area around the Skiddaw granite, Lake District, UK. After Eastwood et al (1968). Geology of the Country around Cockermouth and Caldbeck. Explanation accompanying the 1-inch Geological Sheet 23, New Series. Institute of Geological Sciences. London. The aureole around the Skiddaw granite was sub-divided into three zones, principally on the basis of textures: Unaltered slates Outer zone of spotted slates Middle zone of andalusite slates Inner zone of hornfels Skiddaw granite Fig 21-15 1 mm •B) metamorfóza pohřbením •regionální •anorogenní •sedimentární pánve •způsobena tlakem nadloží a hloubkou •teploty do 300°C (granátová zóna) D:\PC\PDF2\8Html\PETROLOGYmet\met7\Pet19-99MetIntro\img010.jpg http://www.gc.maricopa.edu/earthsci/imagearchive/plain_schist_big.jpg Fig 21-11 Regionální metam. pohřbením (Burial Metamorphism) Metamorphic zones of the Haast Group (along section X-Y in Figure 21-10). After Cooper and Lovering (1970) Contrib. Mineral. Petrol., 27, 11-24. Izogrády mapované od nejnižšího stupně: 1) Zeolity 2) Prehnit-Pumpellyit 3) Pumpellyit (-aktinolit) 4) Chlorit (-klinozoisit) 5) Biotit 6) Almandin (granát) 7) Oligoklas (albit v nízkém met. stupni a směrem do vyšší met. roste obsah Ca) C) metamorfóza oceánského dna obr_2_4 •nízké tlaky velký rozsah teplot •hydrotermální metamorfózy (hlavní činitel horká hydrotermální fluida) •reakce mezi bazaltem a mořskou vodou •metamorfované horniny jsou výrazně postiženy metasomatickými alteracemi (je odnášeno Ca a Si a roste obsah Mg a Na) •chloritem bohaté horniny s vysokým obsahem Mg a nízkým Ca Schematický řez středooceanickým hřbetem ( Ernst, 1976 in Spear, 1993) C:\David\Skola\met\met\Kinds of Metamorphism_files\phasehydro.gif D:\PC\PDF2\8Html\PETROLOGYmet\met8\fig3gs1001.jpg 1. • http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT6aYCJm5Oun2b6luieUETCAuL43AnlQTrhckp6nOewH7LbMlJd 1. • D) transformované okraje Faults (a) Malá hloubky - tektonická brekcie (b) Hlouběji - mylonit • na transformních zlomech • kataklastická metamorfóza a mylonitizace • vysoký orientovaný tlak • ± teplota, až tavení - pseudotachylity • LT křehké - kataklazity; • HT plastické - mylonity; C:\WINDOWS\Desktop\PGS\použité\OBRPOM\tekt\A Circular Wilson Cycle_files\platbndsmal.jpg D:\Zal\Zal\PDF2\b8Html\PETROLOGYmet\met8\fig1gs1001.jpg 1. • http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTSg0YMULd_AskonEVSgrcfC64sBBx4zilV8xZ3zHol5MwAKwM8 1. • http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRBQLHbs5Cm4WpDpKooWnDCSYJ7YSNKQzzWS5R70SX_M5f6e7zteg 1. • http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQScIpl8InBVHoUiZi258r6dRYk2ClVwHAlHEb1ZPOdkzr-HbHo •E) metamorfóza na subdukčních zónách •vysoký P/T (glaukofan-jadeit) •relativně studené horniny jsou rychle transportovány do velkých hloubek D:\PC\PDF2\8Html\PETROLOGYmet\met7\Pet19-99MetIntro\img013.jpg C:\David\Skola\met\met\Kinds of Metamorphism_files\phaseblue.gif C:\David\Skola\met\met\Kinds of Metamorphism_files\phaseecologite.gif obr_2_5 Schematický řez subdukční zónou a vulkanickým obloukem (Ernst, 1976 in Spear 1993). 1. • http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTArM--jSfMcF9ujtBVWHxxEDhZnqDojx7RgiPmJE3Gqj0AY3zr 1. • http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQBCVGLDL29h0zPN1IV0M2GGDoE-J_hPZcAAoNdKmD1nYhQJ6N5 barev_obr E:\Chap. 0\seafloor.jpg E:\Chap. 0\subduction.jpg •F) orogenní (regionální) metamorfóza •- orogenní pásma (kontinentální kolize) •- některé horniny se dostanou do vysokých PT podmínek •- střední poměr P/T •- MP/LT-HT •- Chl-Bt-Grt-St-Ky-Sill •- série kyanit-sillimanit •- střední poměr P/T • D:\PC\PDF2\8Html\PETROLOGYmet\met7\Pet19-99MetIntro\img012.jpg C:\David\Skola\met\met\Barrovian metamorphism_files\phasebarrov.gif 1. • http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQkU3tVgczY0B9mxdFkI193eVCqHs1pLp1BSK9UhcONvVvxF8a9 • C:\David\Skola\met\met\A Very Simple