3.1.6. A kőzetburok (litoszféra) építőkövei

Középszint:

Hasonlítsa össze az ásványok és a kőzetek jellemzőit.

Ismertesse a kőszenek és a szénhidrogének keletkezését.

Tudja keletkezés szerint besorolni, csoportosítani és felismerni az alábbi ásványokat, kőzeteket: kősó, mészkő, dolomit, homok, homokkő, lösz, kőszénfajták, kőolaj, agyag,bauxit, gránit, andezit, bazalt, riolit, vulkánitufák, márvány, palás kőzetek.

Mondjon példát az előfordulásukra és a fel-használásukra.

Tudja jellemezni a bazaltot, az andezitet és tufáikat, a gránitot, a mészkövet és a löszt.

 

Emelt szint:

Magyarázza és mutassa be példákon a lemezmozgások, a kőzetek keletkezése és átalakulása kapcsolatát, a kőzetek anyagainak körforgását. 

Ismerje fel a kéregszerkezet és az ásványkincsek előfordulása közötti kapcsolatokat. 

Kőzetburok: kőzetek összessége

A kőzeteket keletkezésük szerint 3 nagy csoportba osztjuk:

1. Magmás kőzetek
2. Üledékes kőzetek
3. Metamorf, átalakult kőzetek

Ezek a csoportok valójában állandóan változnak, átmenetek figyelhetők meg, a körforgásra törvényszerűségek írhatók le.

A kőzetek építőkövei - ÁSVÁNYOK:

• a litoszféra 99%-át 8 kémiai elem alkotja: oxigén: O2, szilícium (Si), alumínium (al), vas (Fe), kalcium (Ca), nátrium (Na), kálium (K), magnézium (Mg)
• ezekből épülnek fel az ásványok, az ásványokból pedig a kőzetek.
• az ásványok egynemű (egyetlen kémiai képlettel leírható), szervetlen eredetű alkotórészei a litoszférának
• az ásványokat is csoportosíthatjuk
• legfontosab: Kőzetalkotó ásvány: kb 200 féle (2000ből): kvarc, csillámok, földpátok, olivinek, piroxének, amfibólok  
• Az ásványokat építő atomok szabályos kristályrácsban helyezkednek el --> kristályos szerkezet
• a különféle kőzetek többféle ásványból állnak (pl. gránit: kvarc+földpát+csillám)

1.) MAGMÁS  KŐZETEK

• magma: különböző olvadáspontú szilikátok és oxidok keveréke 
• néhány alkotórésze eltérő olvadáspont alá hűlve kiválnak, kikristályosodnak
• a lehűlési körülmények miatt a kiindulási magmából különböző magmás kőzetek keletkezhetnek

• Mélységi magmás kőzet: 
• a Föld felszíne alatt szilárdul meg
• gabbró, diorit, gránit

•  Vulkáni kiömlési kőzetek:
• lávakőzeteknek nevezzük
• felszínre ömlik, és ott szilárdul meg
• bazalt, andezit, riolit

• Vulkáni törmelékes kőzetek:
• robbanásos kitörések során a kirepülő lávafoszlányokból
• a vulkánkitörések mellékterméke, a felszínre hulló porból, törmelékből tömörödik össze - andezittufa, riolittufa
• tufakőzet: hosszú idő alatt alakul ki 
• Vulkáni törmelék osztályozása:
• hamu: 0,05-4mm
• salak: 4-32 mm
• nagyobb átmérőjű tömbök

2.) ÜLEDÉKES KŐZETEK

• lerakódott üledékből váltak kőzetté
• a száraföldek, a folyók, a szél, a jég a hordalékot (kavics, iszap, homok) szárazföldi, vagy tengeri üledékgyűjtő medencébe szállította
• a lerakódott anyagok fizikai (aprózódás) és kémiai (mállás) folyamaton mentek át, így alakultak ki az üledékes kőzetek
• a frissen felhalmozódott üledéktömeg még nem kőzet, minél több halmozódik fel, annál nagyobb a nyomás az alsó rétegeken, ami összepréselődik, kiszorul az oxigén, végül pedig a laza üledék összecementálódik
• üledékes kőzetek létrejöttekor a hő nem játszik szerepet
• és nem csak kőkemény kőzetek tartoznak ide, hanem a laza üledékek is - iszap, homok, agyag
• más nyelveken réteges kőzeteknek is nevezik, mert a rétegezettség sokszor felismerhető
• szakemberek felismerik a körülményeket (pl a szél hullámos, fodrozott felületeket alakít ki, változó irányból érkező vizek által lerakott rétegek keresztezik egymást)
• 3 csoportra oszthatjuk őket

