Použití hlavních prvků ve studiu hlavních petrogenetických procesů (frakční krystalizace, parciální tavení, binární míšení a míšeni více komponent)
\r\no Hmotová balance (mass-balance)
\r\no Přímé modelování složení hlavních prvků během frakční krystalizace
\r\n4. Hlavní prvky (pokračování)
\r\no Hmotová balance během parciálního tavení
\r\no Míšení dvou a více komponent
\r\no Reverzní modelování frakční krystalizace a parciálního tavení
\r\no Metoda nejmenších čtverců a její alternativy, všechno je mixing!
\r\n5. Stopové prvky: standartní koncept pro ‘zředěné‘ prvky
\r\no Klasifikace stopových prvků podle jejich geochemického chování
\r\no Rozdělení stopových prvků na „zředěné“ v hlavních horninotvorných minerálech a řízené saturací v akcesoriích (ESC)
\r\no Henryho zákon
\r\no Rovnováha mezi minerálem a taveninou, distribuční koeficienty (KD)
\r\no Faktory ovlivňující hodnoty distribučních koeficientů
\r\no Jak lze získat hodnoty KD.
\r\no Koncept kompatibility prvků
\r\no Krystalizace, frakční (Rayleighova rovnice) a rovnovážná (přímé modely)
\r\no Parciální tavení, rovnovážné (batch) a frakční, různé formulace (přímé modely)
\r\no Odlišení efektů frakční krystalizace a parciálního tavení
\r\no Linearizace Rayleighovy rovnice pro reverzní modelování frakční krystalizace metodou nejmenších čtverců
\r\no Reverzní modelování rovnovážného parciálního tavení
\r\n6. Stopové prvky jako důležité součásti akcesorií (Essential Structural Constituents, ESC) a saturační modely
\r\no Koncept saturace, chování ESC během frakční krystalizace a parciálního tavení
\r\no Vývoj koncentrace ESC v tavenině během parciálního tavení a krystalizace
\r\no Saturační rovnice pro nejdůležitější akcesorické minerály (hl. zirkon, apatit, monazit,…), a jejich hlavní parametry a použití v termometrii
\r\no Studium vnitřní stavby zrn akcesorických minerálů (BSE, CL…)
\r\no Rozpoznání petrogenetické role jednotlivých akcesorií
\r\no Modelování frakcionace akcesorických fází
\r\no Saturační modul v GCDkitu
\r\n7. Procesy v otevřeném systému: mísení magmat (hybridizace), asimilace, AFC
\r\no Procesy interakce mafických a acidních magmat, mingling vs. mixing
\r\no Terénní důkazy pro mísení magmat, mafické mikrogranulární enklávy
\r\no Katodová luminescence
\r\no Mikrostrukturní důkazy interakce kontrastních magmat
\r\no Asimilace a kontaminace korovým materiálem
\r\no „Deep Crustal Hot Zones“
\r\no Binární míšení – hlavní a stopové prvky, mixing test
\r\no Rozlišení procesů v (izotopicky) uzavřeném a otevřeném systému
\r\no Radiogenní izotopy – rychlé opakování:
\r\n§ Výpočet iniciálního poměru
\r\n§ Použití Nd izotopů: vč. hodnot epsilon a modelových stáří
\r\n§ SrNd plugin v GCDkitu
\r\no Binární míšení – jeden a dva izotopové poměry, přímé a reverzní modely
\r\no Assimilation and Fractional Crystallization (AFC)
\r\no Energy-Constrained Assimilation–Fractional Crystallization (EC-AFC) a podobné modely
\r\n8. Magmatická krystalizace
\r\no Variabilita magmatických textur. Proč studovat krystalizaci a proč potřebujeme kinetiku?