Metamorphic Classification2_files\contbarr.gif orogenní metamorfóza orogenyDB Zjednodušený model vývoje aktivního kontinentálního okraje, Dewey a Bird (1970) J. Geophys. Res., 75, 2625-2647; and Miyashiro et al. (1979) Orogeny. John Wiley & Sons. často polyfázová (metam. i deform.) vhornina byla postižena dvěma nebo více metamorfními pochody v např. kontaktní metamorfózou po metamorfóze regionální v dvě různě silné regionální metamorfózy v dokazuje se zjištěním reliktů starší metamorfózy, které nejsou v souladu s produkty metamorfózy mladší http://www.springerimages.com/images/imagedetail.gif?id=1-10.1007_0-387-30845-8_219-0&access=false& collection=Geosciences&dt=2011-04-14T09:09:25 http://www.springerimages.com/images/mps/imagedetail201104140909250000.gif?id=1-10.1007_0-387-30845 -8_219-0&access=false&collection=Geosciences Další méně užívané názvy •1. Diaftoreza (retrogradní metamorfóza) •polymetamorfóza •poslední metamorfóza vyvolala přeměnu nižšího stupně než metamorfní pochod předchozí • •2. Isofázová metamorfóza •minerální složení horniny se při metamorfóze nemění •uplatňuje se hlavně v některých karbonátových horninách, v křemencích bez jílovitého tmelu a v některých ortorulách •3. Alofázová metamorfóza •minerální složení metamorfitů je jiné než složení výchozí horniny •vznik metamorfních minerálů Další méně užívané názvy •5. Izochemická metamorfóza •chemické složení zůstává metamorfními pochody nezměněno •pravděpodobně u hornin metamorfovaných kausticky (vypálením). •u ostatních metamorfovaných hornin je jediným bezpečným kritériem shoda chemismu s chemismem nemetamorfovaných hornin, do nichž metamorfována hornina plynule přechází (kontaktní aureola) • •6. Alochemická metamorfóza •chemické složení metamorfované horniny je jiné než horniny výchozí •důležitým kritériem je pozorování terénních vztahů, např. změny chemismu zřetelně závislé na vzdálenosti od kontaktu s vyvřelým tělesem apod. Stavební znaky hornin typické pro jednotlivé typy metamorfóz 1)Dynamická metamorfóza Stavby svázané s působením orientovaného tlaku •VŠESMĚRNÝ A ORIENTOVANÝ TLAK C:\DAVID\prednas\petrogr\OBR\Metamorphic Textures_soubory\diffstress.gif •Obr. Deformovaný konglomerát C:\DAVID\prednas\petrogr\strukt\textur\flatening.gif C:\DAVID\prednas\petrogr\strukt\textur\preforient.gif Orientovaný tlak C:\WINDOWS\Desktop\PGS\CD650\OBRPOM\obr\Fold relationships2_files\32conglom.jpg •1. Tlakové postižení se projevuje na minerálech v tomto pořadí: •karbonáty (dvojčatění karbonátů), •křemen (undulosní zhášení křemene, anomální dvojosost), •slídy (ohnutí slídových lupínků, vznik dvojčatění ve slídách), •živce (undulosní zhášení živců, ohnutí lamel, vznik nepravidelného, anomálního lamelování, dislokované lamely). CALCITE.GIF Tlakové dvojčatění: V důsledku tlaku dojde k potočení částí mřížky původně jednoduchého krystalu a vzniku dvojčete. 1. • http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT4yrLI5CDwZnvCN0nFlFv0bCVMwxQ6b9Cr0ZRyhSgNRvwp20VJ2g Undulosní zhášení křemene •2. Porušení tvaru původních zrn, porušení původních struktur a textur, deformace valounů, mandlí, fosilií atd. C:\DAVID\prednas\petrogr\OBR\s4_soubory\expand_soubory\STRUC98M.JPG Vtisky na valounech vzniklé v důsledku diageneze - vznikly na styku valounu (eocenní slepence). •3. Popraskání minerálních zrn: •pukliny probíhají několika zrny, •vznik systémů paralelních trhlinek, •granulace zrn (rozpad původně větších zrn na větší počet zrnek drobných), •vznik kataklastické, maltovité, porfyroklastické až mylonitické struktury, •v extrémních případech až vznik pseudotachylitů (velmi jemná drť připomínající sklo), •vznik sekundárně proudovité textury zejména rozvlečením slídových minerálů do paralelních pruhů. 