8/18/2019 ppt 5 magma

1/25

MAGMA

• teško  isparljive komponente (oko 90 %):  SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO,MgO, Na2O, K2O; manje zastupljene i značajne: TiO2, BaO, SrO, MnO,NiO itd. i

• lako isparljive komponente (oko 10 %): H2O, HCl, HF, H2S, CO2, CO,SO, SO2, hloridi i fluoridi teških metala.

8/18/2019 ppt 5 magma

2/25

Magme koje izbijaju na površinu donose već obrazovane kristale, zbog čega 

se može pretpostaviti da su oni postojali i dok je magma bila u unutrašnjosti 

Zemlje.

Tako, npr., po nekim shvatanjima, tzv. „peridotitska  kristalna kaša"  sadrži 

samo oko 10% taljevine, dok je glavna masa izgrađena od kristala Ol i Py. 

geologija-dea.blogspot.com

8/18/2019 ppt 5 magma

3/25

Fizičke i hemijske osobine magme 

• U fizičke osobine magme spadaju: 

1. temperatura magme (prema neposrednim mjerenjima lave iznosi 1 300 do

1 400oC, a prema ¨geološkim termometrima¨ u opsegu od500 do 1 200oC).

Hlađenje magme zavisi od: 

- temperature okolnih stijena i

- količine magmatske mase. 

8/18/2019 ppt 5 magma

4/25

2. pritisak u magmi zavisi od:

• temperature i sadržaja gasovitih komponenti umagmi (unutrašnji pritisak) i

• od dubine u koju je magma utisnuta (spoljašnji 

pritisak).

3. viskozitet magme (mjera sposobnosti fluida da

teče)  objašnjava  se pomicanjem paralelnih

slojeva fluida pri čemu  dolazi do trenja nagranicama tih slojeva što  se karakteriše 

koeficijentom viskoznosti.

8/18/2019 ppt 5 magma

5/25

  Fizički smisao keoficijenta viskoznosti vidi se iz jednačine: 

F = η A 

F = sila kojom se dotiču paralelni slojevi pomičući se uistom pravcu,

 A = dodirna površina dva sloja, 

dx  = međusobno rastojanje dva paralelna sloja u cm, 

du = razlika brzine dva paralelna sloja magme.

• Viskozitet magme zavisi od njenog sastava itemperature.

dx

du

8/18/2019 ppt 5 magma

6/25

1.Viskozitet magme je tijesno vezan za količine  lakoisparljivih

komponenti (odnosno sastav magme)

- što  god magme sadrže  veće  količine  lakoispraljivih

komponenti, to će one biti sve fluidnije.- Si i Al povećavaju viskoznost, a Fe i Mg smanjuju.

- Bazaltne lave su naročito  fluidne, slabo viskozne, lako

pokretljive čija  je brzina tečenja  oko 16 km/h (na Havajskim

ostrvima).

- Kisele magme su veoma viskozne i guste, teku znatno sporije(lave na Liparskim otocima), nekad čak ne mogu uopšte  oticati

sa kratera (tzv. „kameniti zubi").

2. Sa padom temperature viskoznost raste. Kod iste

temperature, kisele magme su viskozne, dok su bazične fluidne. 

Viskozitet magme igra važnu ulogu pri kristalizaciji:

-  jako viskozne magme imaju manju sposobnost kristalizacije u

odnosu na fluidne magme.

8/18/2019 ppt 5 magma

7/25

Viskoznost  je ključno  svojstvo koje

pomaže  razumijevanju ponašanja 

magme. Taljevine koje sadrže  više 

SiO2 u pravilu su više polimerizirane, s

većom  povezanošću  SiO4  tetraedara,

zbog čega  su viskoznije. Otapanje

vode drastično  smanjuje viskoznost

taljevine. Visokotemperaturne taljevine

su manje viskozne.

