3. nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

59
Treće predavanje Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 1

Upload: -

Post on 31-Jan-2016

277 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Treće predavanje

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 1

Page 2: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

CILJEVI PREDAVANJA

Građa litosfere. Sastav Zemljine kore. Hemijski sastav i tipovi magme. Diferencijacija magme. Bovenova serija. Tipovi stena. Ciklus transformacije stena.

ISHODI PREDAVANJA

Na kraju predavanja student će bitiosposobljen da:

opiše hemijski sastav kore,omotača i jezgra

objasni redosled kristalizacijeminerala u zavisnosti od sastavamagme

opiše glavne tipove stena injihove predstavnike

definiše proces tranformacijestena

Građa litosfere. Sastav Zemljine kore. Hemijski sastav i tipovi magme. Diferencijacija magme. Bovenova serija. Tipovi stena. Ciklus transformacije stena.

Na kraju predavanja student će bitiosposobljen da:

opiše hemijski sastav kore,omotača i jezgra

objasni redosled kristalizacijeminerala u zavisnosti od sastavamagme

opiše glavne tipove stena injihove predstavnike

definiše proces tranformacijestena

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 2

Page 3: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Kora0 do 40 km

0°C

Gornji omotačdo 670 km

1,000°C

Donji omotač670 do 2,890 km

2,000°C

Radijus = 6 370 kmDijametar = 12 740 kmKORA + OMOTAČ + JEZGRO

Konradov disk.

Moho disk.

Mintropdisk.

Spoljašnje jezgro2,890 do 5,150 km

3,700°C

Unutrašnje jezgro5,150 do 6,370 km

4,300°C

Donji omotač670 do 2,890 km

2,000°C

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 3

Page 4: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Spoljašnje jezgro (2250 km debljina); Sastav:Rastopljeno Fe (85%) sa malo Ni. Jezgro možeda sadrži i lakše elemente kao što su Si, S, C, i O.Konvekcija tečnog spoljašnjeg jezgra zajedno sarotacijom čvrstog unutrašnjeg jezgra stvaramagnetno polje Zemlje. Magnetno polje jeujedno i dokaz da je jezgro uglavnom od Fe.

Kora: Kontinentalna kora (debljina oko 35 km;60 km u planinskim oblastima); granitni sastav.Okeanska kora (debljina 7 - 10 km); bazaltnisastav.Omotač (debljina 2885 km); Litosfera = do100 km dubine. Obuhvata koru i spoljašnji deoomotača. Astenosfera = na 100 - 250 kmdubine. Stene su blizu tačke topljenja. Magmanastaje ovde.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 4

Unutrašnje jezgro (1216 km radijus)Čvrsto Fe (85%) sa nešto Ni – na osnovuproučavanja meteorita.

Spoljašnje jezgro (2250 km debljina); Sastav:Rastopljeno Fe (85%) sa malo Ni. Jezgro možeda sadrži i lakše elemente kao što su Si, S, C, i O.Konvekcija tečnog spoljašnjeg jezgra zajedno sarotacijom čvrstog unutrašnjeg jezgra stvaramagnetno polje Zemlje. Magnetno polje jeujedno i dokaz da je jezgro uglavnom od Fe.

Page 5: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

SlojDebljina(km)

Gustina(g/cm³ )

Brzina P-talasa(km/sec)

Kontinentalna kora 35 2.6 - 2.8 6

Okeanska kora 5 - 12 3.0 - 3.5 7

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 5

Okeanska kora 5 - 12 3.0 - 3.5 7Mohorovičićev diskontinuitet (Moho)

Omotač 2885 4.5 - 10 8 - 12Gutenbergov diskontinuitet

Jezgro (prosek) 3470 10.7 or 12 -

Spoljašnje jezgro (tečno) 2250 - 8 - 10

Unutrašnje jezgro (čvrsto) 1220 13.5 11 - 12

Page 6: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

unutrašnje jezgroρ = 12g/cm3

spoljašnje jezgroρ = 10g/cm3

gornji sloj omotačaρ = 3.5g/cm3

koraρ = 2.7g/cm3

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 6

donji sloj omotačaρ = 5.5g/cm3

Page 7: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 7

Page 8: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

U neposrednom dodiru sa atmosferom, hidrosferom ibiosferom odvijaju se različiti procesi.

