Az ásványok és kőzetek keletkezése

A kőzetek olyan nagy kiterjedésű ásványtömegek, illetve jellemző összetételű ásványegyüttesek, amelyek meghatározott természeti folyamatban egységesen képződnek, s a Föld szilárd kérgét alkotják. Az egy ásvány tömegéből álló kőzeteket monominerális vagy homogén kőzeteknek nevezzük. A kőzetek együttesen képződött ásványok jellemző társulása. A kőzetek keletkezésük szerint három nagy csoportra bonthatóak:

 

Kőzetek körforgása


Magmás kőzetek

Magmás kőzetek képei 

Magmának nevezzük a természetben megjelenő, sokkomponensű rendszernek tekinthető, jelentős részben szilikát-olvadék összetételű, cseppfolyós fázisból álló, mozgékony kőzetanyagot, amelyben különböző szilárd fázisokat képviselő, már kivált kristályok lehetnek szuszpendálva. Bizonyos körülmények között gázfázis is jelen van. A lehető legegyszerűbben fogalmazva a magma kőzetolvadék (hőmérséklete ~ 1000-1200°C). Az oldott gázoknak szerepe van a magma viszkozitásával, amely hatással van a kristályosodásra. A legfőbb illékony komponensük a következők: H2O, CO2, H2S, S, SO2, HCl, NH4Cl.

A fő komponensek (oxid alakban megadva): SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, TiO2, ez összesen 99,1 t. %-ot tesz ki.

A felszínre kiömlött vagy földkéregben rekedt magma hőmérsékletének csökkenésével megindul az egyes alkotók kiválása. Azaz az olvadékból történő kikristályosodás. Ennek során a kőzetalkotó ásványok olvadáspontjuk fordított sorrendjében válnak ki.

A magmatikus differenciáció, megszilárdulás

A magma igen sok-komponensű olvadék-oldat, éppen ezért a megszilárdulás előtt különböző összetételű részmagmákká válik szét. Három fő szakaszt különböztetünk meg: elő-, fő- és utókristályosodás.

Előkristályosodás

  • Likvid magmás elkülönülés: A hőmérséklet csökkenésével csökken a szilikátolvadék és a szulfidolvadék kölcsönös oldhatósága, a két olvadék elkülönül. A magma réz-, nikkel- és platinatartalmának nagy többsége így halmozódik fel.
  • Tulajdonképpeni előkristályosodás: 1000°C-on megjelennek az első kristályok. Króm- és titánvasérc, a platinafémek, a gyémánt és a foszfátásványok így képződtek.

Főkristályosodás
Amikor a magma 900°C-ra lehűl, a kőzetek ebben a szakaszban keletkeznek. Az ásványok közül elsőnek az olivin és a piroxének, később a gránit, és a hozzá hasonló kőzetek válnak ki. A magma főkristályosodási szakasza szolgáltatta a Föld szilárd kérgének kb. 94%-át.

Utókristályosodás
A főkristályosodás végén megmaradó olvadék sok kismolekulájú (illékony) anyagot tartalmaz. Feldúsulnak azok az anyagok is, amelyek az eredeti magmában kis koncentrációban voltak jelen. (pl.: Zr, Ce, Be, Mo, W, Sn ásványai).

  • Pegmatitos fázis: Megjelennek egyes ritka elemeket (Be, Li, Zr, Nb, Ta, U, Yb) tartalmazó ásványok. A legszebb színes drágaköveket is a pegmatitos fázis szolgáltatja.
  • Pheumatolitos fázis: A hőmérséklet 500°C-ra hűl le. A kovasavon kívül csak az illékony anyagok egy része van jelen. A nagy mennyiségben összegyűlő halogénsav-gázok miatt e fázis megtámadhatja a kőzeteket. Cink-, réz-, vasérc, továbbá topáz, fluorit, turmalin, ill. az ón, molibdén, volfrám telepei jórészt ebben a szakaszban jöttek létre.
  • Hidrotermális fázis: Amikor a maradék oldat hőmérséklete 378°C-ra lehűl, a víz cseppfolyós halmazállapotúvá válik. Arany-, ólom-, réz-, cink-, higany- és antimonércek itt jönnek létre, ezeket kvarc, kalcit, aragonit, barit, kíséri. Néhol a forró víz mint gejzír tör a felszínre.
  • Exhalációs fázis: A maradék anyag tartalmaz gáz halmazállapotú elemeket, ilyenek lehetnek a hélium, kénhidrogén, széndioxid, ammónia, sósav, radon gázok. Más részük vulkáni utóműködés része is lehet. Ily módon nem jelentős kén, szalmiák, esetleg hematit ásványkiválások keletkezhetnek.

