Πετρογένεση Πυριγενών Πετρωμάτων και Οφιολιθικών Συμπλεγμάτων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Πετρογένεση Πυριγενών Πετρωμάτων και Οφιολιθικών Συμπλεγμάτων"

Νικόστρατος Καλάρης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Πετρογένεση Πυριγενών Πετρωμάτων και Οφιολιθικών Συμπλεγμάτων Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Σχολή Θετικών επιστημών, Τμήμα Γεωλογίας & Γεωπεριβάλλοντος Τομέας Ορυκτολογίας και Πετρολογίας 27.03/ & 03/04/ 2017

Περιβάλλοντα Ηφαιστειότητας 1. Μεσο-ωκεάνιες ράχες (Mid-ocean ridges) 2. Ηπειρωτικές ζώνες διάνοιξης (Continental rifts) 3. Ηφαιστειακά τόξα (Island Arcs) 4.

2 Περιβάλλοντα Ηφαιστειότητας 1. Μεσο-ωκεάνιες ράχες (Mid-ocean ridges) 2. Ηπειρωτικές ζώνες διάνοιξης (Continental rifts) 3. Ηφαιστειακά τόξα (Island Arcs) 4. Ενεργά Ηπειρωτικά περιθώρια (Active continental margins) 5. Λεκάνες οπισθοτόξου (Back-arc basins) 6. Ωκεάνια νησιά (Ocean Islands) 7. Ενδοηπειρωτικές θερμές κηλίδες, καρμπονατίτες, κιμπερλίτες (Intraplate hotspot activity, carbonatites, or kimberlites) Πηγή: 2

3 Τύποι λάβας Βασαλτική Λάβα - Χαβάη Στυλοειδείς Βασάλτες - Σκωτία Κιμπερλίτης Καρμπονατιτική Λάβα - Τανζανία 3

4 Μεσοωκεάνιες Ράχες Mid-ocean ridges produce ~ 21 km 3 of lava per year ~60% of the earth s surface is covered with oceanic crust 4

Ταχύτητα Διάνοιξης Fast-spreading East Pacific Rise Η θερμική δομή είναι θερμότερη Παχύτερος φλοιός Λεπτότερη λιθόσφαιρα Υψηλότερους βαθμούς μερικής τήξης Παρατεταμένη λειτουργία μαγματικού θαλάμου

5 Ταχύτητα Διάνοιξης Fast-spreading East Pacific Rise Η θερμική δομή είναι θερμότερη Παχύτερος φλοιός Λεπτότερη λιθόσφαιρα Υψηλότερους βαθμούς μερικής τήξης Παρατεταμένη λειτουργία μαγματικού θαλάμου και ηφαιστειότητας Λιγότερη συστατική ποικιλομορφία Slow-spreading Mid-Atlantic Ridge Πηγή: Θερμική δομή είναι χαμηλότερων θερμοκρασιών Λεπτότερος φλοιός Παχύτερη Λιθόσφαιρα Χαμηλότεροι βαθμοί μερικής τήξης Επεισοδιακή ηφαιστειακή δραστηριότητα Υψηλή συστατική ποικιλομορφία, μικρότερα φαινόμενα διαφοροποίησης και ρύπανσης 5

6 Πηγή: 6

$Dunite (mostly olivine) and Harzburgite (olivine + orthopyroxene) are refractory residuum after basalt has been extracted by partial$

7 Τύποι πετρωμάτων στον Μανδύα Peridotite is the dominant rock type of the Earth s upper mantle Lherzolite: fertile unaltered mantle; mostly composed of olivine, orthopyroxene (commonly enstatite), and clinopyroxene (diopside), and have relatively high proportions of basaltic ingredients (garnet and clinopyroxene). Dunite (mostly olivine) and Harzburgite (olivine + orthopyroxene) are refractory residuum after basalt has been extracted by partial melting Wehrlite: mostly composed of olivine plus clinopyroxene. wehrlite lherzolite 7

8 8

Μοντέλο μανδυακής τήξης Several models are possible of how and where the melt

area over which melting occurs than a cooler mantle Mantle rising nearer axis

9 Μοντέλο μανδυακής τήξης Several models are possible of how and where the melt is extracted and what happens to it during transport This average melt is primary mid-ocean ridge basalt (MORB). Hot mantle starts melting at deeper depths, thus has a larger melt triangle or area over which melting occurs than a cooler mantle Mantle rising nearer axis of plume traverses greater portion of triangle and thus melts more extensively Hot mantle cool mantle Asimow et al.,