Prema karakteru procesa koji se događaju u litosferi,litosfera se deli na: sferu raspadanja, sferu taloženja,metamorfnu sferu i magmatsku sferu.

Sfera raspadanja ~ 300 m. Zemljina kora se pretvara utrošnu masu. Prvenstveno je sastavljena od lakih hemijskihelemenata između kojih preovlađuju Si i Al (spec. masa je2,4). Trošna masa raspadanja pokriva čvrsti deo litosfere istvara pedosferu, ili prelazi u sferu taloženja.

Sfera taloženja 300 - 800 m (morski, jezerski, rečni, eolski,glečerski sedimenti). U sastavu ove sfere nalaze se istihemijski elementi kao i u sferi raspadanja.

U neposrednom dodiru sa atmosferom, hidrosferom ibiosferom odvijaju se različiti procesi.

Prema karakteru procesa koji se događaju u litosferi,litosfera se deli na: sferu raspadanja, sferu taloženja,metamorfnu sferu i magmatsku sferu.

Sfera raspadanja ~ 300 m. Zemljina kora se pretvara utrošnu masu. Prvenstveno je sastavljena od lakih hemijskihelemenata između kojih preovlađuju Si i Al (spec. masa je2,4). Trošna masa raspadanja pokriva čvrsti deo litosfere istvara pedosferu, ili prelazi u sferu taloženja.

Sfera taloženja 300 - 800 m (morski, jezerski, rečni, eolski,glečerski sedimenti). U sastavu ove sfere nalaze se istihemijski elementi kao i u sferi raspadanja.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 8

Page 9: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Metamorfna sfera se nalazi ispod sfere taloženja i počinje nadubini od 4 do 10 km. U ovoj sferi vladaju visoketemperature, preko 300°C i pritisak od 300 MPa. Visokpritisak i temperatura uslovljavaju promenu strukturepostojećih stena i prekristalizaciju minerala. Zbog ovihpromena dolazi do stvaranja metamorfnih stena i minerala.

Magmatska sfera se nalazi ispod metamorfne sfere iprostire se do 70 km. U ovoj sferi je temperatura od oko1000°C i pritisak oko 2000 MPa. U sastavu magme nalaze sesvi poznati hemijski elementi, koji su u njoj raspoređeni pospecifičnoj masi. Lakši elementi, kao Si i Al, preovlađuju ugornjoj zoni sfere SiAl; ispod SiAl zone u sastav magme ulazeteži elementi, gde pored Si preovlađuje Mg i Fe SiMa sloj.

Metamorfna sfera se nalazi ispod sfere taloženja i počinje nadubini od 4 do 10 km. U ovoj sferi vladaju visoketemperature, preko 300°C i pritisak od 300 MPa. Visokpritisak i temperatura uslovljavaju promenu strukturepostojećih stena i prekristalizaciju minerala. Zbog ovihpromena dolazi do stvaranja metamorfnih stena i minerala.

Magmatska sfera se nalazi ispod metamorfne sfere iprostire se do 70 km. U ovoj sferi je temperatura od oko1000°C i pritisak oko 2000 MPa. U sastavu magme nalaze sesvi poznati hemijski elementi, koji su u njoj raspoređeni pospecifičnoj masi. Lakši elementi, kao Si i Al, preovlađuju ugornjoj zoni sfere SiAl; ispod SiAl zone u sastav magme ulazeteži elementi, gde pored Si preovlađuje Mg i Fe SiMa sloj.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 9

Page 10: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 10

Page 11: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

MgNaO

SiAl

ElementarniElementarni sastavsastav ZemljineZemljine korekore

U njen sastav ulaze svi u prirodi poznati hemijski elementi.U njen sastav ulaze svi u prirodi poznati hemijski elementi.Elementi nisu ravnomerno raspoređeni.Elementi nisu ravnomerno raspoređeni.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 11

MgNaK

SiAlFeCa

Page 12: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

75% celokupnogsastava Zemljinekore čine kiseonik isilicijum.

