Fundamentals of Petrology - MG440P04

• Title: Základy petrologie
• Czech title: Základy petrologie
• Guaranteed by: Institute of Petrology and Structural Geology (31-440)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2024 to 2024
• Semester: summer
• E-Credits: 6
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:3/2, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: prof. Ing. Shah Wali Faryad, CSc.
• Teacher(s): Mgr. Štěpán Dvořák; prof. Ing. Shah Wali Faryad, CSc.; Mgr. Klára Jůzlová; Mgr. Karel Martínek, Ph.D.; doc. RNDr. Kryštof Verner, Ph.D.
• Is incompatible with: MG440P74
• Is pre-requisite for: MG431P78
• In complex pre-requisite: MG440C08, MG440C11, MG440P09, MG440P10

Annotation

Veškeré informace o kurzu, studijní materiály i přihlášení k případné konferenci je možné v rámci kurzu v prostředí Google Classroom. Do kurzu se prosím přihlašte zde: https://classroom.google.com/c/NDY2NDUzNjQ4NjI5?cjc=xnoe5mj
Přihlašujte se POUZE pod fakultní doménou ([e-mail]). Účty jiných domén budou z kurzu odebírány.

Část magmatická:
Přehled nejvýznamnějších horninotvorných minerálů magmatických hornin. Základní metody výzkumu hornin. Klasifikace magmatických hornin na základě modálního a chemického složení. Vznik magmatu v podmínkách svrchního pláště a kůry. Fyzikální vlastnosti magmat v závislosti na chemickém složení. Přehled magmatických procesů - výstup magmatu, krystalizace, diferenciace, mísení magmat a interakce s okolím. Přehled hlavních skupin magmatických hornin s důrazem na ultramafitity včetně hornin svrchního pláště, běžné bazické horniny (bazalty a gabroidy včetně oceánské kůry) a subalkalické intermediální až acidní horniny (andesity, ryolity, dioritoidy a granitoidy).

Část sedimentární:
Studenti se seznámí se základní terminologií sedimentárních hornin a procesy jejich vzniku. Po absolvování kurzu budou schopni na základe studia složení hornin, struktur a textur rekonstruovat procesy, které vedly ke vzniku horniny.

V rámci cvičení se probírají základní operace s kvantitativními petrologickými daty (práce s analýzami horninotvorných minerálů, výsledky modálních a chemických analýz hornin, praktické použití klasifikačních diagramů, základy výpočtu normy CIPW) a jsou prezentovány makrovzorky hlavních typů plutonických i vulkanických hornin s důrazem na nácvik jejich praktického poznávání.
Část metamorfní:
Základní pojmy metamorfní petrologie a vzájemné souvislosti metamorfózy a tektoniky. Hlavní činitelé metamorfózy (teplota, tlak a fluida). Minerály metamorfovaných hornin a metamorfní textury. Metamorfóza a deformace. Nástin koncepce izográd a metamorfních facií. Klasifikace metamorfovaných hornin (mineralogická, chemická, texturní, protolitická). Druhy metamorfózy (kontaktní, regionální, dynamická, hydrotermální), 8) Metamorfní děje - regionální vs. lokální. Typy metamorfovaných hornin (ultramafické, mafické, pelitické a karbonatické horniny). Chemické a mineralogické složení metamorfovaných hornin a tvorba fázových diagramů. Petrogenetické mřížky a základy termobarometrie. Metamorfóza a geotektonické prostředí. Odhad P-T-t drah v metamorfovaných horninách

Last update: Jedlička Radim, RNDr., Ph.D. (09.02.2022)

Literature

Holub F. (2002): Obecná a magmatická petrologie (skriptum). Karolinum, Praha.

Konopásek J. et al. (1998): Metamorfní petrologie (skriptum). Karolinum, Praha.

Yardley, B. W. D. (1989): An Introduction to Metamorphic Petrology. Longman Earth Science Series.

