Geológia AlapfogalmakA földtan mint tudományA földtan tárgya

az ásványok és kőzetek keletkezése a földkéreg mozgásai, a kontinensek, óceáni medencék, hegységek

keletkezése, az ezzel kapcsolatos események sorrendje a nyersanyagok és energiahordozók keletkezése, előfordulása az élet kialakulása és fejlődése a földtani folyamatok és az emberi tevékenység kölcsönhatásai

A földtan módszere empirikus experimentális teoretikus

A természettudományok és a geológia fejlődéseArisztotelész (Kr. e. 384-322): csillagászati és biológiai jelenségek leírása, geocentrikus elméletArisztarkusz (Kr. e. 312-230): heliocentrikus elméletPtolemaiosz (Kr. u. 150): geocentrikus elmélet, bolygók mozgásának geometriájaN. Copernicus (1473-1543): heliocentrikus elmélet kidolgozásaJ. Kepler (1571-1630): bolygók mozgástörvényeiG. Galilei (1564-1642): új csillagászati és fizikai felfedezésekI. Newton (1642-1727): a tömegvonzás és az égitestek mozgásának törvényszerűségeiG. Agricola (1546): ásványtani és bányászati könyvekN. Steno (1638-1686): települési törvényekJ. Hutton (1726-1797): uniformitarizmus elveCh. Lyell (1797-1875): aktualizmus elveA. Wegener (1880-1930): kontinensvándorlás elméleteH. Hess (1906-1969): lemeztektonikai elméletA Föld mint égitest és rendszerA világegyetem kialakulása"Big Bang": kb. 15 Md évvel ezelőtti ősrobbanás

Táguló hidrogén és hélium gázfelhő Protogalaktikus gázfelhők - nebulák Nebulák sűrűsödése - termonukleáris reakció - csillagok - szupenovák

A Naprendszer keletkezéseA Naprendszer kialakulása. A: A gáz- és por anyagú kozmikus felhő sűrűsödni kezd. B: A tömeg a forgó mozgás miatt szétlapul. C: A külső részekből gyűrűk szakadnak le, melyeknek anyaga bolygókká tömörül

1

A Föld övezetességének kialakulásaA. A kezdetben szilárd állapotú Föld anyagi eloszlása homogén volt. B. Az elkülönülési folyamatok a földtömeg megolvadása révén váltak lehetővé. C. Az elkülönülés során a nehéz elemek a magban, a könnyebbek a külső övekben

koncentrálódtak

A Föld öves felépítéseInformációforrás:P és S hullámok terjedéseA Föld belső övei összetétel alapján:

mag köpeny kéreg

A Föld belső övei fizikai jellemzők alapján:

belső mag külső mag mezoszféra asztenoszféra litoszféra

A Föld belső övei. A külső, merev litoszférát a szilárd, de képlékeny ("gyenge") asztenoszféra követi, majd a mezoszféra ismét ridegebb. Az alatta lévő külső mag folyékony, majd a belső mag - bár kémiai összetétele hasonló a külső magéhoz, az óriási nyomás miatt szilárd jellegű. A litoszférán belüli kéreg kontinentális és óceáni kéregre tagolható

Külső és belső eredetű geológiai folyamatok

Külső eredetű (exogén) folyamatok: Mállás Lepusztulás Üledékképződés

Energiaforrás: a Nap hője

Belső eredetű (endogén) folyamatok: Magmás tevékenység Diagenezis Metamorfózis Kőzetdeformáció Földrengések Lemeztektonika

Energiaforrás: a Föld belső hője (radioaktív bomlás, kristályosodás, atomátalakulás, földi maradványhő)A földi hő terjedése

2

Hővezetés (kondukció): szilárd anyagban Hőáramlás (konvekció): folyadékokban vagy gázokbanGeotermikus gradiens: hőmérséklet-emelkedés mértéke a Föld belseje felé haladva (oC/km)

Konvekciós áram kialakulásának magyarázata. A. A felmelegedett, kisebb sűrűségű anyag felfelé mozog. B. Az asztenoszférában lassú anyagmozgással zajló konvekciós áramlás tartja

mozgásban a litoszféra-lemezeket

Geotermikus gradiens a kontinentális és óceáni litoszférában. Az utóbbiban a hőmérsékletemelkedés jelentősebb. Az asztenoszférában a gyorsabb konvekciós hőátadás és az adiabatikus tágulás miatt a geotermikus gradiens nagymértékben csökken

Lemeztektonikai alapfogalmak

Lemezszegélyek típusai: Divergens (szétnyíló, akkréciós, épülő) Konvergens (összetartó, konszumációs, felemésztődő) Transzform vetős

Szubdukció és kollízió Konvergens lemezszegélyeknél következik be Hegyláncok kiemelkedésével zárul

Hegyláncok kialakulása kollízióval. Az alábukó lemez az üledékrétegeket a kontinens szegélyéhez nyomja és deformálja. A lehajló óceáni kéreg olvadni kezd, a magma vulkánok formájában felszínre kerül. A két kontinens ütközésével az óceán eltűnik, a vulkanizmus megszűnik, gyűrt, deformált rétegekből álló hegylánc jön létre

A Föld mint rendszerRendszer (természettudományos):az univerzum bármely lehatárolható részeA rendszerek típusai

Izolált Zárt Nyitott

Dinamikus Statikus

Nagy földi rendszerek: Atmoszféra Hidroszféra

Bioszféra Geoszféra (litoszféra)

Akváriumgömb mint zárt rendszer. A külvilágtól üvegfallal elszigetelt nyitott rendszerek (víz és növények) között anyagkicserélődés van, de az egyensúly miatt

3

a rendszer sokáig stabil. Az üvegfalon keresztül csak energia kicserélődés lehetségesA Föld mint zárt rendszerA Föld mint zárt rendszer. Energiaáramlás működik a határain keresztül, de anyagáramlás - eltekintve az elhanyagolható meteoritoktól illetve az eltávozó hidrogéntől - nincs. A Föld négy fő alrendszere között anyag és energia kicserélődés is zajlik

A nagy földi ciklusokVisszacsatolás (feedback):

Pozitív Negatív

A negatív visszacsatolás stabilizálólag hat a rendszerre: ciklusok jönnek létre.A nagy földi ciklusok. Minden földi folyamat működésének alapja az energia. A földi rendszerek közötti anyag- és energia kicserélődés révén körfolyamatok jönnek létre.