1. • http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRqpoTYXQoA5SF79Fy4soTasoBFeGNG7ZAyHKOobZWhRGIeddgs http://virtualexplorer.com.au/special/meansvolume/contribs/jessell/lectures/FracturedClast.GIF http://virtualexplorer.com.au/special/meansvolume/contribs/jessell/lectures/F5.14.GIF http://www.gm.univ-montp2.fr/spip/IMG/jpg/pseudo2.jpg C:\Book Stuff\Book Figures\Ch23\Fig 23-1b New.jpg C:\Book Stuff\Color Figures\Fig 23-1a.jpg 4) Tlakové rozpouštění: •na kontaktu mezi zrny dochází k rozpouštění (a),rozpuštěný materiál se ukládá v místech nižšího tlaku (b), tento proces je možné pozorovat již v podmínkách diageneze na klastech křemene (c) velikost zrna je asi 0,5mm. F06.GIF STYLOL~1.GIF •Stylolity: vznikají v důsledku tlakového rozpouštění horniny. Část horniny je odnesena v roztoku a na místě zůstává jen nerozpustný zbytek. Mylonitizace •Střižná zóna v rule C:\WINDOWS\Desktop\PGS\CD650\OBRPOM\obr\Shear zones and mélanges_files\34sz.jpg •Vývoj struktur na střižné zóně s hloubkou od křehké deformace po páskovanou rulu C:\Book Stuff\Color Figures\Ch 22\Fig 22-2.jpg •mylonitová zóna C:\WINDOWS\Desktop\PGS\CD650\OBRPOM\obr\Shear zones and mélanges_files\38melange.jpg http://virtualexplorer.com.au/special/meansvolume/contribs/jessell/lectures/F5.11.GIF C:\WINDOWS\Desktop\PGS\CD650\novobr\Igneous rocks page_files\Granite2.jpg •Minerál který nebyl postižen deformací zháší na celé ploše zrna současně. • C:\WINDOWS\Desktop\PGS\David\nova\data2\Cvmet5_files\image001.jpg •Deformace se začíná projevovat undulósním zhášením a při pokračování deformace se původně jednolité zrno rozdělí na několik subzrn. C:\WINDOWS\Desktop\PGS\CD650\OBRPOM\obr\Shear zones and mélanges_files\35cs.jpg C:\WINDOWS\Desktop\PGS\David\nova\data2\Cvmet5_files\image002.jpg •Při drcení se nejdříve drtí okraje zrn a vyniká z nich jemnější matrix, která obklopuje větší porfyroklasty. • C:\WINDOWS\Desktop\PGS\CD650\OBRPOM\obr\Shear zones and mélanges_files\37mylonite.jpg C:\WINDOWS\Desktop\PGS\David\nova\data2\Cvmet5_files\image003.jpg •V průběhu další deformace jsou zrna dále drcena a v hornině vzniká velké množství drobných zrn v nichž se občas vyskytnou porfyroklasty. • C:\WINDOWS\Desktop\PGS\CD650\OBRPOM\obr\Shear zones and mélanges_files\36fish.jpg C:\WINDOWS\Desktop\PGS\David\nova\data2\Cvmet5_files\image005.jpg Indikátory směru pohybu na střižných zónách •SC-stavby: vznikají kombinací ploch foliace a střižných ploch SC1_PAUL.GIF F518~1.GIF •Rotované porfyroblasty F54~1.GIF C:\Documents and Settings\winterj\My Documents\My Pictures\Misc\Snowball Garnet.jpg D:\Zal\Zal\PDF2\7PPT\AA\Micafish.jpg C:\DAVID\prednas\petrogr\OBR\S6_soubory\expand_soubory\STRUC22M.JPG •Asymetrické tlakové stíny: kolem porfyroklastu živce v mylonitizovaném granitu. •Budiny granodioritu na střižné zóně. C:\DAVID\prednas\petrogr\OBR\s7_soubory\expand_soubory\STRUC65M.JPG •Budina dolomitu ve vápenci ukazuje kontrastní chování mezi duktilně deformovaným vápencem a dolomitem. C:\DAVID\prednas\petrogr\OBR\S9_soubory\expand_soubory\STRUC80M.JPG 2) Stavby typické pro kontaktní metamorfózu (termální met. ) •Typické pro okolí magmatických těles (malý rozsah, nízký-P) •nízký vliv směrného tlaku (rekrystalizace je převážně statická) •časté granoblastické polygonální struktury •časté reliktní struktury A:\Contact Metamorphism_soubory\contactnh.gif KRITÉRIA PRO ROZPOZNÁNÍ KONTAKTNÍ METAMORFÓZY •1. Přítomnost typicky kontaktně metamorfných minerálů: cordieritu, andalusitu (chiastolitu), wollastonitu, korundu, granát, diopsid, vesuvian, skapolit, hypersten, sillimanit. •2. Vznik masivních textur, potlačení původní foliace (vrstevnatosti nebo břidličnatosti), částečné natavení horniny, oxydace a s ní spojené barevné změny. •3. Vznik skvrnité, plodové, snopkové apod. textury. Zhrubnutí zrna. •4. Terénní vztahy — závislost výskytu na blízkosti vyvřelého tělesa a přibývání intensity změn směrem k vyvřelině, injekce magmatu. • C:\DOKUMENT\MFACIES3.GIF • Kontaktní metamorfóza probíhá za velmi nízkých tlaků a je způsobena teplem magmatu na povrchu nebo těsně