Općenito  govoreći,  mafitne magme,

poput onih iz kojih nastaje bazalt, više 

su vruće  te manje viskozne od

većine  SiO2  bogatih magma, poput

onih iz kojih nastaje riolit. Niska

viskoznost vodi do blagih, manje

eksplozivnih erupcija.

hr.wikipedia.org

skole.hr

http://hr.wikipedia.org/wiki/Viskoznosthttp://hr.wikipedia.org/wiki/Bazalthttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Riolit&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Riolit&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/wiki/Bazalthttp://hr.wikipedia.org/wiki/Viskoznost

8/18/2019 ppt 5 magma

8/25

Temperature kristalizacije rastopa koji po sastavuodgovaraju nekim stijenama (prema Vogtu ):

• dunitski rastop 1 500o C,• peridotitski rastop 1 400o C,

• gabrodioritski rastop 1 250o C,

• dioritski rastop 1 200o C,

• sijenitski rastop 1 100

o

 C,• granitski rastop 1 000o C.

Prema sadržaju lakoisparljivih komponenti magme sedijele na: suhe i vlažne magme. 

Lakoisparljive komponente u magmi utiču: 

• postanak pojedinih vrsta minerala,

• temperaturu kristalizacije rastopa.

8/18/2019 ppt 5 magma

9/25

HEMIJSKI SASTAV MAGMATSKIH STIJENA

OSTUPNOST STIJENA OPAŽANJU I UZORKOVANJU 

1. UZORCI SA POVRŠINE 

2. TLOM NEPOKRIVENI DIJELOVI KONTINENTA

3. POVRŠINSKIM ISTRAŽNIM RAOVIMA I GRAĐEVINSKIM ZAHVATIMA OTKRIVENI SUDIJELOVI STIJENSKIH MASA

4. UZORCI S MORSKOG DNA

(UZORKOVANJE MORSKOG DNA NAMJENSKI KONSTRUIRANIM UREĐAJIMANAJČEŠDE SA SPECIJALNO OPREMLJENIH ISTRAŽIVAČKIH BROOVA) 

5. UZORCI IZ VEDIH UBINA - BUŠOTINE - POZEMNI ISTRAŽNI I GRAĐEVINSKI RAOVI - RUDARENJE

8/18/2019 ppt 5 magma

10/25

U HEMIJSKOM POGLEDU MAGMATSKE STIJENE SU SILIKATNOG SASTAVA

Prema Clarke & Washingto n  magme su višekomponenti sistemi. 

GLAVNE KOMPONENTE  (PREKO 1%)

SPOREDNE KOMPONENTE (ISPOD 1%)

SiO2

59,14 Al2O3

15,34 Fe2O3

3,08 FeO

3,80

MgO

3,49

CaO

5,08

Na2O

3,84

K2O

3,13

H2O

1,15

TiO21,05 Cr 2O3  P2O5  NiO BaO MnO SrO

8/18/2019 ppt 5 magma

11/25

Variranje glavnih komponenti

•SiO2 kreće se od 30 do 80 %, sa max na 52,5 % (bazalti) i 73 %(graniti); 

8/18/2019 ppt 5 magma

12/25

• Zbir FeO i Fe2O3 rijetko je veći od 15 % 

• Na2O između 2 i 5 %, 

• Al2O3 između 10 (ultrabazične stijene) i 20 % (anortoziti); 

8/18/2019 ppt 5 magma

13/25

K2O manje od 6 %, rijetko prelazi 10 %,

MgO  je nizak, max do 20 % (ultrabazične stijene), 

CaO manje od 10 % (pirokseniti preko 20 %),

H2O iznosi 10 % (vulkanska stakla) do 20 %.

8/18/2019 ppt 5 magma

14/25

Mineraloški sastav magmatskih stijena 

Prema Clarkeu & Washing tonu , te Adamsu  magmatske

stijene izgrađene su od nekoliko minerala, i to: 

% ukupne mase magmatskih stijena

• Kvarc 12,0 % 

• Feldspati 59,5 % ;

• Amfiboli i pirokseni 16,8 %;

• Liskuni 3,8 %;

• Ostali (uglavnom olivin) 7,9 %.

Prema hemijskom sastavu minerali se dijele na:

- salske i

- femske.

8/18/2019 ppt 5 magma

15/25

• U sastav magmatskih stijena ulaze uglavnom slijedećiminerali:

Primarni  Sekundarni

• Sulfidi  pirhotin, halkopirit  pirit

• Oksidi hematit, korund, kvarc,

tridimit, magnetit,hromit,

pikotit, ilmenit, rutil... 