A litoszféra építőanyagai: ásványok és kőzetek

Ásványok: Meghatározott kémiai összetétel és kristályszerkezet jellemzi őket Ismert ásványok: kb. 4000 ásványfaj Kőzetalkotó ásványok: kb. 15 Kémiai elemek: 90 (természetben)

Kőzetalkotó ásványokat felépítő elemek: 8

A földkéreg felépítésében legjelentősebb szerepet játszó elemek

Atom: atommag + elektronok Atommag: proton + neutron Izotóp: azonos rendszám, különböző

tömegszám Ion: kation vagy anion, szilárd

anyagokban összekapcsolódnak Kötéstípusok: ionos, kovalens, fémes,

van der Waals, hidrogénkötés

Az ásványok kristályosodása: az atomok összekapcsolódása

Történhet magmából gőzökből oldatból

Oka: a termális energia lecsökken

4

Elem tömeg %

oxigén 45,20szilícium 27,20alumínium 8,00vas 5,80kalcium 5,06magnézium 2,77nátrium 2,32kálium 1,68titán 0,86hidrogén 0,14mangán 0,10foszfor 0,10az összes többi elem 0,77

összesen 100,00

oldat koncentrációja nő

5

Kőzetek:Fő jellemzőjük: ásványos összetétel és kőzetszövetA kőzetek genetikai csoportjai: magmás, üledékes, metamorf

Ásvány neve Kőzettípus

kvarc magmás, üledékes, metamorf

ortoklászmagmás, metamorf, (üledékes)

plagioklász csoport

magmás, metamorf, (üledékes)

olivin csoport magmás, (metamorf)

piroxén csoport magmás, metamorfamfibol csoport magmás, metamorf

biotit (csillám) magmás, metamorf (üledékes)

muszkovit (csillám)

magmás, metamorf (üledékes)

agyagásvány csoport üledékes

kalcit üledékesdolomit üledékesklorit csoport metamorfszerpentin csoport metamorf

epidot csoport metamorfA legfontosabb kőzetalkotó ásványok összetétele. A kőzettípus oszlopban az látható, hogy az adott ásvány milyen eredetű kőzetekben gyakori.

6

A litoszféra rendszerben lejátszódó kőzetképző folyamatok

A magmás rendszer

A kőzetképző folyamatok a litoszféra három nagy rendszerében játszódnak le: A magmás rendszer Az üledékes rendszer A metamorf rendszer

Magma: folyékony kőzetolvadék + szilárd ásványszemcsék + oldott gázokPlutonizmus:mélységi magmás tevékenységVulkanizmus: a magma felszínre jutásaLáva: felszínre került magma (1000-1200 oC)A magma összetétele:

Kb. 99 %-ban a 8 fő elem (O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K) Kb. 1 %-ban a többi elem Oldott gázok: könnyenillók (H2O, CO2, N-, Cl-, S-vegyületek)

A magma fő típusai(SiO2-tartalom alapján): Bazaltos (SiO2: kb. 50 %, könnyenilló: néhány tized %) Andezites (SiO2 kb. 60 %, könnyenilló: néhány %) Riolitos (SiO2 kb. 70 %, könnyenilló: 2-5 %)

A magmatípusok mennyiségi eloszlása a jelenleg aktív vulkánokat tekintve: Bazaltos: kb. 80 %, andezites: kb. 10 %, riolitos kb. 10 %

A vulkáni tevékenység

A kitörés jellegét befolyásolja: A magma viszkozitása A magma könnyenilló-tartalma

Viszkozitás: a folyadék (olvadék) belső súrlódása Növekvő SiO2-tartalommal a viszkozitás nő Növekvő hőmérséklettel a viszkozitás csökken

A kitörés jellege szerint lehetnek í

Robbanásmentes kitörések Kis viszkozitású, alacsony SiO2-tartalmú, bazaltos lávákra jellemző Az oldott gáz buborékok formájában felszabadul, "lávaszökőkút" jön

létre Hűlő láva, növekvő viszkozitás, visszamaradó gázbuborékok: hólyagos

bazalt Tengeralatti vulkanizmus: párnaláva

7

Robbanásos kitörések

Nagyobb viszkozitású, magasabb SiO2-tartalmú, andezites és riolitos lávákra jellemző

A gázbuborékok a viszkozitás miatt nem tudnak eltávozni, felhalmozódva robbanásszerűen repítik szét a lávát

A robbanást általában lávaömlés követi Piroklaszt: vulkáni törmelék (szétrobbant láva)

o bomba: 64< mm o lapilli: 64-2 mm o hamu (por): >2mm

Tefra: a piroklasztokból felhalmozódott laza üledék Tufa: finomszemcsés piroklasztikus kőzet Agglomerátum: nagyobb törmelékekből álló piroklasztikus kőzet Ignimbrit: izzófelhős kitöréssel keletkezett összesült tufa

Példák robbanásos kitörésekre Vezúv, Pompeii, Kr. e. 79: mérgező gázok, tefra, többezer áldozat Tambora, Indonézia, 1815: vulkáni hamu, éhezés, 80 ezer áldozat Krakatau, Idonézia, 1883: szökőár, 36 ezer áldozat Mont Pelée, Martinique, 1902: izzófelhő, 29 ezer áldozat Nevado del Ruíz, Columbia, 1985: iszapfolyás (lahar), 20 ezer áldozat

Vulkáni formák

Pajzsvulkánok Bazaltos lávákra jellemző Lapos, kiterjedt formák Hasadékvulkánok

Az Izland szigetét átszelő hatalmas hasadékvulkáni rendszer napjainkban is aktív. A bazaltos kőzetfelszínen viszonylag gyorsan képződik a jó minőségű termőtalaj

Törmelékvulkánok Andezites vagy riolitos piroklasztokra jellemző Kúpszerű formák Riolit lávadómok

Rétegvulkánok (sztratovulkánok) Andezites láva és piroklasztikum rétegek váltakozásából állnak Több ezer méter magas hegyeket alkothatnak A hegyek szimmetrikus, kúpszerű, alsó részen ellaposodó formák Jellemzőjük a kráter és a kaldera

Az Ecuadorban található Cotopaxi, a Föld legmagasabb sztratovulkánja jellegzetesen szimmetrikus megjelenésű

8

Utóvulkáni folyamatok vízgőz és gázok kiáramlása hévforrások, gejzír

Az időszakosan magasba lövellő gejzír az oldott anygaból a feltörés centruma körül kúpot épít fel. Új-Zéland, Északi sziget

A mélységi magmás tevékenység (plutonizmus, intruzív tevékenység)

Plutoni formák

Szubvulkáni testek Dájk Teleptelér v. szill Lakkolit Vulkáni kürtő, neck

Nagy kiterjedésű intrúziók Batolit Tömzs

Xenolit: kőzetzárvány magmás testben

A magma keletkezése

A magma kristályosodása 1500-700 oC között zajlik.