\r\no Termodynamické základy krystalizace: podmínky rovnováhy, krystalizace v jedno- a vícesložkovém systému, termodynamická řídící síla
\r\no Kinetika: podchlazení, nukleace a růst krystalů, základní fyzikálně-chemické teorie
\r\no Magmatické textury jako záznam kinetických procesů: Avramiho teorie, zrnitost, distribuce velikostí zrn (CSD) a jejich kinetický původ
\r\no Magmatické textury jako záznam mechanických procesů v magmatickém krbu
\r\no Životní styl a krystalizační procesy magmatických krbů: solidifikační fronty, kumuláty, geochemické implikace
\r\n9. Diverzita a petrogeneze (subalkalických) bazaltů
\r\no Variabilita a klasifikace bazaltů
\r\no Vulkanologie bazaltů
\r\no Informace o složení pláště
\r\no Heterogenita svrchního pláště
\r\n\r\n
1. Physical properties of magma and diversity of the igneous rocks
\r\no Composition of magma vs. composition of magmatic rock
\r\no Heat sources for partial melting
\r\no Physical properties of magmas: temperature, volatiles, density, viscosity
\r\no Classification of igneous rocks
\r\n§ Qualitative parameters:
\r\n· Texture
\r\n· Silica saturation
\r\n· Alumina saturation
\r\n§ Quantitative parameters:
\r\n· Silica contents
\r\n· Geochemical data
\r\n· Modal vs. normative composition
\r\n· QAPF (modal) classification
\r\n· TAS (chemical) classification
\r\n· Alkaline, sub-alkaline (series)
\r\n· Subdivision of the subalkaline series to tholeiitic and calc-alkaline suites
\r\n· Alternatives for altered/weathered samples
\r\n· Multicationic parameters, millications
\r\n2. Graphical presentation and recalculation of whole-rock geochemical data from igneous rocks
\r\no Software available for Microsoft Windows – state of the art
\r\n§ Spreadsheets
\r\n§ Dedicated programs (MinPet, IgPet, PetroGraph…)
\r\no What is R language?
\r\no Main features of the GCDkit system
\r\no Graphical presentation of various types of whole-rock geochemical data
\r\n§ Classification of elements, major and trace elements
\r\n§ Presentation of unidimensional data, including small datasets
\r\n§ Two-dimensional data, Harker plots, log–log diagrams etc.
\r\n§ Three-dimensional data – ternary plots, various 3D projections
\r\n§ Spiderplots including their modifications
\r\n§ Working with large datasets
\r\n§ Looking for anomalies
\r\n§ Classification diagrams
\r\n§ Geotectonic diagrams
\r\no Installation of GCDkit and basic operation (practical exercises)
\r\n3. Processes determining/modifying the composition of magmatic rocks
\r\no Overview of processes affecting the composition of magmatic rocks
\r\no Partial melting and its causes, segregation of melts, field evidence
\r\no Differentiation (thermal (Soret) diffusion, thermogravitational diffusion, liquid immiscibility, equilibrium and fractional crystallization, crystal accumulation …) including field and textural evidence
\r\no Open-system processes (assimilation, AFC, hybridization – magma mixing and mingling)
\r\no Mass balance during fractional crystallization (direct modelling)
\r\no The mass-balance equation for partial melting
\r\no Binary and ternary mixing
\r\no Generalized mixing of m components: matrix formulation
\r\no Liquid lines of descent
\r\no Reverse modelling of fractional crystallization and partial melting by the least-squares method
\r\no Everything is mixing!
\r\no Why are major elements alone not enough?
\r\n5. Trace elements: concept of partitioning for “diluted” elements
\r\no Classification of trace elements according to their geochemical behaviour
\r\no Subdivision of the trace elements into those “diluted” in major rock-forming minerals and Essential Structural Components (ESC) forming own accessory phases
\r\no Henry’s Law
\r\no Mineral–melt equilibria, distribution coefficients (KD)
\r\no Physical factors influencing values of distribution coefficients
\r\no Compatibility concept
\r\no Crystallization: fractional (Rayleigh equation) and equilibrium (direct models)
\r\no Partial melting, fractional and batch, various formulations (direct models)
\r\no Distinguishing between fractional crystallization and partial melting
\r\no Reverse modelling of fractional crystallization by the least-squares method
\r\no Reverse modelling of batch melting
\r\n6. Trace elements forming accessory minerals (Essential Structural Constituents, ESC) and saturation models
\r\no Saturation concept
\r\no Behaviour of ESC during fractional crystallization and partial melting
\r\no Saturation equations for the most important accessories (zircon, apatite, monazite,…), their main parameters and use in thermometry
\r\no Identifying the petrogenetic role of accessory minerals
\r\no Studying internal structure of accessory minerals (BSE, CL…)
\r\no Dealing with accessory minerals in models
\r\no Saturation calculations in GCDkit
\r\n7. Open-system processes: hybridization, assimilation, AFC
\r\no Classification of enclaves, MME
\r\no Interaction of contrasting magmas: magma mingling and mixing
\r\no Filed evidence for magma mixing
\r\no Using cathodoluminescence (CL)
\r\no Microtextural evidence of magma interaction
\r\no Assimilation and crustal contamination
\r\no „Deep Crustal Hot Zones“
\r\no (Binary) mixing – major/trace elements, mixing test
\r\no Processes determining/modifying the isotopic composition of magmatic rocks (closed- and open-system processes)
\r\no Radiogenic isotopes– a quick recap:
\r\n§ Calculating initial ratio
\r\n§ Using Nd isotopes: including epsilon values and model ages
\r\n§ SrNd plugin in GCDkit
\r\no Binary mixing – single nad two isotopic ratios (direct and reverse modelling)
\r\no Assimilation and Fractional Crystallization (AFC)
\r\no Energy-Constrained Assimilation–Fractional Crystallization (EC-AFC) and similar models
\r\n8. Magmatic crystallization
\r\no Variability of magmatic textures. Why shall we study crystallization and why do we need kinetics?
