intrusjonsmekanismer

Presentasjon om: "intrusjonsmekanismer"— Utskrift av presentasjonen:

1 intrusjonsmekanismer
Forelesning 3 Intrusjonsformer og intrusjonsmekanismer Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

2 Intrusjonsformer assosiert med vulkansk område
Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

3 Magma dannes i mantelen (basalt) eller i kontinentalskorpen (granitt)
Magma har lavere tetthet enn kildebergartene og vil derfor søke å migrere opp Noen magma når overflaten, mens noen danner intrusjoner Hvordan dannes magmakammere, og hvilke faktorer styrer intrusjonsdypet og de intrusjonsformer som dannes? Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

4 Sill Dyke (Eng)/dike (US) Lopolitt Lakolitt Intrusjoner Pluton – Stor intrusiv masse

5 Batolitt - Granittoid intrusivt kompleks av svært
stor dimensjon. Opptrer normalt i ensialiske øybuer og er bygget opp av tallrike mindre plutoner av varierende sammensetning. Kan også inneholde mafiske intrusjoner, men disse vil alltid være i mindretall.

6

7 Viktigste faktor i magmabevegelse er det faktum
at magma er lettere enn faste bergarter. Magma vil derfor ha oppdrift. I teorien vil det derfor være slik at magma vil stige oppover i skorpen inntil det treffer på berg- arter med samme eller høyere tetthet. Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

8

9 Det er vist at magma har:
Newtonisk oppførsel ved lavt innhold av krystaller (<0.35) Skjærtynning eller Bingham oppførsel (0.35 – 0.65) Fast stoff oppførsel (>0.65)

10 Vi skal først studere BASALT MAGMA
Basalt har lav viskositet og vil lettere kunne migrere enn mere viskøse magma. Dessuten er det slik at basaltmagma dannes i mantelen og denne har langt høyere tetthet enn basalt. Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

11 Videre dannes basalt i områder med ekstensjon
I ekstensjonsfelt vil det kunne dannes sprekker fra magmakilden og helt opp til overflaten. I slike tilfeller vil det være lett for magma å nå overflaten Island, midt oseanske spredningsrygger Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

12 I Island erupteres basalt via store sprekker som når fra
USA Europa I Island erupteres basalt via store sprekker som når fra overflaten og ned til magma kilden Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

13 Tilførselskanalene til store sprekkeerupsjoner
vil etter at utbruddet er over størkne (krystallisere) til flakformete intrusjoner som kan være mange kilometer lange, men bare noen få meter tykke. Slike flakformete intrusjoner kalles for DYKES (ganger). Dykes kan også være småskala, men har alltid et høyt forhold mellom lengde og tykkelse. Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

14 Multiple dyke intrusjoner kalles for dyke kompleks (gang kompleks)
Troodos ofiolitt, Kypros Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

15 Små anortosittdykes, Tromsø
Basaltdykes, Seiland Store basaltdykes, Ringvassøya Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

16 Basaltganger fra Ringvassøya
Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

17 Anortosittganger fra Tromsø
Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

18 Magma som transporteres i dykes kan treffe
harde bergartslag som det ikke kan trenge igjennom. Magmaet vil da trenge ut langs laggrensene og danne SILLS (lagganger) Sillintrusjoner kan bli svært store. Multiple sillintrusjoner danner sill komplekser Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

19 Gangintrusjoner har vanligvis finkornete
eller glassaktige marginer. Kornstørrelsen øker gradvis innover mot kjernen. Skyldes rask avkjøling mot sidebergart Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

20 Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

21 Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

22 I noen tilfeller vil magma trenge inn langs
lagflater og samtidig løfte bergartslagene over i konveks form. Dette danner en LAKOLITT Mange store basalt intrusjoner har lakolitt form Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

23 I andre tilfeller danner magma intrusjoner
med konkav bunn og topp. Disse kalles LOPOLITTER og kan bli svært store. Lopolitter tilføres magma av dykes Mange store basalt intrusjoner har LOPOLITT form (Skaergaard, Bjerkreim-Sokndal) Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

24 Oppsummering basaltintrusjoner
Magma føres opp fra kilderegionen i dykes Erupsjon Dyke Lakolitt Lopolitt Sill (Intrusiv) (Ekstrusiv, lava former, pyrokla- stiske produkter) Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