 

 

A Bowen-féle kiválási sor és az adott ásványos összetételnek megfelelő kőzetek
Forrás: http://foldrajz.ttk.pte.hu/foldtan/segedanyag.pdf

 

Ajánlott linkek

Vulkán (Wikipédia)

Magma (Wikipédia)



Üledékes kőzetek

Üledékes kőzetek képei 

Az üledékes kőzetek kialakulás óceánok, tavak, folyók mélyén lerakódott vagy a mozgó jégtakaró és a szél révén felhalmozott üledékekkel kezdődik. Az üledékek egymásra települnek, az alsóbb rétegek betemetődve egyre mélyebbre kerülnek, eltávozik belőlük a víz és megkeményednek. Évmilliók alatt a diagenezisnek nevezett folyamat során a felső rétegek nyomása és a Föld belsejének hője az üledékrétegeket szilárd kőzetekké alakítja. Az üledékes kőzetek kialakulásánál is meghatározóak a fizikai és a kémiai folyamatok, azonban szemben a magmás és metamorf folyamatokkal itt a Föld külső erői játsszák a döntő szerepet.

Fotó: Kiss FerencTörmelékes üledék, konglomerátum

Az alábbi kőzetképző folyamatok érvényesülnek:
• Mállás
• Szállítás
• Lerakódás vagy üledékképződés
• Kőzettéválás vagy diagenezis

Mállás
A mállás az ásványtársulásoknak a Föld felszínén végbemenő lebontását, oldását értjük, amely folyamatokban elsőrendű szerepet a víz, illetve a benne oldott anyagok játszanak.

Fizikai (mechanikai) mállás: a kőzetek felaprózódnak, de kémiai összetételük nem változik meg. Legfőbb tényezői a hőingadozás, fagyhatás, a pórusokban történő sókiválás, hullámverés, növényi gyökerek repesztő hatása, stb.

Kémiai mállás: a kőzetek komponenseinek oldása vagy kémiai átalakulása. Legfőbb tényezői: a csapadékvíz, a szulfidásványok bomlása során keletkező savak és a bioszféra élőlényeinek és bomló szerves anyagainak savtermelő képessége.

Szállítás
Gravitáció útján
o Lejtőtörmelékek
o Csuszamlás
o Iszapfolyás
• Szállítóközeg útján
o Jég
o Víz
o Szél

 Lerakódás
Görgetve
• Leülepedés
• Kicsapódás

Üledékgyűjtők
• Erózióbázis szintje feletti (szárazföldi)
• Erózióbázis szintje alatti (tengeri)

Kőzettéválás (diagenezis)
A mállástól a metamorfózisig...

Fotó: Kiss FerencTörmelékes üledék, kavics


Átalakult (metamorf) kőzetek

Átalakult kőzetek képei 

Metamorfózisnak nevezzük, ha a kőzetek az eredeti kőzetképződési körülményektől eltérően fizikai (hőmérséklet, nyomás) és kémiai körülmények között, szilárd állapotban lejátszódó ásványtani és szerkezeti átalakulási folyamaton mennek át. Ha az eredeti kémiai összetétel változatlan izokémai, ha pedig megváltozik, allokémiai átalakulásról beszélünk.

A metamorfózis osztályozása általában kiterjedés, valamint a két fő fizikai körülmény, a nyomás és a hőmérséklet egymáshoz viszonyított mértéke szerint történik.

A metamorfózis fokozatai:
• Nagyon kisfokú metamorfózis (agyagpala, metabazalt)
• Kisfokú m. (szerpentinit, kloritpala)
• Közepes fokú m. (csillámpala, márvány)
• Nagyfokú m. (eklogit, gneisz)

 

A kőzetek körforgása
Forrás: http://www.kristalyakademia.hu/

Ajánlott link

Metamorf kőzetek (Wikipédia)