A Bowen kiválási sor. A bazaltos magmából elsőként kikristályosodó ásványok az olivin és a Ca-ban gazdag plagioklász. A hűlés során az olivin reakcióba lép a maradék magmával, és piroxén jön létre. Ennek reakciója a maradék olvadékkal amfibolt eredményez, majd a folyamat folytatásaként biotit alakul ki. A Ca-gazdag plagioklász az egyre savanyúbbá váló magmával reagálva maga is változtatja összetételét, egyre magasabb SiO2-tartalmú és Na-ban gazdagabb. A kis mennyiségű, maradék magma egyre savanyúbb, végül riolitos összetételű lesz.

9

A magmás kőzetek összetétele és fő csoportjai

A megszilárdulás helyére utal a kőzetszövet: Mélységi (intruzív, plutoni) kőzetek: holokristályos-ekvigranuláris Kiömlési (effuzív, vulkáni) kőzetek: porfiros, mikrokristályos, üveges

Lemeztektonika és magmatípusok

Részleges megolvadás: bázisos kőzetek fokozatos olvadásával az olvadék összetétele a savanyútól a bázisos felé tolódik el.

A fő magmatípusok térbeli eloszlása(a jelenlegi vulkáni területek alapján):

Bazaltos vulkanizmus: o Szétnyíló lemezszegélyeknél – Sawabi-szigetek

Óceánközépi hátságok mentén Kontinenseken riftesedő területeken

o Óceáni lemezbelső területeken – Andok, Sangay-vulkán Andezites vulkanizmus:

o Szubdukciós területeken – Észak-Olaszország, Dolomitok óceáni kéreg területén (ha a lemezszegély óceáni aljzat) kontinentális kéreg területén (ha a lemezszegély kontinens)

Riolitos vulkanizmus: o Kontinentális kéreg területén

10

A litoszféra rendszerben lejátszódó kőzetképző folyamatokAz üledékes rendszer

Az üledékképződést megelőző folyamatok

Mállás

Mállás: A litoszféra, hidroszféra, atmoszféra és bioszféra rendszerek kölcsönhatásának eredménye, néhányszor tíz méter mélységig érvényesül.Fizikai mállás: a kőzetek aprózódása Kémiai mállás: a kőzetek komponenseinek oldódása és/vagy kémiai átalakulásaA mállás típusai az éghajlati viszonyoktól függően. A száraz és hideg éghajlaton a fizikai-, a nedves, meleg éghajlaton a kémiai mállás jellemző.Fizikai mállásTípusai:

Inszoláció: napi hőingás hatása (sivatagi területek) Fagyhatás: fagypont körüli hőmérséklet-ingadozásnál a legjelentősebb

(mérsékelt égövi területek) Sókiválások: ha a talajvíz oldott sókat tartalmaz Növényi gyökerek repesztő hatása

Az inszoláció olyan vidékeken fejti ki a hatását, ahol nagy a napi hőingás. Namíb sivatag, Damaraland

Kémiai mállásFő hatótényezője a víz + CO2

Típusai: Oldódás: kalcit + szénsav --> kalciumion + bikarbonátion Oxidáció: vasoxid + víz + oxigén --> goethit Dehidratáció: goethit --> hematit + víz Hidratáció: anhidrit + víz --> gipsz Sziallitos mállás (agyagásványosodás): káliföldpát + hidrogénion + víz -->

káliumion + kaolinit + kova Allitos mállás (lateritesedés): kaolinit + víz --> gibbsit + víztartalmú kova Szupergén dúsulás: Szulfidos érctelepek felső zónájában a fémek oldódási

folyamatokkal koncentrálódnakTalaj:

A litoszféra, hidroszféra, atmoszféra és bioszféra rendszerek közötti anyag- és energia-kicserélődés színhelye

Képződésében fizikai, kémiai és biológiai folyamatok vesznek részt Összetétele: ásványi anyagok, víz, gázok, szerves anyag+humusz

A talajok átlagos összetétele. Az értékek térfogatszázalékban adottak. A szerves anyag magában foglalja a humuszt, részlegesen lebomlott növényi és állati maradványokat és baktériumokat.

11

Talajszelvény: a talajok szintezettségét mutatja

Erózió és szállítás

Reziduális üledék: nincs szállítás, a málladék helyben maradErózió: a málladék elszállítása és a felszín lepusztításaTípusai:

Tömegmozgások Glaciális erózió Eolikus erózió Fluviális erózió Abrázió

TömegmozgásokGravitáció hatására, szállítóközeg nélkül jön létre.Függ a lejtőszögtől és a törmelék víztartalmától.Típusai (a folyamat mechanizmusa alapján):

Omlás: meredek kőzetfalon, gyors mozgás Csuszamlás (suvadás): vízáteresztő és vízzáró rétegek váltakozásánál Kúszás: enyhe lejtőn, lassú mozgás (cm/év), oka hőmérséklet-ingadozás,

fagyemelés, nedvességváltozás, aprózódás Folyás (szoliflukció): ha a törmelék (málladék) vízfelvétellel képlékennyé válik

Meredek kőzetfalakon jellemző tömegmozgási forma az omlásKúszás hatására az oszlopszerű építmények a lejtő irányába dőlni kezdenekGlaciális erózióGlaciális környezet: gleccser, belföldi jégtakaróGleccser: mozgása m/nap

Széles, U keresztmetszetű völgyeket alakít ki Az alapkőzeten jégkarcok, barázdák jönnek létre Moréna: a gleccser által szállított törmelék (osztályozatlan)

Belföldi jégtakaró: Elegyengetett, legyalult felszín

Enyhén tagolt formák

Eolikus (szél általi) erózió Száraz éghajlatú területeken (sivatag) érvényesül A szállítás többnyire szaltációval történik Jellemző felszínfomák a homokdűnék A szélerózió kétféle formája:

o Defláció: a törmelék kifúvása (deflációs mélyedések) o Korrázió: a kőzetfelszín súrolása, kimarása a szállított homokkal

Sivatagi máz: lecsiszolt felszín + Fe, Mn vegyületek kiválása Éleskavics: a nagyobb törmelékeket a szállított homok síklapok szerint

csiszolja Kőgomba: a sziklák alsó része jobban csiszolódik

12

Fluviális (folyóvízi) erózió Kontinenseken a legjelentősebb eróziós tényező A folyóvíz fő jellemzője a vízhozam: vízhozam (m3/s) = folyókeresztmetszet területe (m2) x víz átlagsebessége

(m/s) Vízgyűjtő terület: az adott folyóba ömlő kisebb vízfolyások által érintett terület Erózióbázis: a folyót befogadó tenger vagy állóvíz szintje Lassú vízmozgás: lamináris áramlás Gyors vízmozgás: turbulens áramlás (szaltáció)

Alluvium: a folyóvízből lerakódó üledékekA legjelentősebb felszínformáló erő a kontinensek területén a folyóvíz. Marble Canyon, Banff Nemzeti Park, Kanada