25 Kjente mafiske intrusjoner Skaergaard (Grønland) Lopolith
Stillwater (Montana) Lopolith Muscox (Canada) Lopolith Bushweld (Afrika) Lopolith/Dyke Palisades (New York) Sill Illimaussaque (Grønland) Lopolith Bjerkreim-Sokndal (Lopolith) Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

26 Geologisk kart over Skaergaardintrusjonen

27 Granittiske magma Har høy viskositet og dårlig flyteevne
Hvordan kommer disse opp fra kilden og hvordan danner de intrusjoner? Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

28 Hvordan granittmagma migrerer er enda
omdiskutert og det er to konkurrerende ideer Diapirisme Migrasjon i ganger Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

29 Noen mener at granittmagma migrerer oppover
i store lyspæreformete volumer, DIAPIRER Disse beveger seg oppover ved først å varme opp sidebergartene. Dermed blir disse plastisk og magmavolumet kan presse dem til side og slik stige oppover Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

30 Teoretisk dannelse av diapir
Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

31 Har en observasjoner som støtter diapirmodellen?
Noen mener det, især det faktum at en del granittinstrusjoner er runde og synes å ha deformert sidebergarten Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

32 Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

33 Beviser dette diapirmodellen?
Nei, det er jo mulig at granittmagma transporteres på andre måter, og at det danner ballongaktige intru- sjoner til slutt! Det er også vanskelig å forstå at granittmagma kan migrerer 10-talls kilometer som diapirer Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

34 Vis ikke diapirer, hva så?
Transport i dykes er mer realistisk. Granittmagma dannes ved smeltereaksjoner som har positiv volum- endring (Forelesning 6). Når smeltereaksjonene skjer vil det derfor dannes sprekkesystemer oppover mot lavere trykk. Magma vil søke mot lavere trykk og migrere oppover i sprekkesystemene Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

35 Nei, egentlig ikke, men modellering viser at
Er det bevis for dette? Nei, egentlig ikke, men modellering viser at større mengder granittmagma kan transporteres flere 10-talls kilometer i dykes på relativt kort tid. Modellering støtter ikke diapirmodellen En del granittintrusjoner synes å være bygget opp som sillkomplekser Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

36 Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

37 Et viktig og diskutert tema er hvor mye smelte
som dannes før et magma kan migrere oppover mot lavere trykk. Dette vil variere for basalt og granitt (viskositet) Vi vet at basalt migrerer ved svært lav grad av oppsmelting (< 5%) Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

38 Før trodde en at granittmagma først ville
migrere når kildebergarten gikk fra å være kornbåret til å være smeltebåret Smeltemengden da er vanligvis ca 30-35% og denne smeltemengden ble kalt: The Rheological Critical Melt Fraction Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

39 Ideen her er når et system går fra å være kornbåret
til matriksbåret dannes en suspensjon med lav viskositet som kan danne diapirer. Spørsmålet er imidlertid om smelten som sitter i matriks i et kornbåret system er i stand til å migrere og samle seg i større volumer. I så fall, hvor mye smelte må det da være i matriks?

40 Når smeltemengden blir lik RMC går
bergarten over i suspensjon og diapirer kan dannes Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

41 I dag tror de fleste at granittmagma kan migrere
i dykes ved smeltevolum betydelig lavere enn RCM dersom smeltelommene som dannes er i kontakt med hverandre. Dette bestemmes av den såkalte DIHEDRALE VINKEL Smeltelommene kan være sammenhengende ved svært lav smeltemengde ved lav dihedral vinkel. Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

42 Definisjon av den dihedrale vinkel
Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

43 Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

44 Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

45 Hvilke bergarter tror du vil favorisere lav dihedral vinkel?
Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

46 Granittiske magma kan danne svært store
intrusjoner som da kalles for BATOLITTER Disse opptrer ofte i kontinentale øybuer som f.eks Andesfjellene I Norge har vi svære batolitter i Nordland (Bindal batolitten), Trøndelag (Smøla-Hitra) og Hordland (Sunnhordlandsbatolitten) Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

47 Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

48 Batolitter er ikke en stor separat intrusjon
Studier viser alltid at alle store batolitter er svært komplekse og bygget opp av mange mindre intrusjoner med forskjellig alder og sammensetning. Til og med gabbro kan finnes i batolitter Geo105, Kjell P Skjerlie 2002

49 Batolitter dannes i ensialiske øybuer Granittbatolitter dannes
ikke i ensimatiske øybuer Geo105, Kjell P Skjerlie 2002