KiseonikKiseonik 49.149.1SilicijumSilicijum 26.026.0AluminijumAluminijum 7.47.4GvožđeGvožđe 4.24.2KalcijumKalcijum 3.33.3

75% celokupnogsastava Zemljinekore čine kiseonik isilicijum. KalcijumKalcijum 3.33.3

NatrijumNatrijum 2.42.4MagnezijumMagnezijum 2.32.3KalijumKalijum 2.32.3

98.0098.00

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 12

Page 13: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Magma je stena u rastopljenom stanju koja se nalaziispod površine Zemlje. Pored rastopljene stene, njučine i suspendovani kristali i gasovi.

Magma je kompleksna visoko-temperaturna fluidnasupstanca. Temperatura magme se kreće od 700°C do1300°C.

Sastav magme: Neisparljive komponente (90-95%): silikati i oksidi

(tope se na temperaturi oko 1000°C). Isparljive komponente: H2O, H2S, HF, HCl, CO, CO2,

hloridi i fluoridi teških metala i dr.

Magma je stena u rastopljenom stanju koja se nalaziispod površine Zemlje. Pored rastopljene stene, njučine i suspendovani kristali i gasovi.

Magma je kompleksna visoko-temperaturna fluidnasupstanca. Temperatura magme se kreće od 700°C do1300°C.

Sastav magme: Neisparljive komponente (90-95%): silikati i oksidi

(tope se na temperaturi oko 1000°C). Isparljive komponente: H2O, H2S, HF, HCl, CO, CO2,

hloridi i fluoridi teških metala i dr.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 13

Page 14: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Bogatije silicijum dioksidom, kisele ili granitnemagme (engl. felsic magma).

Siromašnije silicijum dioksidom, bazične ilibazaltoidne magme (engl. mafic magma).

Osobine magme zavise od njenog sastava. Viskoznost(otpornost pri kretanju) raste sa porastom sadržaja silicijuma(pošto silicijum nastoji da se polimerizuje u dugačke lance).Kisela magma ima relativno visoku viskoznost.

SiO2 ima manju gustinu pa su kisele magme i lakše. Onekristalizuju na nižim temperaturama od baznih magmi.Kisele magme nastaju u plićim delovima Zemlje.

Bazaltoidne magme sadrže veći udeo oksida metala pa suteže.

Bogatije silicijum dioksidom, kisele ili granitnemagme (engl. felsic magma).

Siromašnije silicijum dioksidom, bazične ilibazaltoidne magme (engl. mafic magma).

Osobine magme zavise od njenog sastava. Viskoznost(otpornost pri kretanju) raste sa porastom sadržaja silicijuma(pošto silicijum nastoji da se polimerizuje u dugačke lance).Kisela magma ima relativno visoku viskoznost.

SiO2 ima manju gustinu pa su kisele magme i lakše. Onekristalizuju na nižim temperaturama od baznih magmi.Kisele magme nastaju u plićim delovima Zemlje.

Bazaltoidne magme sadrže veći udeo oksida metala pa suteže.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 14

Page 15: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

U magmatskom rezervoaru sve komponente se nalaze u tečnomstanju. Kada magma krene ka površini Zemlje menjaju se p i T, pa imagma menja svoj sastav. Promene koje pri tome nastajupredstavljaju diferencijaciju magme.

Diferencijacija magme započinje procesom:1. hlađenja, kada dolazi do likvidne segregacije (razdvajaju se tečnosti

koje se ne mešaju: sulfidna tečna faza od silikatne tečne faze).2. Primarne kristalizacije - dolazi do kristalizacije oksida i sulfida

(Ttopljenja vrlo visoke),3. Glavne kristalizacione faze: kristalizacija visokotemperaturnih

alumosilikata,4. Rezidualna kristalizaciona faza,5. Pneumatolitska i hidrotermalna faza.

