Petrologia skał magmowych i metamorficznych

fakultatywne

Przed rozpoczęciem nauki przedmiotu (a zwłaszcza przed rozpoczęciem ćwiczeń) student powinien wykazać się umiejętnością posługiwania się mikroskopem polaryzacyjnym, a w szczególności umiejętnością praktycznego rozpoznawania minerałów skałotwórczych i skał. W związku z tym wskazane jest wcześniejsze zapoznanie się z następującymi przedmiotami i zagadnieniami:

Mineralogia – właściwości minerałów skałotwórczych.

Geologia dynamiczna – geotektonika, procesy prowadzące do powstania skał magmowych, osadowych, metamorficznych, procesy magmowe i pomagmowe, środowiska sedymentacyjne.

Petrologia – rozpoznawanie minerałów skałotwórczych przy użyciu mikroskopu polaryzacyjnego, rozpoznawanie podstawowych typów skał.

Słowo „Petrologia” pochodzi z greckiego petros – skała, logos – nauka. Przedmiot ten wyjaśnia studentom problematykę powstawania i różnicowania się różnorodnych skał. Składa się z trzech równorzędnych, ściśle ze sobą związanych działów:

Petrologia skał magmowych zajmuje się genezą i procesami różnicowania się najważniejszych typów skał magmowych – zarówno głębinowych jak i wylewnych. Określa ich składy fazowe i geochemiczne, tekstury i możliwe środowiska powstawania.

Petrologia skał metamorficznych wyjaśnia procesy geologiczne prowadzącymi do powstania skał w warunkach metamorfizmu. Przedstawia różne środowiska i geotektoniczne i facje metamorficzne oraz utwory z nimi związane.

Intencją wykładu z petrologii skał magmowych jest przedstawienie zmienności składu chemicznego skał magmowych na tle różnorodnych środowisk tektonicznych, w których generowane są magmy (wulkanizm grzbietów oceanicznych, łuków wyspowych, wysp oceanicznych, aktywnych krawędzi kontynentów, wewnątrz-kontynentalne strefy aktywności magmowej). Na wykładzie przedstawione są właściwości fizyko-chemiczne stopów krzemianowych oraz rola składników lotnych w magmach. Omówione zostają procesy wytapiania magm w płaszczu i w skorupie oraz dyferencjacja magm. Przedstawione są warunki krystalizacji magm i tekstury, jakie w ich wyniku powstają. Studenci zapoznają się z procesami, prowadzącymi do zmiany składu magmy macierzystej (frakcyjna krystalizacja, mieszanie się magm, kontaminacja, metasomatyzm). Podczas wykładu omówione zostają wskaźniki petrogenetyczne, studenci zapoznają się również z diagramami i klasyfikacjami, opartymi na geochemii skał magmowych.

Wykład dotyczący petrologii skał metamorficznych ma za zadanie kompleksowe przedstawienie problemów związanych z powstawaniem tych skał, ich różnicowaniem się w zależności od warunków ciśnienia, temperatury i składu chemicznego skały, powstającymi teksturami. Pokazuje jak odczytywać informacje zapisane w skale, takie jak temperatura i ciśnienie jej powstawania, kierunek, styl, warunki i wiek deformacji. Charakteryzuje i różnicuje rodzaje metamorfizmu. Podczas wykładów studenci poznają zakres i warunki aktywności procesów metamorficznych, powstające w różnych warunkach asocjacje równowagowe (w zależności od chemizmu skał wyjściowych). W sposób szczegółowy prezentowany jest metamorfizm skał pelitowych, bazytowych, węglanowych i ultramaficznych. Przedstawiane są szczegółowo różne typy metamorfizmu (metamorfizm regionalny typu Barrow i Buchan oraz regionalny metamorfizm wysokociśnieniowy charakterystyczny dla stref subdukcji, metamorfizm kontaktowy różnych facji, metamorfizm dyslokacyjny, impaktowy, dna morskiego i hydrotermalny). Studenci zapoznają się ze sposobami prezentacji informacji o równowagach między fazami na trójkątach składu (ACF, AFM, SCM i innych), o sposobach rekonstrukcji warunków P-T-t (ciśnienie-temperatura-czas) za pomocą tzw. termometrów, barometrów i chronometrów geologicznych.

