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 (K_D)

o Faktory ovlivňující hodnoty distribučních koeficientů

o Jak lze získat hodnoty K_D.

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