U magmatskom rezervoaru sve komponente se nalaze u tečnomstanju. Kada magma krene ka površini Zemlje menjaju se p i T, pa imagma menja svoj sastav. Promene koje pri tome nastajupredstavljaju diferencijaciju magme.

Diferencijacija magme započinje procesom:1. hlađenja, kada dolazi do likvidne segregacije (razdvajaju se tečnosti

koje se ne mešaju: sulfidna tečna faza od silikatne tečne faze).2. Primarne kristalizacije - dolazi do kristalizacije oksida i sulfida

(Ttopljenja vrlo visoke),3. Glavne kristalizacione faze: kristalizacija visokotemperaturnih

alumosilikata,4. Rezidualna kristalizaciona faza,5. Pneumatolitska i hidrotermalna faza.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 15

Page 16: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Kada magma počne da se hladi, počinju da se stvarajukristali.

Na oko 1800°C, nema čvrste komponente, sve je tečno.Ali, kako se magma hladi, počinju da se formiraju centrinukleacije – kristali olivina.

Hemijski sastav olivina : (Mg,Fe)2SiO4. Kako temperatura i dalje pada, i drugi minerali počinju da

kristalizuju iz magme. Na oko 1100°C drugiferomagnezijum mineral nastaje. Piroksen Fe,Mg(SiO3)2kristalizuje zajedno sa olivinom.

Kada se minerali formiraju, počinju da se talože poddejstvom gravitacije. Minerali kao čvrste supstance imajuveću gustinu od magme iz koje nastaju. Tako da oni polakotonu naniže. Ovaj proces se zove gravitaciono taloženje.

Kada magma počne da se hladi, počinju da se stvarajukristali.

Na oko 1800°C, nema čvrste komponente, sve je tečno.Ali, kako se magma hladi, počinju da se formiraju centrinukleacije – kristali olivina.

Hemijski sastav olivina : (Mg,Fe)2SiO4. Kako temperatura i dalje pada, i drugi minerali počinju da

kristalizuju iz magme. Na oko 1100°C drugiferomagnezijum mineral nastaje. Piroksen Fe,Mg(SiO3)2kristalizuje zajedno sa olivinom.

Kada se minerali formiraju, počinju da se talože poddejstvom gravitacije. Minerali kao čvrste supstance imajuveću gustinu od magme iz koje nastaju. Tako da oni polakotonu naniže. Ovaj proces se zove gravitaciono taloženje.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 16

Page 17: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf
Page 18: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Stena koja je bogata po svom sadržaju olivinom zove sedunit, a stena bogata piroksenom i olivinom zove seperidotit.

Oba ova minerala sadrže Mg, Fe, Si i O (4 od 8 elemenata kojičine Zemljinu koru).

Usled kristalizacije piroksena i olivina, % Mg i Fe opada umagmi. Istovremeno % Ca, Na, K i Al u magmi raste kako seformiraju olivin i piroksen.

Ova postepena promena u sastavu magme se nazivafrakciona kristalizacija i odgovorna je za sekvencu koja činiBowen-ovu seriju.

Stena koja je bogata po svom sadržaju olivinom zove sedunit, a stena bogata piroksenom i olivinom zove seperidotit.

Oba ova minerala sadrže Mg, Fe, Si i O (4 od 8 elemenata kojičine Zemljinu koru).

Usled kristalizacije piroksena i olivina, % Mg i Fe opada umagmi. Istovremeno % Ca, Na, K i Al u magmi raste kako seformiraju olivin i piroksen.

Ova postepena promena u sastavu magme se nazivafrakciona kristalizacija i odgovorna je za sekvencu koja činiBowen-ovu seriju.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 18

Page 19: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

N. L. Bowen je bio kanadskiminerolog koji je u laboratoriji vršioeksperimente kristalizacijepočetkom 1900-tih.Bowen je demonstrirao da jetehnički moguće stvoriti sekvencuminerala hlađenjem magme i njenimfrakcionisanjem.Priloženi dijagram sumira njegoverezultate.Geolozi nastoje da podele Bowen-ovu reakcionu seriju u 4 komponenteprema mineralnom stastavu.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 19

N. L. Bowen je bio kanadskiminerolog koji je u laboratoriji vršioeksperimente kristalizacijepočetkom 1900-tih.Bowen je demonstrirao da jetehnički moguće stvoriti sekvencuminerala hlađenjem magme i njenimfrakcionisanjem.Priloženi dijagram sumira njegoverezultate.Geolozi nastoje da podele Bowen-ovu reakcionu seriju u 4 komponenteprema mineralnom stastavu.