A törmelék lerakódás viszonyai tipikus mérsékelt égövi folyó esetében. A folyó esése a forrástól a torkolatig csökken, ezzel párhuzamosan csökken a szállítási sebesség. A leülepedett törmelék egyre finomabb szemcsenagyságú. A vízhozam és a szállított anyag össztömege (szállítási kapacitás) az erózióbázis felé haladva a csökkenő esésé ellenére növekedhet.A Hjulström diagram az erózió, szállítás és leülepedés viszonyait mutatja.A folyó szakasz-jellege: a domborzat határozza meg:

Felsőszakasz jellegű folyó: meredek, V alakú völgyet alakít ki Középszakasz jellegű: meanderező jelleg kialakulása Alsószakasz jellegű: hordalékkúpokat hoz létre

Tengerparti erózióEróziós tényezők:

Hullámzás (hullámmorajlás, hullámtörés, szökőár v. cúnami) Tengerjárás v. árapály (kevésbé jelentős)

Meredek, sziklás part eróziós formái: abráziós fülke, - kapu, - torony, - teraszEnyhe lejtésű, homokos part: rombolás és szállítás is érvényesül

Felszín alatti vizek és felszínalakulás

Felszín alatti vizek eredete: Csapadékvíz, Juvenilis víz, Fosszilis vízKőzetek viselkedés a felszín alatti vizekkel szemben:

Permeábilis (kavics, homok, repedezett kőzetek) Félig áteresztő (márga, homokos agyag) Impermeábilis (agyag, magmás és metamorf kőzetek)

13

Felszín alatti vizek osztályozása elhelyezkedésük szerint: Talajvíz (lefelé a legfelső vízzáró rétegig vagy max. 20 m-ig) Rétegvíz (vízzáró rétegek között, nyomás alatt artézi víz) Karsztvíz (kőzetminőséghez kötött)

Karsztvíz felszínalakító hatása: mélyedés, barlang, karr, dolina v. töbör

Az üledék jellemzői és típusai

Üledék: az üledékgyűjtőben lerakódott laza, többnyire jelentős víztartalmú anyagÜledékes kőzet: az üledékből kőzettéválási folyamatok után létrejött kemény, összeálló anyagRéteg: az üledékes kőzettestek alkotóeleme, réteglapok határolják. Az üledékképződési viszonyok változását tükrözi.Lamina: a legkisebb, tovább nem tagolható egység (réteglemez)Steno települési törvényei:

Szuperpozíció elve: az A réteg fölé települt B réteg fiatalabb az A-nál Vízszintes település elve: az üledékképződési felületek és az üledékrétegek

eredetileg vízszintesek Oldalirányú folytonosság elve: a rétegzés síkja mentén az üledékréteg

(vastagságához képest) jelentős kiterjedésűAz üledékek (üledékes kőzetek) osztályozása eredetük szerint:

Törmelékes (mechanikai, klasztikus, detritális) üledékek Vegyi és biogén üledékek Szerves üledékek Piroklasztikumok

Törmelékes üledékekEredet és osztályozás

Szemcsékből épülnek fel Minden szemcséjük kőzettöredék (magmás, üledékes vagy metamorf) Az osztályozás alapja a szemcsék mérete

o Pszefites üledék: görgeteg, kavics o Pszammitos üledék: homok o Pelites üledék: aleurit, agyag

A pszefites és pszammitos üledékek főleg kvarcból, a pelitesek főleg agyagásványokból állnak.

A törmelékes üledékek jellemzői Osztályozottság: mérettartományt jelöl Koptatottság, szfericitás Rétegzés

o Ritmikus rétegzés o Gradált rétegzés

Keresztrétegzés (ferderétegzés)

14

Vegyi és biogén üledékek

A vegyi üledékek jellemzői és típusaiKémiai reakcióval, oldatból való kicsapódással keletkeznek

Biokémiai reakciók révén: o Mészkő (stromatolit, édesvízi mészkő)

Inorganikus reakciók révén: o Kovaüledékek o Aragonitiszap o Mangánüledékek o Evaporitok

A biogén üledékek jellemzői és típusaiBiogén üledék: túlnyomórész fosszíliákból (ősmaradványokból) áll.Bioklasztos üledék: a szervetlen vázelemek töredékeiből áll.Legelterjedtebb szervetlen vázanyag a CaCO3.Meszes iszap: CaCO3 vázú élőlények vázai v. váztöredékei (globigerinás iszap)Kovás iszap: SiO2 vázú élőlények vázai v. váztöredékei (radiolariás iszap, diatomás iszap)Laza szerkezetű biogén mészkő kagylómaradványokkal

Szerves eredetű üledékekAkkor keletkeznek, ha az elhalt szerves anyag oxigénszegény környezetben nem bomlik el.Növények: napenergia -> fotoszintézis -> energia-elraktározásFotoszintézis: széndioxid + víz --> szénhidrát + oxigénÁllatok: az energia másodlagos elraktározóiA szerves anyagban elraktározódott energia a fosszilis energiahordozók elégetésekor szabadul fel.A szerves üledékekből diagenetikus folyamatok után kőszén vagy kőolaj, illetve földgáz jön létre.

Üledékképződési környezetek és folyamatok

Ősföldrajzi (üledékképződési) környezetek rekonstrukciója (medenceanalízis): komplex módszerekkel történikFácies:

az egykori ősföldrajzi környezet (genetikai értelemben) azon jellegek összessége, amelyek az adott üledékes kőzettestet

másoktól megkülönböztetik (leíró értelemben) Lehetnek azonos, eltérő, izopikus vagy heteropikus fáciesek.

Aktualizmus:A recens kőzetképződési folyamatokat alkalmazhatjuk a geológiai múltra, így fácies rekonstrukciót végezhetünk (korlátok!)

15

Az üledékképződési környezetek 2 nagy csoportja: Kontinentális üledékképződési környezetek Tengeri üledékképződési környezetek

Kontinentális üledékképződési környezetek

Kontinenseken elsősorban mállás és lepusztulás zajlikKisebb üledékgyűjtők kialakulhatnak:

Sivatagi, Folyóvízi, Tavi-mocsári, Glaciális környezetekben

Sivatagi üledékek Sivatagi (eolikus, dűne-) homok: jól osztályozott, fényes, koptatott,

keresztrétegzett Fanglomerátum-üledékek: vádik elvégződésénél, legyező alakú, gradált

rétegzésű Sivatagi sótelepek: sóstavak (playa v. sebkha) bepárlódásával Lösz: sivatag-szegélyi vagy periglaciális üledék, rétegzetlen, függőleges

falban áll meg

Folyóvízi (fluviális) üledékekTörmelékes üledékképződés jellemző:

Mederüledékek: kavics, homok (bimodalitás)A folyóvízi homok kissé koptatott, fénytelen