10 Enrico Bonatti, Scientific American Sp 15, (2005) 10

11 Πηγή: Zindler et al. 1984, Earth Planet. Sci. Lett., 70, and Wilson 1989, Igneous Petrogenesis, Kluwer. 11

12 12

13 13

14 Είδη μαφικών μαγμάτων Μεταβάλλοντας τον βαθμό μερικής τήξης και βάθους τήξης Winter (2010), Figure After Kushiro (2001). 14

$The major element chemistry of MORBs Increased fractional crystallization MORBs are the product of fractional crystallization, melt aggregation, seawater interaction and crustal contamination MgO$

15 The major element chemistry of MORBs Increased fractional crystallization MORBs are the product of fractional crystallization, melt aggregation, seawater interaction and crustal contamination MgO contents are a good index for fractional crystallization (typically, more primitive melts have higher MgO) Data is often corrected back to 8 wt% MgO to estimate primary melt compositions and to compare data sets Fenner-type variation diagrams for basaltic glasses from the Afar region of the MAR. From Stakes et al. (1984) 15

16 Πηγή: 16

17 Πηγή: 17

18 Πηγή: 18

19 19

20 20

21 Πηγή: Sarah Rubin, 4/5/16 GEO 450 Synopsis, 21

22 Πηγή: Xu Y.-G., He B., Chung S.L., Menzies M.A., and Frey F.A., 2004, Geology 30:

23 Μορφή κανονικοποιημένων πολυστοιχειακών διαγραμμάτων 23

24 24

25 Ιχνοστοιχεία LRRE: Λανθάνιο (La), Δημήτριο (Ce), Πρασεοδύμιο (Pr), Νεοδύμιο (Nd), Προμήθειο (Pm), MRRE: Σαμάριο (Sm), Ευρώπιο (Eu), Γαδολίνιο (Gd), HREE: Τέρβιο (Tb), Δυσπρόσιο (Dy), Ολμιο (Ho), Υτριο (Y), Ερβιο (Er), Θούλιο (Tm), Υτέρβιο (Yb), Λουτέτσιο (Lu). Ασύμβατα στοιχεία (incompatible elements) είναι εκείνα που είναι εμπλουτισμένα στον ηπειρωτικό φλοιό και αποπλυμένα στο μανδύα. Έχουν την τάση να συγκεντρώνονται στο τήγμα, σε αντίθεση με τα συμβατά στοιχεία (π.χ. Ni, Cr) που συγκεντρώνονται στο στερεό. Τα ιχνοστοιχεία LIL (Cs, Rb, K, Ba, Sr, Pb K, Rb, Cs, Ba, Pb και Sr) είναι ασύμβατα και βρίσκονται εμπλουτισμένα σε OIB μάγματα σε σχέση με MORB s. Τα στοιχεία HFS (REE, Sc, Y, Th, U, Pb, Zr, Hf, Ti, Nb, Ta, Th, U, Zr, Hf) είναι επίσης ασύμβατα και είναι εμπλουτισμένα σε OIB s. 25

26 26

27 Ισοτοπική Γεωχημεία 27

28 28

29 29

30 Μοντέλο Ωκεάνιου Μαγματισμού 30

31 31

32 32

Τα πιο δραστήρια μανδυακά διάπειρα εμφανίζονται στις λεκάνες οπίσθιου-τόξου, και αυτό έχει ως αποτέλεσμα την εκτεταμένη τήξη και ενεργής εξάπλωσης.

33 Τα πιο δραστήρια μανδυακά διάπειρα εμφανίζονται στις λεκάνες οπίσθιου-τόξου, και αυτό έχει ως αποτέλεσμα την εκτεταμένη τήξη και ενεργής εξάπλωσης. Τα ένυδρα ρευστά εξακολουθούν να συμμετέχουν σε αυτά τα μάγματα, αλλά σε μικρότερο βαθμό από ότι στα ηφαιστειακά τόξου. Πηγή: 33

34 Πηγή: Pearson Prentice Hall Inc 34

35 35

Σχετικά έγγραφα

Γεωχημεία Ιχνοστοιχείων

Γεωχημεία Ιχνοστοιχείων Συντελεστής Κατανομής Χριστίνα Στουραϊτη Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος Ο υπολογισμός του Συντελεστή Κατανομής D To D συσχετίζει την συγκέντρωση ενός στοιχείου σε δύο διαφορετικές