Page 20: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf
Page 21: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Naziv magme(stene)

Temperaturanastanka

Dominantniminerali

Sadržaj SiO2

Ultrabazična Veoma visoka Olivin, piroksen Veoma nizak(<45%)

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 21

Ultrabazična Veoma visoka Olivin, piroksen Veoma nizak(<45%)

Bazična Visoka Olivin, piroksen,Ca-plagioklas

nizak

Intermedijerna Srednja Na-plagioklas,amfibol, biotit

intermedijarni

Kisela(granitna)

Srednje niska Ortoklas, kvarc,muskovit, biotit

Visok (>65%)

Page 22: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Bowen-ova reakciona serija iraspadanje minerala

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 22

Page 23: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf
Page 24: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf
Page 25: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf
Page 26: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

~20%Quartz

~20%Potassium

feldspar

~40% Sodicplagioclase

predominant

<10% Biotite<15%

Amphibole

60

40

20

0

80

100Rock X Rock X

Quartz

Potassiumfeldspar

Plagioclase

Amphibole

Pyroxene

OlivineBiotite

Muscovite

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 26

<15%Amphibole 0

Phaneritic rock

Aphanitic rock

Composition type

Granite

Rhyolite

Felsic

Diorite

Andesite

Intermediate

Gabbro

Basalt

Mafic

Peridotite

Komatiite

Ultramafic

Increasing silica content

Increasing potassium (K) and sodium (Na)

Increasing calcium (Ca), iron (Fe), and magnesium (Mg)

Page 27: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf
Page 28: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Stene su agregati minerala koji izgrađuju litosferu.Proste stene/složene stene.Prosta stena mermer sadrži mineral kalcit.Složene stena granit sadrži minerale ortoklas, liskun, kvarc i dr.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 28

Sedimentnestene

Metamorfnestene

Magmatskestene

Prema načinu nastanka sve stene se dele u tri velike grupe:

Page 29: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Nastaju solidifikacijom (kristalizacijom) rastopljenihminerala.

Na površini Zemlje, LAVA očvršćava i nastajuEKSTRUZIVNE stene sa sitnim (sitnozrnim)kristalima ili sa staklastom (bezkristalnom)teksturom - površinske stene.

Ispod površine Zemlje, MAGMA očvršćava i nastajuINTRUZIVNE stene sa lako uočljivom (krupnozrnom)kristalnom teksturom – dubinske stene.

Nastaju solidifikacijom (kristalizacijom) rastopljenihminerala.

Na površini Zemlje, LAVA očvršćava i nastajuEKSTRUZIVNE stene sa sitnim (sitnozrnim)kristalima ili sa staklastom (bezkristalnom)teksturom - površinske stene.

Ispod površine Zemlje, MAGMA očvršćava i nastajuINTRUZIVNE stene sa lako uočljivom (krupnozrnom)kristalnom teksturom – dubinske stene.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 29

Page 30: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Tamna, sitnozrna,ekstruzivna stena(vulkanska stena)

Nastaje na mestu gdelava izlazi i očvršćavana površini.

Najrasprostranjenijamagmatska stena.

Tamna, sitnozrna,ekstruzivna stena(vulkanska stena)

Nastaje na mestu gdelava izlazi i očvršćavana površini.

Najrasprostranjenijamagmatska stena.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković)30

http://www.volcanoworld.org/vwdocs/vwlessons/lessons/Slideshow/Igrocks/Igrock2.html

Page 31: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Svetle boje,krupnozrna, intruzivna(plutonska) stena kojanastaje ispod površine.

Glavni sastojci granitasu kvarc, feldspat,liskun, hornblenda.