Parti üledék: finom homok Ártéri üledék: iszap és agyag

Folyóterasz: a folyó esésének megnövekedésével bevágódik a korábban lerakott üledékekbe

Tavi és mocsári üledékekA tavak geológiailag rövid életűek.Változatos üledékképződés jellemző:

o Törmelékes üledék: homok, iszap, agyago Vegyi és biogén üledék: édesvízi mészkő, diatomit (kovaföld)o Szerves üledék: tőzeg

Glaciális üledékekA glaciális környezetben erózió jellemző, üledékképződés a peremi területeken van.Jellemző üledékek:

Tillit: rétegzetlen, osztályozatlan, koptatatlan szemcsék Varvit: gleccserszegélyi tavakban keletkezik, éves váltakozást tükröz Vándorkő (erratikus tömb): a jég által szállított nagyméretű kőzetdarab

16

17

Tengeri üledékképződési környezetekA tengeri üledékek tömege jóval nagyobb, mint a szárazföldi üledékeké (földi vízkészlet 97 %-a az óceánokban van)Tengeri üledékképződési régiók:

Torkolatok Partszegély Zátonyok és parti lagúnák Selfterületek Kontinentális lejtő Óceáni medence Beltengerek

Torkolat és partszegélyTorkolat típusai:

Esztuárium (tölcsértorkolat): finomszemcsés, szerves anyagban gazdag üledékek

Deltatorkolat: intenzív törmelékes üledékképződés sok szerves anyaggal (folyóvízi, brakk és tengeri fáciesek összefogazódása)

Partszegély (litorális öv) típusai: Meredek, sziklás part: abráziós kavics, fúrókagylók Homokpart: szupratidális övben homokdűnék, szubtidális övben

homokzátonyok, köztük intertidális homok, lumasella

Zátonyok Abiogén eredetű:

o Homokzátony Biogén eredetű:

o Korallzátony (20-30 oC-os, 100 m-nél sekélyebb, normál sótartalomú tenger)Korallzátony fejlődése: szegélyzátony -> sánczátony -> atollKorallzátony pusztulása: meszes törmelék (kalkarenit, kalcilutit)

o Sztromatolit-zátony: a mészanyag a kékalgák fotoszintézise révén válik ki

A Föld jelenlegi legnagyobb koralltelepe, az Ausztrália északkeleti partjainál található Nagy-korallzátony több mint 1800 km hosszúságú.

LagúnákÜledékek:

Terrigén homok (homokzátony) Mésziszap (korallzátony)

18

Óceáni medence (pelágikus környezet)Üledékképződés néhány mm - néhány cm/ezer évEupelágikus: kontinensek környezetébenHemipelágikus: nyílt óceánbanÜledéktípusok:

Terrigén iszap Meszes iszap (Globigerina, kokkolit), a karbonát-kompenzációs szintig (4000-

5000 m) Kovás iszap (Radiolaria, Diatoma), hideg égövben vagy a k.k.sz. alatt Pelágikus agyag (barna, vörös), szárazföldi eredetű Glaciális eredetű üledékek (Antarktisz környezetében)

Mangángumók (Fe-Mn-oxid-hidroxid), anyaguk eredete a bazaltos óceáni vulkanizmushoz köthetőBeltengerek

Beltenger: a világóceánhoz csak keskeny szoroson át kapcsolódikPéldául: Földközi-, Fekete-, Vörös-tenger

A mélytengeri üledékek kivételével üledékeik hasonlóak az óceáni üledékekhez (turbidit és meszes iszap is)

Jellemzők a lagunáris üledékek: Földközi-tenger aljzatában sótelepekFekete-tengerben szapropél

Lemeztektonika és üledékképződés

Kőzettéválás és diagenezisKőzettéválás (litifikáció): a laza (gyakran nagy víztartalmú) üledékből kemény, összeálló kőzet leszBetemetődés -> terhelés -> tömörödés (kompakció) -> vízvesztés

Törmelékes üledékek: cementáció (cementáló anyag: kalcit, agyag, kova) Karbonátos üledékek: átkristályosodás

Diagenezis: minden fizikai, kémiai, biológiai változás, ami az üledék lerakódás és a metamorfózis között történik (kőzettéválás is)

Ásó- és fúrószervezetek üledék-átdolgozása Konkrécióképződés (cementációval) Szénhidrogének képződése (60-375 oC, 1-6 km mélység) Szénülés (lignit, barnakőszén, feketekőszén, antracit) Dolomitosodás (Mg2+ -> Ca2+ helyettesítéssel, korai v. késői) Tűzkőképződés

19

A litoszféra rendszerben lejátszódó kőzetképző folyamatok

A metamorf rendszer

A metamorfózis szakaszai és határai

Metamorfózis: a kőzetszövet és ásványos összetétel megváltozása nagy nyomás és/vagy hőmérséklet-növekedés hatására, szilárd halmazállapotban, a kémiai összetétel változása nélkül

A metamorfózis alsó határa: 200 °C, 300 MPaFelső határa: a kőzetek megolvadása (600 °C-tól)

Migmatit: részleges megolvadással keletkezett ultrametamorf kőzet

A metamorfózis szakaszai: Igen kisfokú metamorfózis Kisfokú metamorfózis Közepes fokú metamorfózis Nagyfokú metamorfózis

A metamorfózist befolyásoló tényezők: A fluidumok szerepe A hőmérséklet, nyomás és idő szerepe

A kőzetszövet változása a metamorfózis soránMetamorf foliáció v. palásság: olyan kőzetekben alakul ki, ahol a metamorfózis során rétegszilikátok jönnek létre.

Harántpalásság v. keresztpalásság: a rétegzettség és a palásság iránya eltérő.A palásság a kis és közepes fokú metamorf kőzeteknél síkszerűbb és határozottabb.

Az ásványos összetétel változása a metamorfózis során

Ásványok kialakulását meghatározza: nyomás, hőmérséklet, kémiai összetételA metamorfózis során a kőzetek átlagos kémiai összetétele nem változik

Metamorf fácies (P. Eskola): metamorf ásványegyüttes, amely adott p-T mellett stabil, és jellemző a metamorfózis fokáraIndex ásvány: jelenléte jellemző a metamorfózis adott fokára

Agyagos kőzetek metamorfózisa

20

Igen kisfokú metamorfózis (betemetődéses metamorfózisnál): Agyagásványok, laumontit, prehnit A kőzet finomszemcsés, palás-leveles: agyagpala

Kisfokú metamorfózis: Szericit, pirofillit, klorit A kőzet finomszemcsés, selymes fényű, palás-lemezes: fillit, kloritpala,

szericitpalaKözepes fokú metamorfózis:

Csillám, kvarc, plagioklász, gránát, andaluzit A kőzet durvábbszemcsés -> a palássági felület egyenetlen: csillámpala

Nagyfokú metamorfózis: Kvarc, muszkovit, biotit, plagioklász, káliföldpát, sillimanit, sztaurolit

A kőzet durvaszemcsés, a palásság nem jellemző: gneisz

Bazalt metamorfózisaA bazalt fő ásványai: olivin, piroxén, plagioklász. A metamorfizált kőzetek általában nem palásak a keletkezett ásványok alaki jellegei miatt.