pod ním. • Zeolitová facie-reliktní struktura •Kontaktně metamorfovaný dolerit (hrubozrnný bazalt): změnila se minerální asociace ale zůstaly zachovány relikty původní ofitické struktury. C:\Book Stuff\Color Figures\Best Diabase 1.jpg Albit-epidotické rohovec •Původní minerály rekrystalují mění se jejich chemizmus i tvar a vznikají nové minerální fáze. C:\Book Stuff\Color Figures\Best Diabase 2.jpg Amfibolické rohovce •Nové minerální fáze a struktura typická pro kontaktní rohovce (polygonální). C:\Book Stuff\Color Figures\Best DIabase 3.jpg C:\Documents and Settings\winterj\My Documents\My Pictures\Misc\Best 6a.jpg Progressive thermal metamorphism of slate. From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco. C:\Documents and Settings\winterj\My Documents\My Pictures\Misc\Best 6b.jpg C:\Documents and Settings\winterj\My Documents\My Pictures\Misc\Best 6c.jpg –dynamicko-termální metamorfóza –vázaná na orogenezi –metamorfovaná hornina je často výsledkem několika deformačních a metamorfních událostí –Délka trvání regionální metamorfózy se počítá na desítky miliónů let zatímco kontaktní metamorfóza 10000 let. – 3) Stavby hornin typické pro regionální metamorfózu •Stavební změny v metapelitech s nárůstem metamorfózy MFACIES5.GIF pet\textur\origshalepet.gif pet\textur\SLATEPET.GIF pet\textur\schistpet.gif pet\textur\granulite.gif Břidlice Fylit Rula C:\Documents and Settings\winterj\My Documents\My Pictures\Misc\Best 5a.jpg Progresivní syntektonická metamorfóza droby (Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco). Původní hornina složená z úlomků minerálů a hornin. Progressive syntectonic metamorphism of a volcanic graywacke, NZ Both plag and Kfs in isotropic matrix Alteration to fine sericite and secondary Ca-Al silicates C:\Documents and Settings\winterj\My Documents\My Pictures\Misc\Best 5b.jpg Progresivní syntektonická metamorfóza droby (Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco). Zeolitová facie 1) jílové minerály rekrystalují 2) klasty jsou deformovány 3) vzniká kliváž Pervasive foliation develops due mostly to shear Grain size reduction Porphyroclasts common and rounded Matrix recrystallized and new minerals form (Qtz, Ep, Sericite, Ab, Chl) Chl & Ser enhance foliation C:\Documents and Settings\winterj\My Documents\My Pictures\Misc\Best 5c.jpg Progresivní syntektonická metamorfóza droby (Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco). Facie zelených břidlic 1) rekrystalizace 2) vznik nových minerálů Fine-grained schist with larger crystals- no relict gy textures Good muscovite and biotite define schistosity Some metamorphic differentiation to layering Qtz and Ab are polygonal mosaic in mica-free layers (even though dynamothermal) C:\Documents and Settings\winterj\My Documents\My Pictures\Misc\Best 5d.jpg Progresivní syntektonická metamorfóza droby (Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco). Amfibolitová facie 1) rekrystalizace 2) vznik nových minerálů Good schist with coarser grains More enhanced segregation into layers Plag no longer Ab- accepts more Ca at higher T Garnet is a new isograd mineral Základní termíny Ømetamorfní stupeň (grade) – intenzita metamorfózy (T) – vysoký, nízký Ømetamorfní zóna – oblast výskytu indexového minerálu Ømetamorfní izográda – hranice metamorfní zóny Ømetamorfní facie – charakteristická minerální asociace (rozmezí P a T, chemické rovnováhy) Ømetamorfní P-T dráha – vývoj hornin v poli P-T používané pro popis hornin v terénu http://www.infovek.sk/predmety/geologia/obrazky/typy_metamorfozy1.jpg Literatura •Dudek, A. - Fediuk F. - Palivcová M. (1962): Petografické tabulky •Hejtman, B. (1962): Petrografie metamorfovaných hornin •Konopásek, J. – Štípská P. – Klápová H. – Schulmann K . (1998): Metamorfní petrologie •Naprostá většina obrazového materiálu pochází z celé řady internetových stránek věnujících se metamorfní petrologii