Čest građevinskimaterijal.

Svetle boje,krupnozrna, intruzivna(plutonska) stena kojanastaje ispod površine.

Glavni sastojci granitasu kvarc, feldspat,liskun, hornblenda.

Čest građevinskimaterijal.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković)31

http://www.volcanoworld.org/vwdocs/vwlessons/lessons/Rocks/Rocks10.html

Page 32: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Nastale stene stalno trpe promene usled tektonskihporemećaja, promene p i T, toplih ili hladnih vodenihrastvora. Sve te promene predstavljaju metamorfizam, astena koja je izmenjena je metamorfna stena.

Poseban oblik metamorfizma primarnih stena jemetasomatoza, koja predstavlja promenu hemijskogsastava stene usled dejstva vodenih rastvora koji ili donesu iliisperu hemijske elemente iz stene.

Ova pojava je posebno važna jer se na taj način mogu prenetineke štetne materije, pod uslovom da su rastvorne u vodi.

Procesu metamorfizma podležu i vulkanske i sedimentnestene. Primer za sedimentnu stenu je metamorfizamkrečnjaka, kada nastaje mermer.

Nastale stene stalno trpe promene usled tektonskihporemećaja, promene p i T, toplih ili hladnih vodenihrastvora. Sve te promene predstavljaju metamorfizam, astena koja je izmenjena je metamorfna stena.

Poseban oblik metamorfizma primarnih stena jemetasomatoza, koja predstavlja promenu hemijskogsastava stene usled dejstva vodenih rastvora koji ili donesu iliisperu hemijske elemente iz stene.

Ova pojava je posebno važna jer se na taj način mogu prenetineke štetne materije, pod uslovom da su rastvorne u vodi.

Procesu metamorfizma podležu i vulkanske i sedimentnestene. Primer za sedimentnu stenu je metamorfizamkrečnjaka, kada nastaje mermer.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 32

Page 33: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Proces njihovog nastanka je egzogeni proces:u interakciji egzogenih činioca dolazi do degradacije primarnih

stena, mobilizacije degradacionih proizvoda i njihovesedimentacije.

Egzogeni uslovi: T = 15 °C; p ~ 1 bar; prisutan O2 i H2O.Materijal endogenog porekla postaje nestabilan i degradira se.

Sedimenti se dele na: (i) detritične sedimente (nastali fizičkomdegradacijom); (ii) sedimenti nastali hidrolizom ioksidacijom; (iii) sedimenti nastali taloženjem.

Proces njihovog nastanka je egzogeni proces:u interakciji egzogenih činioca dolazi do degradacije primarnih

stena, mobilizacije degradacionih proizvoda i njihovesedimentacije.

Egzogeni uslovi: T = 15 °C; p ~ 1 bar; prisutan O2 i H2O.Materijal endogenog porekla postaje nestabilan i degradira se.

Sedimenti se dele na: (i) detritične sedimente (nastali fizičkomdegradacijom); (ii) sedimenti nastali hidrolizom ioksidacijom; (iii) sedimenti nastali taloženjem.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 33

Page 34: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Ciklus transformacije stena objašnjava međusobnupovezanost stena i prirodnih procesa

Površinsko razlaganje

Sedimentne Metamorfne

Magmatske

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 34

Page 35: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

predstavlja sekvencu događaja koji uključujunastanak, alteraciju, destrukciju ireformisanje stena kao rezultat prirodnihprocesa.

Glossary of Geology, Bates & Jackson, AGI

Ciklus transformacije stenaCiklus transformacije stena

predstavlja sekvencu događaja koji uključujunastanak, alteraciju, destrukciju ireformisanje stena kao rezultat prirodnihprocesa.

Glossary of Geology, Bates & Jackson, AGI

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 35

Page 36: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Ciklus transformacije stena

Površinsko razlaganje

Sedimentne Metamorfne

Stene podležupovršinskomrazlaganju,transportu,sedimentaciji ilitifikaciji(očvršćavanju)kada nastaju

sedimentnestene.Magmatske

Stene podležupovršinskomrazlaganju,transportu,sedimentaciji ilitifikaciji(očvršćavanju)kada nastaju

sedimentnestene.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 36

Page 37: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Magmatska stena granit možepodleći površinskom razlaganjukada stvara glinu i pesak.