Kisfokú metamorfózis: klorit, epidot, kalcit, plagioklász (zöldpala) Közepes fokú metamorfózis: amfibol (amfibolit) Nagyfokú metamorfózis: piroxén, gránátok, (plagioklász): granulit, eklogit

Mészkő és homokkő metamorfózisaÁsványos összetétel: kalcit, illetve kvarc -> nem orientálhatók -> a kőzet nem palás

Mészkő -> márvány (nagyobb, egymásba fogazódott kristályok) Homokkő -> kvarcit (fogaskerék-szerűen illeszkedő kristályok)

Metamorf környezetek

Kataklasztos metamorfózisNyíró igénybevétel hatására, mozgási felületek mentén jön létre.Kőzettípusai:Dörzsbreccsa: összetöredezett, átrendeződött alkotóelemekMilonit: finomszemcsésre porlódott, lineációsan rendeződött alkotókGneisz: gránit kataklasztos metamorfózisával is keletkezhet.

Kontakt metamorfózisMagmás intrúzió környezetében jön létre, főleg a hőmérsékletnövekedés hatására.Az elváltozás cm-100 m, kontakt burok a magmatest környezetében.Szaruszirt: kontakt metamorfózissal keletkezett, kemény, finomszemcsés, egymásba fogazódott ásványokból álló kőzet.Kontakt metaszomatózis (szkarn): mészkő és gránit vagy diorit magma érintkezésénél, Ca-szilikátok keletkezésével alakul ki, gyakran ércesedés kíséri.

21

Gránit intrúzió érintkezése különböző mellékkőzetekkel. Az agyagos kőzetek kontakt metamorfózist szenvednek, szaruszirtté alakulnak, a mészkőben kontakt metaszomatózis jön létre.Betemetődéses (rétegterheléses) metamorfózisNagy vastagságú üledéktömegek mélyebb zónáiban (kb. 15 km) jön létre.Igen kisfokú metamorfózis alakul ki.Magas pórusvíz-tartalom -> homogén feszültségeloszlás -> metamorf foliáció nem jellemző.

Regionális (dinamotermális) metamorfózisNagy kiterjedésű kőzettömegeket érint.Hegységképződési övekben, kollíziós zónákban, főleg horizontális kompresszió hatására alakul ki.Erősen gyűrt, kivastagodott kőzettestek jönnek létre.Nagyfokú metamorfózis, migmatit, gránit jellemző.

Kékpala fáciesű metamorfózisSzubdukciós övekbenalakul ki -> nagy nyomás, viszonylag alacsony hőmérsékletIlyen viszonyok mellett a kék színű glaukofán keletkezik -> kékpala

A litoszféra rendszerek kölcsönhatásai

A kőzetek körforgása

Lemeztektonika és kőzetciklusA kőzetciklus működése energiát igényel.Napsugárzás: a kőzetciklus felszíni szakaszait működteti.A Föld belső hője: a litoszféralemezeket mozgásban tartja -> a kőzetciklus mélyebb szakaszait működteti.A lemeztektonika és a kőzetciklus kapcsolata:

Az asztenoszféra felső részében bazaltos magma keletkezik, a szétnyíló lemezszegélyeknél felszínre jut.

Óceáni medencék jönnek létre, azokban üledékképződés zajlik. Szubdukcióval az óceáni litoszféra mélybe kerül, részleges megolvadás

következik be, különböző magmatípusok jönnek létre. Kollízió, hegységképződés: metamorf kőzetek keletkezésével jár.

22

Szerkezeti földtan és lemeztektonikaA kőzetek szerkezete és deformációja

Szerkezeti földtan: a kőzettestek szingenetikus és posztgenetikus szerkezeti elemeivel foglalkozik.

Szingenetikus szerkezeti elemek: a kőzetképződéssel egyidejűleg jönnek létre.

Posztgenetikus (deformációs) szerkezeti elemek: a kőzetképződés utáni alakváltozások hozzák létre.

A kőzettestekben megfigyelhető deformációk általában olyan nagy mélységben és olyan lassan alakulnak ki, hogy a folyamat számunkra észlelhetetlen.

A kőzettestek szingenetikus szerkezeti elemei

Magmás kőzetek szingenetikus szerkezeti elemei Mélységi magmás kőzetek szerkezeti elemei Szubvulkáni kőzetek szerkezeti elemei Lávakőzetek szerkezeti elemei

Üledékes kőzetek elsődleges szerkezeti jellemzői Rétegfelületeken megjelenő külső szerkezeti elemek (hieroglifák): Elsődleges deformációs szerkezeti elemek: többnyire gravitáció

okozza

Metamorf kőzetek szerkezeti jellemzőiJellemző metamorf szerkezetek:

Palásság (metamorf foliáció) Nyúlási vonalasság (lineáció) A foliáció gyakran redőződik Migmatitoknál a leukoszom (világos ásványok) és a melanoszom

(sötét ásványok) gyakran redőkbe rendeződik.

A kőzetek deformációja

Feszültség és alakváltozásKőzetdeformáció: a kőzetképződés utáni szerkezetalakulásA testekre ható erők lehetnek

Térfogati erők (minden pontban hatnak, pl. gravitávió) Felületi erők (2 test között, az elhatároló felületek mentén hatnak)

Feszültség: felületi erők (nyomás) hatására ébred a testbenHidrosztatikus nyomás: nincs alakváltozás (térfogatcsökkenés lehet). Pl. a rétegterheléses v. litosztatikus nyomás (minden irányban egyenlő)Ha a feszültség irányonként különböző: alakváltozás (deformáció) jön létre. Nagyléptékben a litoszféralemezek mozgásából ered.

