Πετρολογία Μαγματικών και Μεταμορφωμένων Πετρωμάτων

Στόχοι Μαθήματος

Η αναγνώριση ορυκτολογικών παραγενέσεων και ιστολογικών χαρακτηριστικών σε μαγματικά και μεταμορφωμένα πετρώματα Η δυνατότητα εφαρμογής νόμων της θερμοδυναμικής σε μαγματικά και μεταμορφωμένα συστήματα. Η ερμηνεία της γένεσης των μαγματικών πετρωμάτων μέσω της χρήσης δυαδικών και τριαδικών συστημάτων φάσεων. Η ικανότητα προσδιορισμού των αντιδράσεων, των συνθηκών μεταμόρφωσης και των διαδρομών P-T-t μεταμορφωμένων πετρωμάτων μέσω της χρήσης συστασιακών διαγραμμάτων φάσεων και πετρογενετικών δικτύων. Η ικανότητα για την ερμηνεία και την τοποθέτηση των πετρογενετικών διεργασιών στο πλαίσιο της θεωρίας των λιθοσφαιρικών πλακών.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Κρίνεται όμως απαραίτητη η ύπαρξη καλού  υποβάθρου στα αντικείμενα Ορυκτολογίας, Πετρογραφίας και Γεωχημείας.

Περιεχόμενα

ΜΕΡΟΣ Α΄: ΜΑΓΜΑΤΙΚΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ - Εισαγωγή ? Γενικές Έννοιες (Προέλευση στοιχείων στο σύμπαν και στη Γη, Δομή της Γης, Εσωτερική Θερμότητα, Γεωθερμική Βαθμίδα, ο Ρόλος του Μανδύα ως Θερμικής Μηχανής) - Ταξινόμηση Μαγματικών Πετρωμάτων - Βασικές Αρχές Θερμοδυναμικής (Εσωτερική Ενέργεια, Εντροπία, Ενθαλπία) - Κανόνας των Φάσεων - Διαγράμματα Φάσεων Ενός Συστατικού - Διαγράμματα Φάσεων Δύο Συστατικών (Μέρος Α΄: Απλά Ευτηκτικά Διαγράμματα, Διαγράμματα με Πλήρες Στερεό Διάλυμα)  - Διαγράμματα Φάσεων Δύο Συστατικών (Μέρος Β΄: Διαγράμματα με Περιτηκτικό Σημείο, Διαγράμματα με Πλήρες Στερεό Διάλυμα και Ευτηκτικό Σημείο). - Διαγράμματα Φάσεων Τριών Συστατικών (Απλά Ευτηκτικά Διαγράμματα, Διαγράμματα με Περιτηκτικό Σημείο). - Διεργασίες Παραγωγής και Εξέλιξης Μάγματος (Πηγές Μαγμάτων, Μερική Τήξη, Παράγοντες που επιδρούν στην τήξη του Μανδύα και του Φλοιού, Νόμος του Stokes, Μίξη Μαγμάτων) - Γεωχημεία Μαγματικών Πετρωμάτων (Χημική Ταξινόμηση, Είδη και Σχέσεις Μαγμάτων, Συμπεριφορά Κύριων Στοιχείων και Ιχνοστοιχείων κατά τις Μαγματικές Διεργασίες, Χρήση Γεωχημικών Διαγραμμάτων) - Μοντέλα Μαγματικής Εξέλιξης (Τήξη-Κρυστάλλωση Ισορροπίας, Κλασματική Τήξη-Κρυστάλλωση, Διεργασίες Μανδυακής Μετασωμάτωσης) - Περιβάλλοντα Μαγματισμού (Μαγματισμός σε Συγκλίνοντα Περιθώρια, Μαγματισμός σε Αποκλίνοντα Περιθώρια, Μαγματισμός στο Εσωτερικό Λιθοσφαιρικών Πλακών)   ΜΕΡΟΣ Β΄: ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΜΕΝΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ - Εισαγωγικές Έννοιες και Παράγοντες Μεταμόρφωσης - Ζώνες?Ισόβαθμοι-Φάσεις Μεταμόρφωσης. - Διαγραμματική απεικόνιση ορυκτολογικών παραγενέσεων (AFM, ACF διαγράμματα) - Αντιδράσεις. Προσδιορισμός συνθηκών P/T - Barrow τύπου μεταμόρφωση (Μεταμόρφωση μετρίων θερμοκρασιών και πιέσεων) - Φάσεις πολύ χαμηλού βαθμού μεταμόρφωσης. Φάσεις μεταμόρφωσης επαφής (θερμική μεταμόρφωση) - Φάσεις υψηλών πιέσεων - Σχέση μεταμόρφωσης  και τεκτονικής των λιθοσφαιρικών πλακών    ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Η σειρά των εργαστηριακών ασκήσεων αντιστοιχεί στη ροή της ύλης του μαθήματος. ΑΣΚΗΣΗ 1: Ιστολογική Περιγραφή και Ταξινόμηση των Μαγματικών Πετρωμάτων ΑΣΚΗΣΗ 2: Εφαρμογή Βασικών Αρχών Θερμοδυναμικής -Διαγράμματα Φάσεων Δυο Συστατικών ΑΣΚΗΣΗ 3: Διαγράμματα Φάσεων Δυο Συστατικών (Μέρος 2ο) ΑΣΚΗΣΗ 4: Διαγράμματα Φάσεων Τριών Συστατικών ΑΣΚΗΣΗ 5-6: Γεωχημικές Διεργασίες στα Μαγματικά Πετρώματα - Διεργασίες Παραγωγής Μαγμάτων ΑΣΚΗΣΗ 7: Ορυκτολογικά και ιστολογικά χαρακτηριστικά Μεταμορφωμένων Πετρωμάτων ΑΣΚΗΣΗ 8: Διαγραμματική απεικόνιση ορυκτολογικών παραγενέσεων (AFM, ACF διαγράμματα) ΑΣΚΗΣΗ 9 -10: Πετρώματα πολύ χαμηλού βαθμού μεταμόρφωσης, Θερμικά μεταμορφωμένα πετρώματα. ΑΣΚΗΣΗ 11: Πετρώματα μετρίων θερμοκρασιών και πιέσεων (τύπου Barrow) ΑΣΚΗΣΗ 12: Πετρώματα υψηλών πιέσεων και χαμηλών θερμοκρασιών (HP/LT) ΑΣΚΗΣΗ 13: Ανακεφαλαίωση των κύριων σειρών φάσεων μεταμόρφωσης