Petrologie

Definiţii:

Petrologia = ştiinţa care se ocupă cu descrierea, clasificarea

şi elaborarea teoriilor privind formarea şi evoluţia rocilor

(Anthony Philpotts)

Obs:

- descriere + clasificare = Petrografie

- elaborare teoriilor despre = Petrologie

formarea şi evoluţia rocilor = Petrogeneză

CORP NATURAL SOLID definit prin

COMPOZIŢIE şi

FABRIC PETROGRAFIC

a. COMPOZIŢIA :

a.1. faze solide cristaline (minerale cu structură reticulară definită)

a.2. faze solide amorfe: - minerale amorfe (nu au str. reticulară bine definită; conţin apă liberă)

- sticla (nu are structură reticulară)

a.3. faze fluide: - gazoase

- soluţii apoase

Compoziţia mineralogică a rocilor este foarte diversă, practic se găsesc toate cele peste 4000 de

minerale cunoscute. Mineralele care definesc tipurile petrografice sunt sistematizate pe criteriul

chimic şi structural, după cum urmează:

• Grupul silicaţilor

• Grupul carbonaţilor

• Grupul sulfurilor

• Grupul sulfaţilor

• Grupul oxizilor şi hidroxizilor

Roca

Oxid % wtSiO2 56.8TiO2 0.94Al2O3 18Fe2O3 2.96FeO 5.06MnO 0.18MgO 2.04CaO 7.6Na2O 4.08K2O 1.81P2O5 0.22H2O+ 0.43H2O- 0Total 100.12

Compoziţie chimică Min. normativ % volQ 6.641675or 10.73555ab 34.64966an 25.54969lc 0ne 0kal 0C 0di 9.07146hy 7.500264wo 0ol 0ac 0mt 3.550628il 1.791782hem 0ti 0ap 0.511564cc 0Total 100.0023

Compoziţie normativă

Compoziţie modală

Mineral % de volumcuarţ 9.8microclin 8.4plagioclaz 58.9biotit 17.6muscovit 4.7apatit 0.5Total 99.9

Modalităţi de exprimare a compoziţiei rocilor magmatice

Minerale magmatice 

(ATENŢIE, clasificările ţin seama numai de mineralele magmatice primare!)

Clasificarea pe criteriul compoziţiei modale

Grupul M = piroxeni, olivine, amfiboli, mice, (oxizi de Fe-Ti + carbonaţi + sulfuri)  

Grupul Q = cuarţ + toate varietăţile de silice 

Grupul A = feldspaţi alcalini (ortoza, microclin, sanidina, feldspaţii pertitici)  

Grupul P = plagioclazi şi feldspaţii antipertitici 

Grupul F = feldspatoizi (minerale foidice)

Proiecţia într-o diagramă ternară

Metoda nr. 1: proiectarea unei compoziţii: 70% X, 20% Y şi 10% ZDin An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology, John Winter, Prentice Hall.

X

YZ

creş

te %

X

creşte %Y creşte %Z

30 20 10

10

20

30

10

20

30%Z

20

10

30%X

A%Y

%Z

Condiţie obligatorie:

X+Y+Z=100%

Y

X

Z

70

67

A

Proiecţia într-o diagramă ternară

Metoda nr. 2: proiectarea unei compoziţii: 70% X, 20% Y şi 10% ZDin An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology, John Winter, Prentice Hall.

Se face raportul dinre Z şi Y

considerând ca Z+Y=100%

30….100%

20……?%

?=20/30*100=67

Fabricul (structura, textura) rocilor magmatice 

Structura poate fi definită după următoarele criterii:

• Grad de cristalizare

• Dimensiunea absolută a granulelor

• Dimensiunea relativă a granulelor

• Forma cristalelor

Aranjamentul geometric al granulelor =TEXTURĂ

1. Structura după criteriul gradului de cristalizare 

- structură holocristalină (roca formată exclusiv din cristale)  

- structură hipocristalină (roca formată din cristale + sticlă) -structură vitroasă (roca alcătuită numai din sticlă)

2. Structura după criteriul dimensiunilor absolute  

- structură faneritică (Φ > 0.1 mm: toate cristalele se văd cu ochiul liber)  

- structură afanitică (Φ < 0.1 mm: nu toate cristalele se văd cu ochiul liber) 

Structura rocilor magmatice 

Structură holocristalină, faneritică

Structură hipocristalină, afanitică

Structură vitroasă

3. Structura după criteriul dimensiunilor relative  

- echigranulară (a)

- inechigranulară

cazuri particulare - structură porfirică (b)