• Hidroksidi limonit

• Fosfati apatit, monacit

• Silikati feldspati, feldspatoidi, olivini,

pirokseni, amfiboli, liskuni,

cirkon, kordijerit, granati,

titanit, turmalin

• Karbonati kalcit  kalcit, dolomit

8/18/2019 ppt 5 magma

16/25

Srednji sadržaj glavnih petrogenih minerala u osnovnim vrstamamagmatskih stijena (po Adamsu)

8/18/2019 ppt 5 magma

17/25

  Kristalizacija magme

• Kristalizaciju magme (prema Bowen-u ) karakterišudvije vrste reakcija:

1. neprekidna reakcija u seriji čvrstog rastopa, pri čemuprvoformirani kristali neprekidno mijenjaju svoj sastav ureakciji s rastopom (kontinuirani niz feldspata);

2. isprekidana reakcija, pri čemu ranije formirana fazareaguje sa rastopom dajući novu fazu s različitim

sastavom i kristalnom strukturom (diskontinuirani niz koji obuhvata Fe-Mg minerale).

8/18/2019 ppt 5 magma

18/25

8/18/2019 ppt 5 magma

19/25

AlAl

Si:Al=1:1

Si:Al=3:1

8/18/2019 ppt 5 magma

20/25

ELEMENTI U TRAGOVIMA ( )

8/18/2019 ppt 5 magma

21/25

Elementi u tragovima dijele se na:

•elemente rijetkih zemalja (REE - Rare Earth Elemen ts ),

•platinsku grupu elemenata (PGE - Plat inum Group Elements ) i

•prelazne metale (Trans it ion Metals ), a klasifikacija je izvršena naosnovu sličnog geohemijskog ponašanja.

ELEMENTI U TRAGOVIMA (ppm)

ELEMENTI U TRAGOVIMA ( )

8/18/2019 ppt 5 magma

22/25

 

Elementi se u magmatskim stijenama mogu posmatrati dvojako:

1. kompatibilni (sklonost za ugradnju u kristale) i2. inkompatibilni (ostaju u taljevini).

Inkompatibilni elementi  imaju male katione, odnosno visok jonski

potencijal ("High Field Strength Elements"- HFSE), ili velike katione,

odnosno mali jonski potencijal ("Low Field Strength Elements"- LFSE).

Elementi malog jonskog potencijala su poznati kao litofilni elementi velikih

 jona ("Large Ion Lithophile Elements"- LILE).

Elementi visokog jonskog potencijala (HFSE) uključuju:

REE, Sc,Y, Th, U, Pb, Zr Hf, Ti, Nb i Ta.

LIL elementi uključuju Cs, Rb, K, Ba, Sr, Eu2+ i Pb2+.

ELEMENTI U TRAGOVIMA (ppm)

LREE = light rare earth elements (Sc La Ce Pr Nd Pm Sm Eu and Gd; also

8/18/2019 ppt 5 magma

23/25

LREE = light rare earth elements (Sc, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, and Gd; also

known as the cerium group)

HREE = heavy rare earth elements (Y, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu; also known

as the yttrium group)

8/18/2019 ppt 5 magma

24/25

  Isparljivi sastojci magme

Za određivanje sastava isparljivih sastojaka služimo se: 

• Analizama gasova koji se oslobađaju pri zagrijavanjueruptivnih stijena;

•  Analizama gasova deponovanih u fumarolama i

•  Analizama gasova koji su prikupljeni oko vulkana.

Glavni sastojci isparljivih materija su: 

• H2O (sa preko 80 %),

• promjenljivo obilni CO2, H2S, S, SO2, HCl idr. a

• u manjim količinama HF, N2, H2, CH4, H3BO3 i CO.

8/18/2019 ppt 5 magma

25/25

  Magmatizam i stvaranje rudnih ležišta 

Postoje različita mišljenja o procesima koji su doveli do izdvajanjarudnih minerala iz magme, sa brojnim neriješenim pitanjima: 

• zašto iste magme u različitim regionima daju različiteminerale;

• da li su rudonosni materijali otišli iz magme u vidu gasoviteili tečne faze; 

•  je li prvobitni fluid bio kisel ili alkalan,• kakav je bio pritisak i temperatura itd.

Treba istaći: 

• rudni materijal može se prenositi gasovitim ili tečnimrastvorima,

• može biti deponovan promjenom temperature, pritiska ilihemijske sredine ili kombinacijom svih ovih faktora i

• može pretrpjeti promjene poslije deponovanja.