Nastanak SEDIMENTNE STENE…

Ovi sedimenti mogu biti transportovani,deponovani i litifikovani kada nastajusedimentne stene.

Pesak može postati peščar.

Glina može postati škriljac.

Ovi sedimenti mogu biti transportovani,deponovani i litifikovani kada nastajusedimentne stene.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 37

Page 38: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Škriljac

Page 39: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Peščar

Page 40: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Metamorfna stena gnajsmože podleći površinskom razlaganjukada stvara glinu i pesak.

Nastanak SEDIMENTNE STENE…

Ovi sedimenti mogu biti transportovanideponovani i litifikovane kada nastajusedimentne stene.

Pesak može postati peščar.

Glina može postati škriljac.

Ovi sedimenti mogu biti transportovanideponovani i litifikovane kada nastajusedimentne stene.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 40

Page 41: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Sedimentne stene mogu podleći procesufizičkog razlaganja kada nastaju sedimentikoji mogu da nagrade druge sedimentnestene.

Nastanak SEDIMENTNIH STENA …

Sedimentne stene mogu podleći procesufizičkog razlaganja kada nastaju sedimentikoji mogu da nagrade druge sedimentnestene.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 41

Page 42: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Hemijskim raspadanjem rastvaraju se minerali u stenama.Nastala rastvorena jedinjenja mogu da stvore evaporite kao što sugips ili hemijskim taloženjem kada nastaje krečnjak. Šta će nastatizavisi od sastava i uslova okruženja.

H2O + CO2H2CO3

2KAlSi3O8+ 2H+ + H2OAl2Si2O5(OH)4+ 2K+ + 4SiO2

Nastanak SEDIMENTNIH STENA…

Hemijskim raspadanjem rastvaraju se minerali u stenama.Nastala rastvorena jedinjenja mogu da stvore evaporite kao što sugips ili hemijskim taloženjem kada nastaje krečnjak. Šta će nastatizavisi od sastava i uslova okruženja.

H2O + CO2H2CO3

2KAlSi3O8+ 2H+ + H2OAl2Si2O5(OH)4+ 2K+ + 4SiO2

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 42

Page 43: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Ciklus transformacije stena

Sedimentne MetamorfneMagmatskestenenastaju odrastopljenihstena ili magmeispod površine iliod lave izlivenena površinu.

Magmatske

Magmatskestenenastaju odrastopljenihstena ili magmeispod površine iliod lave izlivenena površinu.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 43

Page 44: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Nastanak MAGMATSKIH STENA …

Kada se magma hladi ona očvršćava i nastaje magmatskastena.

Rastopljena stena se zove magma.

Svaka stena – magmatska, metamorfna ili sedimentna –može se naći u uslovima visoke temperature ili pritiska kadadolazi do njenog topljenja.

Kada se magma hladi ona očvršćava i nastaje magmatskastena.

Vrsta magmatske stene koja je nastala zavisi od toga štase topilo i kako se hladilo.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 44

Page 45: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Sedimentne Metamorfne

Ciklus transformacije stena

Pritisak, toplota iPritisak, toplota ifluidifluidiprouzrokuje danastale stene ilisedimenti postanumetamormetamorfnefnestene.stene.

Magmatske

Pritisak, toplota iPritisak, toplota ifluidifluidiprouzrokuje danastale stene ilisedimenti postanumetamormetamorfnefnestene.stene.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 45

Page 46: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Nastanak METAMORFNIH STENA …

Kada se doda prefiksmeta na ime stene toznači da je prvobitnastena podlegla procesumetamorfoze.

Ukoliko se magmatska stena bazalt izloži dovoljnoj toploti ipritisku, može se transformisati u metamorfnu stenumetabazalt.