- structură poikilitică (c)

a) echigranulară b) porfirică c) poikilitică

Structură porfirică

Structură poikilitică

4. Structura după criteriul formei cristalelor

a) idiomorfă

sau

panidiomorfă

b) xenomorfă

5. Fabricul (Textura) după criteriul tropiei

Fabric izotropă (textură neorientată)

Fabric anizotrop dat de orientarea preferenţială a granulelor (textură orientată)

Fabrică anizotrop dat de locaţia preferenţială a granulelor

(textură rubanată)

Ex: texturi fluidale(date de curgerea lavei in curs de consolidare)

Ex: majoritatea rocilor magmatice

Ex: gabbrouri rubanate

Fabric trahiticOrientarea microlitelor de feldspat alcalin

Orientarea preferenţială a microlitelor din masa fundamentală (textură fluidală). Observaţi “curgerea” în jurul fenocristalelor.

Cazuri particulare de fabric anizotrop (orientat)

Fabric pilotaxiticOrientarea microlitelor de feldspat plagioclaz

Fabric hialin, anizotrop

Fabric hialopilitic

6. Structuri particulare 

- structură pegmatitică (holocristalină, megacristalină)  

- structură aplitică (holocristalină, microcristalină)  

- structură clastică (specifică piroclastitelor)

1 cm

Structură aplitică

 Structură pegmatitică

1 cm

Structură intersertală

Intre cristalele tabulare de feldspat plagioclaz, dispuse în reţea, este sticlă vulcanică

SticlăPlg

Structură intergranulară,

intersertală

Intre cristalele de feldspat plagioclaz, dispuse în reţea, se găsesc cristale de minerale mafice = structură intergranulară şi sticlă vulcanică

Structură veziculară

Structură amigdaloidă

Microstructuri sferulitice

Structuri orbiculare

Microstructuri

- sunt vizibile la scară microscopică

- de regulă, microstructurile reprezintă eterogenităţi în rocă

Cristale zonate

a) Fenocristale zonate de hornblendă (NII)

b) Fenocristal de plagioclaz zonat şi maclat după legea Karlsbad.N+

Andezit, Crater Lake, OR. Lăţimea câmpului 0.3 mm. John Winter and Prentice Hall

Microstructuri

Cristale maclate

Macle de tip albit în feldspat plagioclaz. N+Macle polisintetice

Cristale maclate mecanic

Macle polisintetice de deformare in plagioclaz. A se remarca terminaţiile maclelor şi acumularea maclelor în zonele de maximă deformare

Cristale maclate mecanic“Macla” în grătar a microclinului

Microstructuri pertitice

Ortoclaz maclat Karlsbad (exsoluţii de albit în ortoză)

Microstructuri antipertitice

Exsoluţii de feldspat alcalin în feldspat plagioclaz

Microstructură grafică

Intercreştere între cuarţ şi feldspat potasic (“incluziunile” de cuarţ au aceeaşi orientare optică, la fel şi feldspatul alcalin; limitele dintre cele două faze sunt suprafeţe plane). NII

Obs. Dacă microstructura este uniform distribuită (conferă omogenitate), se poate spune : structură grafică (ex: granit grafic)

Microstructură grafică

Microstructură

granofirică

Concreştere fină de două faze minerale (cuarţ şi feldspat alcalin); limitele dintre cele două faze sunt linii sinuoase.

Microstructură granofirică

Microstructură myrmekitică

Intercreştere între plagioclaz şi cuarţ (de regulă în vecinătatea unui feldspat potasic)

Microstructură mirmekitică

Microstructură gabbroică

Cristale idiomorfe şi hipidiomorfe de piroxen incluse în hadacristal de feldspat plagioclaz. N+

Microstructură ofitică

Incluziuni de feldspat plagioclaz într-un cristal de mineral mafic

Obs. Dacă nu există nici un cristal de Plg inclus total in mineralul mafic Microstructură subofitică

Px

Plg

6a. Microstructură coronitică

Olivină substituită parţial de ortopiroxen

Ol

Ol

Opx

Opx

Fenocristal de hornblendă cu coroană de oxizi de Fe şi piroxen (deshidratare prin depresurizare în timpul erupţiei)

= oxidarea hornblendei (transformarea hornblendei verzi în hornblendă brună)

6b. Microstructură coronitică

7. Microstructură poikilică

Hadacristal cu incluziuni

Plagioclaz gazdă ce include alte granule minerale

Relaţii intre minerale primare şi secundare

Pyx

HblBtChl

Piroxen primar substituit de hornblendă

Biotit substituit de clorit de-a lungul clivajelor