\r\no Thermodynamics of crystallization: equilibrium conditions, crystallization in one- and multicomponent systems, thermodynamic driving force
\r\no Kinetics: undercooling, nucleation and crystal growth, basic physico-chemical theories
\r\no Magmatic texture as a record of kinetic processes: Avrami theory, granularity, crystal size distributions (CSD) and their genesis
\r\no Magmatic textures as a record of mechanic processes in the magma chamber
\r\no Lifestyle and crystallization style of magma chambers: solidification fronts, cumulates, geochemical implications
\r\n9. Diversity and petrogenesis of (subalkaline) basaltic rocks
\r\no Variability and classification of basaltoids
\r\no Volcanology of basaltic magmas
\r\no Information on composition of the Earth’s mantle
\r\no Heterogeneity of the upper mantle
\r\no M","inLanguage":"en"}]}
1. Diverzita magmat a procesy modifikující složení magmat o Složení magmatu vs. složení magmatické horniny o Zdroje tepla pro tavení o Fyzikální vlastnosti magmat: obsah/složení volatilií, hustota, viskozita o Klasifikace vyvřelých hornin § Kvalitativní parametry · Textura · Saturace Si · Saturace Al § Kvantitativní parametry · Povaha geochemických dat · Modální vs. normativní složení · QAPF (modální) klasifikace · TAS (chemická) klaisfikace · Alkalická a subalkalická série · Rozdělení subalkalických hornin na tholeiitickou a vápenato-alkalickou sérii · Alternativy pro alterované/zvětralé vzorky · Multikationické parametry
2. Grafická prezentace dat horninové geochemie o Software pro interpretaci geochemických dat § Spreadsheety § Dedikované programy (MinPet, IgPet, PetroGraph…) § Co je statistický jazyk R? § Charakteristika systému GCDkit o Grafická prezentace různých typů geochemických dat § Klasifikace prvků, hlavní a stopové prvky § Prezentace jednorozměrných dat, vč. malých datasetů § Dvojrozměrná data, Harkerovy diagramy, log–log diagramy apod § Trojrozměrná data – ternární diagramy, různé 3D projekce § Spiderploty včetně jejich modifikací § Práce s velkými datasety § Klasifikační diagramy § Geotektonické diagramy o Instalace GCDkitu a základní operace s ním (vč. cvičení)
3. a) Procesy určující/modifikující chemické složení magmatických hornin o Přehled procesů ovlivňujících složení magmatických hornin o Parciální tavení a jeho příčiny, segregace taveniny, terénní důkazy o Diferenciace (termální difúze – Soretův efekt, termogravitační difuze, likvace, rovnovážná a frakční krystalizace, gravitační diferenciace a akumulace, magmatické zvrstvení…) vč. terénních pozorování a textur o Procesy v otevřeném systému (hybridizace, asimilace) b) Hlavní prvky Použití hlavních prvků ve studiu hlavních petrogenetických procesů (frakční krystalizace, parciální tavení, binární míšení a míšeni více komponent) o Hmotová balance (mass-balance) o Přímé modelování složení hlavních prvků během frakční krystalizace
4. Hlavní prvky (pokračování) o Hmotová balance během parciálního tavení o Míšení dvou a více komponent o Reverzní modelování frakční krystalizace a parciálního tavení o Metoda nejmenších čtverců a její alternativy, všechno je mixing!