Szacunkowa ilość godzin potrzebnych na osiągnięcie efektów uczenia w dużej mierze zależy od liczby godzin spędzonych przy mikroskopie polaryzacyjnym. Minimalna liczba godzin - około 100.

Petrologia skał magmowych

GILL, R., 2010: Igneous rocks and processes: A practical guide. Wiley-Blackwell

HIBBARD, M., J., 1995: Petrography to petrogenesis. Prentice-Hall; New Jersey.

MAJEROWICZ, A., WIERZCHOŁOWSKI, B., 1990: Petrologia skał magmowych. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.

RYKA, W., MALISZEWSKA, A., 1991: Słownik petrograficzny. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.

WILSON, M., 1989. Igneous Petrogenesis A Global Tectonic Approach

WINTER, J.D., 2009: Principles of Igneous and Metamorphic Petrology (2nd Edition). Pearson.

Petrologia skał metamorficznych

BEST M. G., 2003: Igneous and metamorphic petrology. 2nd edition. Blackwell Publishing, 729 pp.

BUCHER K., FREY M., 2002: Petrogenesis of metamorphic rocks. Springer, 341 pp.

YARDLEY B. W. D., 1991: An introduction to metamorphic rocks. Longman Scientific & Technical. 1st edition.

Literatura dodatkowa (minerały skałotwórcze i optyka kryształów)

DUBIŃSKA E., BAGIŃSKI B., 1995: Minerały skałotwórcze w płytkach cienkich. Vademecum, Wyd. Wydział Geologii Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, 1-157

DYAR M.D., GUNTER M.E. AND TASA D., 2008: Mineralogy and Optical Mineralogy. Mineralogical Society of America, Chantilly, VA

MAC KENZIE W.S. AND GUILFORD C., 1988: Atlas of Rock-forming Minerals in Thin Section, Longman Scientific & Technical, New York

PERKINS D., HENKE K. R., 2004: Minerals in Thin Section, Prentice Hall, Inc., 1-125

PICHLER H. AND SCHMITT-RIEGRAF C., 1997: Rock-forming Minerals in Thin Section. Chapman & Hall, London

http://www.gly.bris.ac.uk/www/teach/opmin/mins.html

Efekty uczenia się w obszarze wiedzy:

K_W01 – ma pogłębioną wiedzę na temat procesów i czynników kształtujących Ziemię w zakresie geologii czwartorzędu, geomorfologii, stratygrafii, sedymentologii, paleontologii, geochemii, mineralogii, petrologii, geologii złóż

K_W06 – w pogłębionym stopniu zna nowoczesne instrumentalne metody analityczne wykorzystywane w badaniach substancji mineralnych i organicznych, zna zalety i ograniczenia poszczególnych metod, zna znaczenie badań empirycznych w rekonstrukcji środowisk przyrodniczych

Efekty uczenia się w obszarze umiejętności:

K_U01 – stosuje zaawansowane techniki badań laboratoryjnych, umie posługiwać się sprzętem laboratoryjnym, podstawową i zaawansowaną aparaturą badawczą

K_U07 – umie opisać budowę wewnętrzną skały, zanalizować procesy prowadzące do jej powstania, środowisko geotektoniczne i procesy przeobrażeń, umie określić termodynamiczne warunki konieczne do powstawania określonych typów skał

Efekty uczenia się w obszarze kompetencji społecznych:

K_K02 – współdziała w grupach tematycznych na zajęciach terenowych oraz podczas grupowych zajęć kameralnych

Wykłady składają się z 2 części, ocena z każdej z nich (egzamin pisemny), składa się na ocenę końcową z przedmiotu.

brak