PROCESY HYDROTERMALNE

Są odpowiedzialne za przeobrażenia skał otaczających; stoją na pograniczu procesów magmowych, metamorficznych i lityfikacji osadu;

Do określania genezy wód hydrotermalnych używa się izotopów tlenu O16/O18; O16 jest łatwiej uwalniany ze struktur a O18 jest przechwytywany przez skały reagujące z wodą;

Oprócz izotopów bada się jeszcze inkluzje fluidalne - możemy otrzymać T homogenizacji danego minerału; za pomocą ablacji laserowej można zbadać skład takiej inkluzji;

Większość roztworów hydrotermalnych to solanki - zawierają dużo anionów a metale wchodzą w komoleksy z anionami;

Aby wykrystalizować fazę:

1. obniżenie T w systemie - opal i kwarc, skaleń, halit

2. mieszanie wód (stracie dwóch roztworów)

3. dyfuzja składników ze skał macierzystych

4. manipulacja ciśnieniem aby doprowadzić roztwór do wrzenia adiabatycznego - powstawanie trawertynu

Roztwór hydrotermalny może ale nie musi reagować ze skałą macierzystą; zjawiska te mogą dodatkowo występować w reżimie tensyjnym.

Odzwierciedlenie ewolucji roztworu poprzez ZONALNOŚĆ

Diagram równowagi - takimi diagramami opisane są roztwory złożotwórcze

System hydrotermalny (musi być źródło sterujące tymi procesami)

• epi

• mezo

• hipo

podział odnosi się do głębokości procesów; odchodzi się od tego podziału

System hydrotermalny - nowy podział

• 1) roztwory nie powiązane z magmatogenezą

• głęboki

2) skarny (metamorfizm kontaktowy)

3) system „porphyry - pluton”

4) magmowy -

• pegmatyty, miarolity (próżnie miarolityczne)

• żyły kwarcowo skaleniowe

• płytki - kontrolowany przez procesy na lub blisko powierzchni ziemi

5) wulkaniczny - intramagmowy

• wezykule w lawie

• soczewkowate kawerny

• kawerny w tufach

• 6) epitermalny - geotermalny - mieszanina różnych roztworów

• żyły

• brekcja eksplozyjna

• związany z przeobrażeniem bazaltów ocenicznych

• brekcje kolapsowe

• związany z działaniem gorących solanek (connate brines)

• 7) związany z ekshalacjami - geotermalny

• gejzery i gorące źródła

• podmorskie, warstwowane utwory (blask smokers)

• jeziorny związany z kopułami tufogenicznymi

aby powstał skarn muszą być w osłonie plutonu skały o składzie wapiennym, powstają skarny z andrazytem i grossularem

EWAPORATY

Podobnie jak utwory hydrotermalne krystalizują z roztworu

Kolejność krystalizacji: kalcyt-gips-halit-sylwin, karnalit, bischofit, tanhydryt (sole gorzkie) -> według wzrostu iloczynu rozpuszczalności

Chemizm środowiska:

• oceany - Na, Cl, K, Mg, Ca, SO4 - ponieważ woda jest bliska wysyceniu CaCO3 najpierw krystalizuje kalcyt, siarczany a dopiero potem halogenki

• jeziora - skład zależny od źrdeł alimentacji

Obszary alimentacji: woda meteoryczna, źródłą, solanki geotermalne, roztwory diagenetyczne (często w postaci solanek), solanki obszarów wulkanicznych

Ewaporaty są odzwierciedleniem składu solanki i roztworów dopływających (są one mogą one powodować dolomityzację lub zamianę gipsu w anhydryt)

Profil ewaporatowy z reguły i z góry i z dołu ma węglany

Przewarstwienia węglanów z gipsem/anhydrytem - udział alg, bakterii lub zalew wodami (cykliczność) albo diageneza

Konfiguracja systemu ewaporatowego:

1. najpierw w panwii nie ma nic

2. spontaniczny początek w dwóch miejscach: na powierzchni panwii (krystalizacja epitaksjalna) i zawieszone w wodzie własne kryształy (hoppery)

3. hoppery ulegają przytwierdzeniu a miejsca między nimi zostają wypełniane poprzez krystalizację syngenetyczną

4. powstają spękania a w nich nowa krystalizacja - kryształy typu komet

Wzrost kryształów w warunkach pozbawionych swobody lub w trakcie diagenezy:

• dysplasywny z przemieszczeniem sedymentu - kryształy krystalizujące w szczelinach rozpychają osad na zewnątrz, nie włączają go do siebie

• replasywny - odwrotnie

• swobodny - gdy duża szczelina

Tekstury z wynurzania:

• rozpuszczanie z utworzeniem porów

• rekrystalizacja z utworzeniem fazy o tym samym składzie w porach

• nowe fazy powstające niezależnie od rozkładu porów

• powierzchnie korozji

ANHYDRYT JAKO PIERWOTNY NIE POWSTAJE W OSADZIE

Ewaporaty i osady węglanowe : gipsorudyty, stromatolity przewarstwiane ewaporatami