5. Stopové prvky: standartní koncept pro ‘zředěné‘ prvky o Klasifikace stopových prvků podle jejich geochemického chování o Rozdělení stopových prvků na „zředěné“ v hlavních horninotvorných minerálech a řízené saturací v akcesoriích (ESC) o Henryho zákon o Rovnováha mezi minerálem a taveninou, distribuční koeficienty (KD) o Faktory ovlivňující hodnoty distribučních koeficientů o Jak lze získat hodnoty KD. o Koncept kompatibility prvků o Krystalizace, frakční (Rayleighova rovnice) a rovnovážná (přímé modely) o Parciální tavení, rovnovážné (batch) a frakční, různé formulace (přímé modely) o Odlišení efektů frakční krystalizace a parciálního tavení o Linearizace Rayleighovy rovnice pro reverzní modelování frakční krystalizace metodou nejmenších čtverců o Reverzní modelování rovnovážného parciálního tavení
6. Stopové prvky jako důležité součásti akcesorií (Essential Structural Constituents, ESC) a saturační modely o Koncept saturace, chování ESC během frakční krystalizace a parciálního tavení o Vývoj koncentrace ESC v tavenině během parciálního tavení a krystalizace o Saturační rovnice pro nejdůležitější akcesorické minerály (hl. zirkon, apatit, monazit,…), a jejich hlavní parametry a použití v termometrii o Studium vnitřní stavby zrn akcesorických minerálů (BSE, CL…) o Rozpoznání petrogenetické role jednotlivých akcesorií o Modelování frakcionace akcesorických fází o Saturační modul v GCDkitu
7. Procesy v otevřeném systému: mísení magmat (hybridizace), asimilace, AFC o Procesy interakce mafických a acidních magmat, mingling vs. mixing o Terénní důkazy pro mísení magmat, mafické mikrogranulární enklávy o Katodová luminescence o Mikrostrukturní důkazy interakce kontrastních magmat o Asimilace a kontaminace korovým materiálem o „Deep Crustal Hot Zones“ o Binární míšení – hlavní a stopové prvky, mixing test o Rozlišení procesů v (izotopicky) uzavřeném a otevřeném systému o Radiogenní izotopy – rychlé opakování: § Výpočet iniciálního poměru § Použití Nd izotopů: vč. hodnot epsilon a modelových stáří § SrNd plugin v GCDkitu o Binární míšení – jeden a dva izotopové poměry, přímé a reverzní modely o Assimilation and Fractional Crystallization (AFC) o Energy-Constrained Assimilation–Fractional Crystallization (EC-AFC) a podobné modely
8. Magmatická krystalizace o Variabilita magmatických textur. Proč studovat krystalizaci a proč potřebujeme kinetiku? o Termodynamické základy krystalizace: podmínky rovnováhy, krystalizace v jedno- a vícesložkovém systému, termodynamická řídící síla o Kinetika: podchlazení, nukleace a růst krystalů, základní fyzikálně-chemické teorie o Magmatické textury jako záznam kinetických procesů: Avramiho teorie, zrnitost, distribuce velikostí zrn (CSD) a jejich kinetický původ o Magmatické textury jako záznam mechanických procesů v magmatickém krbu o Životní styl a krystalizační procesy magmatických krbů: solidifikační fronty, kumuláty, geochemické implikace
9. Diverzita a petrogeneze (subalkalických) bazaltů o Variabilita a klasifikace bazaltů o Vulkanologie bazaltů o Informace o složení pláště o Heterogenita svrchního pláště <p sty
Přednáška se zabývá petrologickou a chemickou diverzitou magmatických hornin a petrogenetickými procesy při jejich vzniku, zejména parciálním tavením různých typů protolitu, vztahy mezi složením taveniny a krystalických fází při tavení a krystalizaci, diferenciačními procesy, interakcí mezi různými typy magmat a kontaminací při průchodu kůrou. Podrobně probírá problémy petrogeneze vybraných typů a skupin magmatických hornin v různých geotektonických prostředích.
Je doplněna praktickými cvičeními ukazujícími řešení typických úloh při grafické prezentaci a interpretaci dat hlavních a stopových prvků, jakož i radiogenních izotopů z magmatických hornin.