MAGMATISKE BJERGARTER SEDIMENTÆRE BJERGARTER METAMORFE BJERGARTER UDGANGS MATERIALE Smelte Bjergart Vandig opløsning Biologisk materiale Bjergart DANNELSES- PROCESSER Størkning Krystallisation fra smelte Forvitring Transport Aflejring Lithificering Omdannelse i fast fase TRYK OG TEMPERATUR 650-1250 C <150 C Overfladebetingelser ca. 150-800 C
Metamorfose foregår i fast fase d.v.s. uden opsmeltning En metamorf bjergart kan være meget forskellig fra dennes PROTOLITH (den oprindelige bjergart) Basalt Amfibolit
Bjergarter metamorfoseres p.g.a. påvirkningen af Tryk Høj temperatur Varmt vand hydrotermale fluider Stress Som konsekvens undergår protolithen teksturelle og mineralogiske forandringer
Hvor kommer trykket fra? Tryk pga. 3 km bjergarter = 1000 Bars Resultat: Dannelse af mineraler med høj densitet.
Hvor kommer temperaturen fra? Temperaturen stiger 20 o C/km Resultat: Vibrationer river atom bindinger istykker ð nye mineraler
Hvor kommer fluiderne fra? Vandholdige mineraler re-krystallierer til dehydrerede mineraler Resultat: Fluider leverer grundstoffer til metamorfe reaktioner Amfibol pyroksen + vand = amfibol Pyroksen
Hvad sker der under metamorfose? Dannelse af nye tungere dehydrerede mineraler Jo højere tryk = tungere (dehydrerede) mineraler Kvarts + Dolomit = Pyroksen
Deformeret konglomerat = stress
1. Plastisk deformation kan foregå ved høj temperatur når mineraler opfører sig plastisk 2. Trykopløsning (pressure solution) Mineraler opløses et sted (under tryk) og aflejres et andet sted (ved < tryk) 3. Korn rotation - mineralkorn kan rotere til at orientere sig vinkelret på trykretning 4. Ny krystalvækst- nye aflange eller pladeformede mineraler kan vokse vinkelret på trykretning
uniformt stress = tryk STRESS differentielt stress
Hvordan genkender vi en metamorf bjergart? 1. Metamorf tekstur - foliation dannes kun af aflange el. pladeformede mineraler! Random orienta,on of grains Foretrukken orientering af korn = foliation Maximum stress direc,on
Hvordan genkender vi en metamorf bjergart? 2. Metamorfe mineraler Al 2 SiO 5 = Al 2 SiO 5 Andalusit = Kyanit Glaukofan
Ikke-folierede metamorfe bj.a. Temp C Kul Limestone Sandstone Basalt Shale Index Minerals Lignit Anthracit 300 Grafit Marble Slate Chlorite Greenstone Quartzite Phyllite Biotite 500 Schist Garnet Amphibolite Staurolite 600 Gneiss Kyanite 700 Diamant Sillimanite Melting Begins
Ikke-folierede metamorfe bj.a.
Kalksten + varme + tryk -----> marmor Urenheder laver farver og bånding
Ikke-folierede metamorfe bj.a. Temp C Kul Kalksten Sandstone Basalt Shale Index Minerals Lignit Anthracit 300 Grafit Marmor Slate Chlorite Greenstone Quartzite Phyllite Biotite 500 Schist Garnet Amphibolite Staurolite 600 Gneiss Kyanite 700 Diamant Sillimanite Melting Begins
Ikke-folierede metamorfe bj.a.
Ikke-folierede metamorfe bj.a. Temp C Kul Kalksten Sandsten Basalt Shale Index Minerals Lignit Anthracit 300 Grafit Marmor Slate Chlorite Greenstone Kvartsit Phyllite Biotite 500 Schist Garnet Amphibolite Staurolite 600 Gneiss Kyanite 700 Diamant Sillimanite Melting Begins
IKKE-FOLIEREDE metamorfe bj.a. - Mono-mineral sedimentær bj.a. -Bj.a. i uniforme stress miljøer (f.eks. hornfels) FOLIEREDE metamorfe bj.a. - Multi-mineral bj.a. - Tectoniske miljøer
Grad af metamorfose
Tre (4) slags metamorfose Kontakt (termal) metamorfose Spredningszone (hydrotermal) metamorfose Subduk7ons (højtryks) metamorfose Regional metamorfose
1. Regional metamorfose - konvergerende plader Fra lav P, T til høj P, T
Folierede bjergarter Shale Slate Fyllit - Schist Gnejs (Migmatit) Med stigende temperatur og tryk
Metamorfose af ler-skifer (shale) skifer (slate) fyllit (phyllite) glimmer-skifer (schist) gnejs (gneiss)
Dannelsen af foliation i metamorfoserede ler-bjergarter (METAPELIT) Udgangsbjergart (protolith) = ler-skifer (shale) I en shale er ler partiklerne orienteret i lagplanet - giver bjergarten sin skifrighed Når en shale udsættes for tryk (kompression) fra siderne bliver den foldet shale lag rig på sand
Pyrophyllite + Metamorfose og deformation af ler-skifer (shale) Skifer (slate) Quartz
Slaty cleavage (detail) skifrighed skifrighed
Ved højere temperatur dannes der muskovit - hvid glimmer. Kornstørrelsen øges og bjergarten får en silkeagtig glans. Slate er blevet til FYLLIT
And./Kya. Skifer (slate) Fyllit (phyllite) Glimmer-skifer (mica schist)
Med > temperatur (og >tryk) øges kornstørrelsen yderligere Muskovit flagerne bliver større og biotit (mørk glimmer) flager dannes Fyllit bliver til SCHIST Andre mulige mineraler er f.eks. granat, staurolit, et Al 2 SiO 5 polymorf (andalusit, kyanit eller sillimanit)
GRANAT schist STAUROLIT schist
GRANAT STAUROLIT GRANAT STAUROLIT MUSKOVIT = SCHIST
MUSKOVIT-rig schist BIOTIT-rig schist
Med stigende temperatur og tryk bliver bjergarten mere grovkornet og der dannes en bånding (eller stribning) Båndingen er typisk i lyse og mørke lag De lyse bånd domineres af kvarts og feldspat De mørke bånd indeholder f. eks. glimmer, amfibol, pyroksen, granat Schist bliver til GNEJS
Quartz Glimmerskifer (schist) Andalusite/Kyanite Gnejs (gneiss)
GRANATførende GNEJS
Ved endnu højere metamorfosegrad begynder den metapelitiske bjergart at smelte Den første smelte der dannes har granitisk sammensætning Smelten kan blive der hvor den blev dannet og størkne til en granitisk bjergart En blandet bjergart dannes - den smeltede del (som nu er størknet) og restiten (den del der ikke smeltede) MIGMATIT
RESTITEN består af de mineraler der ikke smeltede Den granitiske del af en MIGMATIT er en MAGMATISK bjergart Restiten er en METAMORF bjergart
PORFYRISK GRANIT med kalifeldspat fænokryster ØJEGNEJS (augen gnejs)