Last update: Jeřábek Petr, doc. RNDr., Ph.D. (06.02.2020)

Requirements to the exam

Pro zápočet je nutno splnit dílčí úkoly v rámci online cvičení v prostředí Google Classroom. Pokud epidemická situace dovolí, zápočet bude udělen za úspěšnou identifikaci horninových vzorků na konci semestru. Pokud bude epidemická situace nepříznivá, bude zápočet udělen pouze za dílčí úkoly.

Zkouška je písemná formou testu s jednoduchým výběrem správných odpovědí z většího počtu nabízených. Skládá se z částí věnovaných otázkám z petrologie (1) obecné včetně horninotvorných minerálů, (2) hornin magmatických, (3) hornin metamorfovaných. V každé části je větší počet jednoduchých otázek představujících reprezentativní průřez probraným učivem. Pro úspěšné složení zkoušky je nutné splnit bodový limit celkový i stanovený limit pro jednotlivé části.

Last update: Jedlička Radim, RNDr., Ph.D. (16.02.2021)

Syllabus

Část všeobecná:

Přehled nejvýznamnějších horninotvorných minerálů a substancí. Základní metody terénního a laboratorního výzkumu hornin.

Část magmatická:

1) Klasifikace magmatických hornin.

2) Magmatické procesy: Vznik a základní vlastnosti magmat.Krystalizace, diferenciace a interakce s okolím (asimilace, hybridizace).

3) Přehled hlavních skupin magmatitů s důrazem na horniny bazické a acidní.

4) Role magmatismu v látkové diferenciaci Země a vývoji litosféry.

Část sedimentární:

1) Procesy vzniku sedimentárních hornin - zvětrávání, transport, sedimentace, diageneze.

2) Základní principy klasifikace sedimentárních hornin.

3) Klastické horniny - psefity, psammity, aleurity, pelity.

4) Neklastické sedimentární horniny - vápence a dolomity, silicity, Al-bohaté sedimenty, ferolity, evapority, kaustobiolity...

 

Část sedimentární:

1) Vlastnosti fluid vzhledem k erozi, transportu a sedimentaci klastik. Newtonovské kapaliny; Reynoldsovo císlo, turbulence; sub- a superkritický tok, Froudovo císlo; eroze nesoudržného granulárního sedimentu. Typy transportu ve fluidech ruzných reologií.

2) Vznik primárních sedimentárních struktur

Trakcní proud, vznik dun, cerin a relev. zvrstvení. Struktury vzniklé vlnením. Paleoproudová analýza. Gravitacní proudy a sed. struktury. Fyzikální deformacní struktury.

3) Složení klastických sedimentárních hornin: charakteristika zdroje a pánevních procesu.

Analýza provenience v základních typech klastik. Tektonické implikace. Procesy diageneze; porozita a kompakce. Fluida a cementace.

4) Karbonáty

Základní cástice, horninotvorné mikrofosílie, mineralogie karbonátu. Prostredí vzniku, karbonátové platformy a šelfy. Raná a pozdní diageneze, typy cementu.

5) Evapority, ferolity, fosfáty, silicity.

Mineralogie, procesy a prostredí vzniku.

6) Organická hmota v sedimentech a kaustobiolity.

Typy sedimentární organické hmoty, její maturace. Prostredí sedimentace cerných bridlic. Procesy prouhelnení; vznik ropy a plynu.

Cvicení jsou zamerena na makroskopickou identifikaci hornin siliciklastických, karbonátových, silicitu, ferolitu, kaustobiolitu, fosfátu a evaporitu.

Kurs navazuje na následující prednášky: Všeobecná geologie, Mineralogie. Absolvování kursu je predpokladem pro studium geologických ved ve vyšších rocnících. Ve tretím rocníku navazuje pokrocilý kurz Petrologie sedimentárních hornin.