• Törmelékes üledékes kőzet:
• más, idősebb kőzetek feldarabolódott, elszállítódott, felhalmozott maradványából keletkezett
• breccsa: durva szemcsés, szabálytalan formájú, éles törmelékből áll (kötőanyaga:agyag, kova, mész, limonit
• finom szemcsés agyag, lösz

• Vegyi üledékes kőzet:
• vegyi átalakuláson is átesik 
• egykori tengerömlök bepárlódása, kiszáradása miatt jöttek létre sókőzetek
• előbb a nehezebben, majd az egyre könnyebben oldósó sók váltak ki 
• időben legelőször, térben legalul válnak ki: karbonátok (mész, CaCo3), felette a szulfátok (gipsz: CaSO4), kloridok, kősó (NaCl), kálisó (KCl)

• Szerves eredetű üledékes kőzet:
• tengerben levő élőlények (csigák, korallok)  maradványaiból jöttek létre
• gyakran az őket alkotó élőlények maradványaiból azonosíthatjuk 
• ilyen a mészkő

3.) METAMORF KŐZETEK

•  magmás, vagy üledékes kőzetből jön létre
• nagy nyomás / magas hő hatására alakul át 
• az eredeti kőzetek ásványai új, metamorf ásványokká kristályosodnak át
• pl kristályos pala
• átalakulás történik akkor is, ha üledékes kőzetbe forró magma (pl. gránit) nyomul. A magma átégeti az üledékes kőzetet, és kemény, metamorf kőzetté alakul: szaruszirt
• mészkőből hő és nyomás hatására márvány lesz

 KŐZETEK KÖRFORGÁSA

• a litoszféra kőzetei folyamatosan pusztulnak, megújulnak
• a körforgást a lemezmozgások irányítják
• a földkéreg elemei ásványokká, az ásványok pedig kőzetekké rendeződnek 
• a kőzetek ősforrása a magma 
• kőzetek: magmás, üledékes, metamorf kőzetek 
•  ezek között a lemezmozgások folyamatos körforgást éltetnek

ENERGIAHORDOZÓK KÉPZŐDÉSE

A kőzetképző folyamatok ,,melléktermékeiként" fémek ércei, illetve fűtőanyagként, energiahordozóként hasznosítható anyagok is felhalmozódtak a kőzetburokban.

A.) ÉRCTELEPEK KELETKEZÉSE

ércek: azok az ásványok, ásványtársulások, melyek valamilyen fémet a kőzetburok átlagánál jóval nagyobb mennyiségben, koncentrációban tartalmaznak. Túlnyomórészt magmás folyamatokhoz (elsődleges ércképződés), részben pedig az üledékképződési folyamatokhoz (másodlagos) kapcsolódik

A.) MAGMÁS ÉRCTELEPEK képződése

• a felszín felé nyomuló magma alkotórészei a lehűlés következtében kiválnak, és sűrűségük alapján elkülönülnek.
•  először a legmagasabb hőmérsékleten szilárduló - 1000°C körül - nehézfémek - nikkel, platina, króm , + a vas ércásványai válnak ki,, majd az olvadt tömeg aljára süllyednek, és felhalmozódnak 
• így jöttek létre az elsődleges vasérctelepek: Svédország, Kanada, Brazília 
• ezek tehát a mélységi magmás kőzettesteken belül halmozódtak fel 
• a kéregben a fölfelé haladó magma más kőzetek közé nyomul be - a kőzetté szilárdulás záró szakaszában a magmamaradék behatol a mellékkőzetek repedéseibe, hasadékaiba, és ott lehűlve a hasadékokat kitöltő ércteléreket hoz létre. 
• a mellékkőzetek repedéseiben keresnek utat maguknak a magma gőzei, gázai, melyekből szintén ércek csapódhatnak ki 
• így jöttek létre a magmás eredetű, de már nem magmás kőzettesten belül, hanem érctelérekben felhalmozódott, ón-urán-tóriumérctelepek 
• a lehűlő magmás tömegbe jutó víz hirtelen felforr, és kioldja az érceket, majd továbbszállítja a mellékkőzetek repedéseibe --> újabb érctelérek --> HIDROTERMÁLIS ÉRCESEDÉS 
• így alakultak ki a színesfémek - cink, ólom, réz - valamint a nemesfémek - arany, ezüst
• Magyarországon a Mátrában a Recsk, és Rudabánya (hidrotermális)
• a magmatesttől távolodva az egyre alacsonyabb hőmérsékleten kiváló ércek halmozódtak fel. Ezért a kőzetburok felső része a legszegényebb magmás eredetű ércekben
• lepusztulással kerülhettek felszínre