Kada se doda prefiksmeta na ime stene toznači da je prvobitnastena podlegla procesumetamorfoze.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 46

Page 47: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Nastanak METAMORFNIH STENA…

Kada sedimentna stena peščar podlegnemetamorfozi može da postanemetamorfna stena kvarcit.

Kada sedimentna stena krečnjak ili dolomitpodlegne metamorfozi može da postanemetamorfna stena mermer.

Kada sedimentna stena peščar podlegnemetamorfozi može da postanemetamorfna stena kvarcit.

Kada sedimentna stena škriljacpodlegne metamorfozi može dapostane metamorfna stena glinac.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 47

Page 48: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Svi ovi geohemijski podaci govore da su izvor zagađenjaprirode štetnim metalima upravo stene i minerali.

Tokom eksploatacije mineralnih sirovina, čovek pospešujeinterakciju minerala i stena sa atmosferom i hidrosferom,izlažući ih fizičko-hemijskim uslovima drugačijim od onih ukojima su oni nastali.

Zato te materije postaju mobilne, prelaze u hidrosferu iprirodu. Jalovina i šljaka postaju dodatni izvor toksičnihmaterija.

Svi ovi geohemijski podaci govore da su izvor zagađenjaprirode štetnim metalima upravo stene i minerali.

Tokom eksploatacije mineralnih sirovina, čovek pospešujeinterakciju minerala i stena sa atmosferom i hidrosferom,izlažući ih fizičko-hemijskim uslovima drugačijim od onih ukojima su oni nastali.

Zato te materije postaju mobilne, prelaze u hidrosferu iprirodu. Jalovina i šljaka postaju dodatni izvor toksičnihmaterija.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 48

Izvori štetnih elemenata se nalaze u samojprirodi, ali čovek ih čini aktivnim!

Page 49: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 49

Page 50: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Elementarni sastav materijala koji ulazi usastav sfere raspadanja se razlikuje odsastava u sferi taloženja.

Tačno Netačno

Elementarni sastav materijala koji ulazi usastav sfere raspadanja se razlikuje odsastava u sferi taloženja.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 50

Page 51: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Bazne ili bazaltoidne magme imaju manjisadržaj silicijum dioksida, samim tim većiudeo gvožđa i magnezijuma, pa su običnotamnije boje od kiselih ili granitnih magmi.

Tačno Netačno

Bazne ili bazaltoidne magme imaju manjisadržaj silicijum dioksida, samim tim većiudeo gvožđa i magnezijuma, pa su običnotamnije boje od kiselih ili granitnih magmi.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 51

Page 52: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Mineral koji prvi kristališe u magmi je ________.Mineral koji prvi kristališe u magmi je ________.

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 52

Page 53: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Usled kristalizacije piroksena i olivina, % Mg iFe _________ u magmi.

opada raste

Usled kristalizacije piroksena i olivina, % Mg iFe _________ u magmi.

opada raste

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 53

Page 54: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Prema Bowen-ovoj seriji prvo kristališu kiselemagme.

Tačno Netačno

Prema Bowen-ovoj seriji prvo kristališu kiselemagme.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 54

Page 55: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Kvarc je mineral koji zadnji kristališe, a kadase nadje na površini prvi se razlaže.

Tačno Netačno

Kvarc je mineral koji zadnji kristališe, a kadase nadje na površini prvi se razlaže.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 55

Page 56: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Viskoznost magme raste sa porastom sadržajasilicijuma.

Tačno Netačno

Viskoznost magme raste sa porastom sadržajasilicijuma.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 56

Page 57: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Najčešća kisela magmatska stena je _________Najčešća kisela magmatska stena je _________

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 57

Page 58: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Metamorfizmom krečnjaka nastaje mermer.

Tačno Netačno

Metamorfizmom krečnjaka nastaje mermer.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 58

Page 59: 3. Nastanak stena, magmatski procesi i diferencijacija magme_opt.pdf

Magmatska stena granit može podlećipovršinskom razlaganju kada stvara glinu ipesak.

Tačno Netačno

Magmatska stena granit može podlećipovršinskom razlaganju kada stvara glinu ipesak.

Tačno Netačno

Hemija životne sredine I (T. Anđelković) 59