23

A feszültség lehet: Húzófeszültség, Nyomófeszültség, Nyírófeszültség

A kőzetdeformáció lehetőségei Rugalmas (elasztikus) deformáció: a feszültség megszűnésével a

kőzettest visszanyeri eredeti alakját Képlékeny (plasztikus) deformáció: maradó alakváltozás, a törésig tart Rideg deformáció: törés

A kőzetek viselkedése a deformációval szembenKompetencia: a kőzetek képlékeny deformációval szemben mutatott ellenállóképességeSzilárdság: a kőzetek rideg deformációval szemben mutatott ellenállóképessége (húzó-, nyomó-, nyíró-)Kompetens (ridegen viselkedő) kőzetek: töréses deformációra hajlamosakInkompetens (képlékenyen viselkedő) kőzetek: képlékeny deformációra hajlamosak

A kőzetek deformációját befolyásoló külső tényezők Hőmérséklet: Emelkedése növeli a kőzetek képlékeny deformációra való

hajlamát Rétegterheléses (litosztatikus) nyomás: A felszínen kompetens kőzetek

nagyobb mélységben inkompetenssé válnak Idő: Lassan növekvő feszültség hosszú idő alatt képlékeny deformációt

eredményez Ásványos összetétel:

o A rideg ásványok (kvarc, olivin, gránátok) túlnyomó jelenléte a kőzeteket rideggé teszi kvarcit, gránit)

o A képlékeny alakváltozásra hajlamos ásványok (csillámok, agyagásványok, gipsz) túlnyomó jelenléte a kőzeteket inkompetenssé teszi (csillámpala, márga)

Víz: kristályvízként a kötés erősségét, pórusvízként a súrlódást csökkenti -> a plasztikus deformációt segíti elő

Kőzetdeformáció és földrengésekA kőzettestek lassú alakváltozását nem tudjuk észlelni.A kőzettestek viszonylag gyors elmozdulása (vető) a felszínen földrengésként jelentkezik.Törés -> további feszültség-felhalmozódás -> elmozdulás (földrengés kipattanása)Hipocentrum: a földrengés kipattanásának helye (fészekmélység néhány km - 700 km)Epicentrum: a hipocentrum felszíni vetületeA földrengések hullámsebessége km/s nagyságrendű.A földrengések erőssége:

Mercalli-Sieberg skála: az okozott kár mértéke, megfigyelésen alapul (12 fokozat)

24

Richter-skála: egysége a magnitudó. A szeizmográf-mutató kitéréséből számítják. Az eddigi legnagyobb földrengés magnitudója 8,6 volt (Alaszka, 1964)

A szerkezeti elemek irányítottságának meghatározásaSíkok irányítottságának megadására alkalmas adatok:

Dőlésirány (azimut) Dőlésszög Csapásirány

A dőlésirány a dőlésvonal és az északi irány által bezárt szög. A csapásvonal merőleges a dőlésvonalra. A csapásirány, melyet két 180°-kal eltérő értékkel adnak meg, 90°, illetve 270°-kal tér el a dőlésiránytól

Rideg deformációs elemekKőzetrések

Húzás és nyírás hatására kialakult kőzetrések o Felszínközeli zónában jellemzők, ahol a gravitáció hozza létre a

feszültségmezőt -> a kőzetrések meredek dőlésűek o Húzásos kőzetrésekben telérek jöhetnek létre (kőzettelér, szalagos

érkitöltés) o Nyírásos zónában: S-alakú lépcsős repedések alakulnak ki

Nyomás hatására kialakult kőzetrések o Nyomási oldódás hatására, főleg mészkőben jön létre o Vízvezetésre alkalmas felület mentén oldódás és szállítás -> az

oldhatatlan anyag visszamarad. Sztilolitok: az egyenetlen oldási felületek metszetei

VetőkVető: a kőzetblokkok törésfelület menti elmozdulásaVetősík: az elmozdulási felületFedőtag: a vetősík feletti kőzetblokkFekvőtag: a vetősík alatti kőzetblokkA nagy vetők (km-es nagyságrendű) sok kis elmozdulásból tevődnek össze.Kisebb kőzetblokkoknál gyakori a görbült elmozdulási felület.A vetők a mélység felé képlékeny alakváltozásba mennek át.

Képlékeny deformációs elemek Képlékeny deformáció: redőződés (gyűrődés) Nagy mélységben (hegységképződési övekben) alakul ki Alapegysége a redő A redők alapelemei: redőszárny, az antiklinális tengelye, tengelysík,

redőszárny, a szinklinális tengelyeGyűrt szerkezetek szöveti jellemzői

25

Palásság Hasadozottság (klivázs) Lineáció Metszési vonalasság Mullion Budinázs

26

Szerkezeti földtan és lemeztektonika

Globális tektonika

Globális tektonika: az egész litoszférára kiható szerkezeti mozgásokat és jelenségeket foglalja össze, például óceáni medencék keletkezése, hegységek felgyűrődése. Szokás a lemeztektonika fogalmával azonosítani.

A lemeztektonikai elmélet előzményei

Korai elképzelésekMagyarázatok a kontinensek partvonalainak egybeilleszthetőségére:

Korai térképek értelmezése: bibliai özönvíz vágat szét a kontinenseket XIX. sz.: A Föld hűl és zsugorodik XX. sz. kezdete: radioaktivitás felismerése: a Föld melegszik és tágul

A kontinensvándorlás elméleteWegener elképzeléseA. Wegener, 1912: kontinensvándorlás elméleteLényege: a kontinensek folyamatosan változtatják helyüket.Kiindulópontja: a kontinensek illeszthetősége és a karbon végi-perm eleji eljegesedés kiterjedése.Elméletét elvetették, mert nem volt értelmezhető a mozgás mechanizmusa.

A kontinensvándorlás későbbi bizonyítékai

1. A látszólagos pólusvándorlás1950-es évek: paleomágneses mérésekLényege: vulkáni és üledékes kőzetek mágnesezhető ásványai megmutatják a kőzet keletkezésekor aktuális mágneses tér jellemzőit:

A mágneses polaritást A mágneses pólusok helyét Az adott kőzet távolságát a mágneses pólustól

A pólusvándorlási görbék a különböző kontinenseken eltértek, ami csak a kontinensek vándorlásával volt értelmezhető.

2. Az óceáni aljzat szétterüléseH. Hess (1962): az óceáni lemezek az óceánközépi hátságok mentén folyamatosan gyarapodnak -> a kontinensek emiatt távolodnak.Nem tudta megmagyarázni a szétnyílás okát.Elméletét a paleomágneses mérések igazolták.

3. Új geofizikai eredmények100-350 km között alacsony szeizmikus sebességű zóna -> "lágy" asztenoszféraKövetkeztetések:

27

A rideg litoszféra elmozdulhat a képlékeny asztenoszféra felszínén. A kontinensek nem önállóan mozognak, csak szállítódnak a litoszféralemezen

H. Benioff, 1954: a földrengések hipocentrumai a mélytengeri árkok környezetében egy fokozatosan mélyülő sávhoz köthetők1960-as évek vége: ez a sáv a lehajló óceáni litoszféralemez

A lemeztektonikai elmélet 1960-as évek vége: a lemeztektonikai elmélet elfogadottá válik.Fő megállapításai:

A litoszféra átlagosan 100 km vastag, 7 nagyobb és számos kisebb lemezből áll.

A lemezek állandóan mozgásban vannak, a mozgás okai a köpenybeli konvekciós áramokra vezethetők vissza.