Nikkel

2.) ÜLEDÉKES ÉRCTELEPEK képződése

• A folyóvizek oldat formájában szállított fémtartalma az eltérő vegyi összetételű tengervízbe érve kicsapódik.  
• Az érctelepek kialakulásában ásványos anyagokat hasznosító tengeri élő szervezetek is szerepet játszanak a -->  ómásodlagos (üledékes) érctelepek (vas-, mangán-, cink- és rézérctelepek). 
• az érc a folyók medrében halmozódik fel: A folyami hordaléknál súlyosabb ércszemek ott gyűlnek össze, ahol a folyó áramlása lelassul--> torlat (pl.:„vadnyugat”, szigetközi Duna-szakasz, Malajzia ónmosói)
• régebbi földtörténeti korok folyami üledékei között is találunk aranyfelhalmozódásokat (Alaszka)

Malachit - Rézérc

A bauxit keletkezése

• a bauxit nedves trópusi, szubtrópusi éghajlat mellett különböző (magmás, üledékes, metamorf) kőzetek málladékából keletkezett.
•  lateritbauxit: 
• a Föld bauxitkészletének túlnyomó része. 
• A lateritbauxit az alatta lévő, többnyire magmás és átalakult kőzetek elmállásával keletkezett. 
• A málladékból az esőzések a könnyen kimosható anyagokat (pl.: kovasav) elszállítják, a nehezen mozgó alumínium-oxid viszont egyre jobban feldúsul. Pl.: Jamaica, Ny-Afrika bauxittelepei

•  karsztbauxit: 
•  a karsztos kőzetekhez (mészkő, dolomit) kapcsolódik. 
• A mészkő és dolomit felszíni mélyedéseiben összegyűlt, „csapdába esett” málladék részben e karsztos kőzetek oldódásából maradt vissza, részben más területről, egyéb kőzetek málladékából származik. Pl.: Vértes, Bakony

Bauxit

FOSSZILIS ENERGIAHORDOZÓK képződése

• ipari forradalom óta használjuk őket
• munkává alakítható energiaforrások
• a fosszilis energiahordozók nem újulnak meg  
• kőszén, kőolaj, földgáz

1.) SZÉNKÉPZŐDÉS FOLYAMATA

• szerves eredetű üledékes kőzet, melyet elégethetünk
• kialakulásához a hatalmas erdőket éltető meleg, és nedves éghajlat kedvezett 
• az erdők elhalt maradványai egymásra rétegződtek, területüket üledéktakaró fedte be, és a fedőrétegek alatt, oxigéntől elzártan megindult a szénképződés folyamata: SZÉNÜLÉS 
• szénülés során a széntartalmú vegyületek folyamatosan feldúsultak
• minél magasabb volt a fedőrétegek nyomása, illetve minél hosszabb ideig tartott a szénképződés folyamata, annál jobb minőségű, nagyobb fűtőértékű szén keletkezett 
• TŐZEG: kezdeti termék , szántartalma 60% - a növényi részek szabad szemmel is megfigyelhetők 
• LIGNIT: szén: 60-65% - itt is felismerhetők a növények 
• BARNAKŐSZÉN: 75% 
• FEKETEKŐSZÉN: 80-90% - 350 millió évvel ezelőtti karbon időszak terméke 
• ANTRACIT: 92-96%

KŐOLAJ ÉS FÖLDGÁZ keletkezése

• a tenger parányi élőlényei, a planktonok elhalt maradványaiból alakult ki a tengerfenéken 
• a tengerfenék iszapjába süllyedtek, és betemetődtek 
• oxigén nélküli környezetben, nagy nyomás és hő hatására a planktonszervezetekből zsírok és olajok váltak ki,, 
• felfele vándorolva likacsos, repedett tárolókőzetekben halmozódott fel - gyűrődések redőboltozatai

Tőzeg

Antracit