 

Část metamorfní:

1) Základní pojmy metamorfní petrologie a vzájemné souvislosti metamorfózy a tektoniky

2) Hlavní činitelé metamorfózy (teplota, tlak a fluida)

3) Minerály metamorfovaných hornin a metamorfní textury

4) Metamorfóza a deformace

5) Nástin koncepce izográd a metamorfních facií

6) klasifikace metamorfovaných hornin (mineralogická, chemická, texturní, protolitická)

7) druhy metamorfózy (kontaktní, regionální, dynamická, hydrotermální)

8) Metamorfní děje - regionální vs. lokální

9) Typy metamorfovaných hornin (ultramafické, mafické, pelitické a karbonatické horniny).

 V rámci praktických cvičení je věnována pozornost poznávání hornin podle litotypů a stupně metamorfózy. Při pochopení vlivu chemického složení při metamorfóze budou řešeny příklady na tvorbu fázových diagramů a odhadování P-T podmínek na základe petrogenetických mřížek

Last update: Jeřábek Petr, doc. RNDr., Ph.D. (18.02.2025)

Learning outcomes

Přednáška 1: Úvod do petrologie, poznávaní minerálů a hornin

• Student popíše základní typy horninotvorných minerálů a jejich klasifikace.
• Student vysvětlí hlavní poznávací znaky minerálu, podle barvy, tvaru krystalu, jejich společného výskytu s jiný minerály.

Přednáška 2: Tvorba a základní typy magmat, její krystalizace, diferenciace a interakce s okolím prostředím

• Student analyzuje magmatických hornin na základě modálního a chemického složení.
• Student klasifikuje hornin na základě modálního a chemického složení.

Přednáška 3: Přehled magmatických hornin I

• Student vysvětlí výstup magmatu, krystalizace, diferenciace, mísení magmat a interakce s okolím.
• Přehled hlavních skupin magmatických hornin, hlavně ultrabazických včetně hornin svrchního pláště.

Přednáška 4: Přehled magmatických hornin II

• Student popíše běžné bazické horniny (bazalty a gabroidy včetně oceánské kůry).
• Student vysvětlí subalkalické intermediální až acidní horniny (andesity, ryolity, dioritoidy a granitoidy).

Přednáška 5: Poznávaní sedimentárních hornin

• c typy transportu hornin na zemském povrchu, proces erozi, transportu a sedimentaci klastik.
• Student porovná klastické sedimentární horniny: charakteristika zdroje a pánevních procesu.

Přednáška 6: Karbonáty

• Student identifikuje základní typy mikrofosílie, prostředí vzniku, karbonátové platformy a šelfy.
• Student vysvětlí raná a pozdní diageneze, typy cementu.

Přednáška 7: Vznik a vývoj jezerních sedimentů

• Student popíše základné typy evaporitů a ferolitů.
• Student charakterizuje hlavní typy fosfátů a  silicitů.

Přednáška 8: Organická hmota v sedimentech a kaustobiolity

• Student vysvětlí sedimentární organické hmoty a prostředí sedimentace černých břidlic..
• Student analyzuje procesy prouhelnění, vznik ropy a plynu.

Přednáška 9: Úvod do metamorfní petrologie

• Student vysvětlí základní pojmy metamorfní petrologie a vzájemné souvislosti metamorfózy a tektoniky.
• Student analyzuje hlavní činitelé metamorfózy (teplota, tlak a fluida) a vznik metamorfovaných hornin.

Přednáška 10: Metamorfní minerály a horniny

• Student klasifikuje základní typy minerály metamorfovaných hornin a metamorfní textury.
• Student vysvětlí koncepce izográd a popíše deformační textury hornin.

Přednáška 11: metamorfních facií

• Student porovnává přístup minerálních izogradů a facie metamorfovaných hornin.
• Student vysvětlí růst stupně metamorfózy podle tvorby a reakci mezi minerály.

Přednáška 12: Typy metamorfózy a metamorfní serie

• Student vysvětlí kontaktní, regionální, dynamické a hydrotermální typy metamorfózy.
• Student popíše metamorfní fácie podle geologického prostředí.

Poslední úprava: Faryad Shah Wali Faryad, prof. Ing., CSc. (18.2.2025)

Last update: Faryad Shah Wali, prof. Ing., CSc. (18.02.2025)