A lemezek távolodnak (divergens lemezszegélyek), egymás alá lebuknak (konvergens lemezszegélyek), egymás mellett elcsúsznak (transzform vetős lemezszegélyek).

A távolodó lemezek között új óceáni kéreg és litoszféra képződik. A lemezbelsők nyugodt területek, az aktív geológiai jelenségek a

lemezhatárokra korlátozódnak.

Globális földtani jelenségek lemezbelsőkön és lemezszegélyeken

Lemezbelső területek jellemzőiLemezbelső óceáni területek egységei:

Abisszális síkságok Óceáni platók Pajzsvulkán-szigetek

Lemezbelső kontinentális területek egységei: Kratonok (pajzsok): gneisz, gránit, zöldkő-övek Régi orogén övek

Geoszinklinálisok

Divergens lemezszegélyek jellemzőiA divergens lemezszegélyek fejlődéseDivergens lemezszegély: a távolodó lemezek határa

Transzform vetők és keletkezésükTranszform vetők: a szétnyílási központra közel merőlegesen kialakult, a szétnyílás vonalát feldaraboló felületekLétrejöttük oka: a gömbfelületre illeszkedő lemez különböző pontjai szétnyíláskor eltérő sebességgel mozognak.

28

A forró pontok és a lemezmozgás abszolút sebessége

Forró pontok: a köpeny mélyebb részeiben lévő hőcentrumokból eredő anyagfeláramlások (hőfeláramlások) felszíni vetületei. Helyüket vulkanizmus jelöli.

Az ismert forró pontok eloszlása. A körülbelül 120 forró pont egyharmada napjainkban aktív. A nyilak a lemezmozgások irányát jelölik

A Hawaii-Emperor szigetlánc az óceáni lemez forró pont feletti elmozdulásával jött létre. A szigetlánc ívének lefutása mutatja a lemez mozgási irányát. A jelenleg aktív ponttól legtávolabbi vulkán kőzeteinek kora 60 millió év, a forró pont azóta aktív. A kor- és távolságadatok felhasználásával az óceáni lemez mozgási sebessége kiszámolható

Konvergens lemezszegélyek jellemzőiKonvergens lemezszegély: az egymás felé tartó lemezek határa Egyik lemez a másik alá hajlik: szubdukcióKollízió: a szubdukció előrehaladtával kontinensek (szigetívek) érkeznek egymáshoz

A szubdukciós zóna fizikai jellemzői Információforrás: földrengések és vulkanizmus A szubdukálódó lemez mindig óceáni kéreggel fedett. A lehajlás szöge 40°-60°.

A lehajló lemez kb. 600 km mélységig környezetét lehűti.

Kollízió és hegységképződés A szubdukció az óceáni medence bezáródásával leáll. A kontinensszegélyek összeforrási vonala: szutúra Az ütközési zónában térrövidülés, gyűrődések, takarós áttolódások,

metamorfózis, plutonizmus jön létre. Az ütközés aktív és passzív kontinensszegélyek, valamint szigetívek között is

megvalósulhat.

Orogén területek jellemzőiOrogenezis: a hegyláncok kialakulásának folyamataOrogén övek kőzetei: vulkanitok, mélységi magmás kőzetek, metamorfitok, gránit, ofiolitok, mélytengeri üledékek, karbonátos üledékek, flis, molassz

Transzform vetős lemezszegélyek jellemzői Az elmozdulás függőleges sík mentén történik Jellemző a kőzetek erős breccsásodása Óceáni kérgen elnyúlt, szűk völgyeket hoznak létre

29

Vulkanizmus nem jellemző Sekély fészkű, nagy magnitudójú földrengések kísérik Legismertebb példája: Szent András vető

Passzív és aktív kontinensszegélyek

Passzív kontinensszegély: ahol a kontinentális és óceáni kéreg határa nem lemezszegélyJellemzői:

Kezdetben riftesedés, szétnyílás, gyarapodó óceáni aljzattal Nagy vastagságú terrigén üledékek Elterjedtek a karbonátok, turbiditek

Földrengés, vulkanizmus nem jellemző

Aktív kontinensszegély: o Konvergens vagy transzform vetős lemezszegély lehet ->

földrengések és vulkanizmus jellemző. Konvergens aktív kontinensszegély:

o Intenzív deformáció, melanzs, regionális metamorfózis, kontinentális szigetív vulkanizmus jellemző (D-Amerika nyugati partjai).

Transzform vetős aktív kontinensszegély: o Nincs jelentős deformáció, gyakoriak a dörzsbreccsák,

vulkanizmus nem jellemző (Szent András vető). Akkréciós kontinensperem:

o Különböző kéregdarabok nagy távolságról a szubdukciós környezethez szállítódnak, és a kontinensperemhez forrnak (É-Amerika nyugati partja).

A litoszféralemezek mozgásának okai

Konvekciós áramlások a köpenybenA köpeny összetételeKőzettanilag peridotit (uralkodóan olivinből áll).A mélységgel (növekvő nyomással) kristályszerkezeti átalakulások (fázisátalakulások) jönnek létre:

400 km mélységben olivin -> spinell, 700 km mélységben spinell -> perovszkit

A konvekciós áramlások okaA konvekciós áramokat (hőfeláramlások) a köpenyben lévő hőcentrumok működtetik.A belső hő eredete: radioaktív bomlás, fázisátalakulás, földi maradványhő.

30

A konvekciós áramlások mélysége A földrengések hipocentrumai alapján 700 km Újabb szeizmikus tomográfiai eredmények alapján valószínűleg a teljes

köpenyt áthatjákA lemezmozgásokat előidéző erők eredeteA lemeztektonikai mozgások kialakulásának okai még nem tisztázottak (a többi Föld-típusú bolygón nincs lemeztektonikai mozgás).

A litoszféralemezek anyagforgalmaÓceáni litoszféra:

Az asztenoszférába keveredve megsemmisül, annak anyagából keletkezik. Az óceáni litoszféra anyaga folyamatosan megújul. A legidősebb óceáni aljzat 180 millió éves.

Kontinentális litoszféra: Az anyagkicserélődés csak részleges (vulkanizmus, üledékképződés). A legidősebb kontinentális kőzet 4 milliárd éves A kontinensek a Föld korai differenciációjával keletkezett ősi kéreg darabjai

A litoszféra izosztatikus mozgásai Izosztázia: a litoszféra-asztenoszféra egyensúly megbomlásának kiegyenlítése

lassú, süllyedő vagy emelkedő mozgással (epirogenetikus mozgások). Az egyensúly megbomlás oka: hegységképződés, vastag jégtakaró

kialakulása, riftesedés. Hegységképződés -> kontinentális kéreg kivastagszik -> emelkedik -> pusztul -> izosztatikus egyensúly helyreáll

31