Eksamen Flashcards

(91 cards)

1
Q

Hva er de viktigste magmatiske prosessene som forekommer som et resultat av platetektonikk?

A
  1. Havbunnsskorpedannelse
  2. Øybuevulkanisme
  3. Granittdannelse
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hva styrer den kjemiske variasjonen i magmatiske bergarter?

A
  • Kilden til smelten
  • Grad av smelting/delvis
  • Krystallfraksjonering
  • Magmablanding
  • Assimilasjon
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hva er delvis smelting?

A

Magma dannes når bergarter når sine solidustemperaturer og begynner å smelte. Delvis smelting skjer når bergarten ikke blir 100% smeltet opp.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hvor vil bergartene begynne å smelte først?

A

Over solidustemperaturene vil kornene i bergarten begynne å smelte ved korngrensene.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hva vil det si at bergarter er heterogene, og hva fører dette til?

A

De består av mer enn ett mineral hvor hvert mineral her hver sin smeltetemperatur eller hvert sitt temperaturintervall. Dette fører til at med mindre bergarten smelter fullstending, vil smelten være rikere på SiO2 enn kilden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hva vil det si at mineraler som olivin og plagioklas har “fast blandbarhet”?

A

Olivin sin faste blandbarhet går fra Mg2SiO4 (fosteritt) til Fe2SiO4 (fayalitt), mens plagioklas går fra CaAl2Si2O8 til NaAlSi3O8.

Dette kommer av at solidus og liquidus til disse mineralene er ulike, som gjør at sammensetningen til smelten fra disse mineralene forandres med temperatur (evt. trykk).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Hva vil det si at den kjemiske sammensetningen varierer med grad av smelting?

A

Når en mantelbergart begynner å smelte, vil inkel trekke inn i smelten umiddelbart. Ved lav grad av smelting vil dermed smelten ha svært høy konsentrasjon av inkel. Med økende grad av smelte, vil kilden være lavere mtp inkel, og inkel blir vannet ut (i smelten).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hva er sporelementer?

A

Elementer som finnes i bergarter i så små konsentrasjoner at de ikke har noen effekt på fasene i bergarten.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Hva er fordelingskoeffisient?

A

K= (C_i)^s / (C_i)^l

Viser kompatibiliteten som forhold mellom konsentrasjonen (C) av et element (i) i en smelte (l) og i det gjenværende mineralet (s).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Hva er inkompatible elementer?

A

D_i < 1, elementer som er konsentrert i smelten ifht. kilden.

Eks: K, Rb, Cs, Ta, Nb, U, Th, Y, Hf, Zr, Sr, og REE (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu…Yb, Lu)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hva er kompatible elementer?

A

D_i > 1, konsentrasjon av element er enten lik i fasene eller større i mineralfasen.

Eks: Ni, Cr, Co, V, Sc, Mg, Cu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hva er fraksjonell krystallisasjon?

A

Når mineralene i en smelte som går oppover gradvis når sin solidustemp. og utkrystalliseres fra smelten. Når krystaller felles ut, endres den kjemiske sammensetningen.

Mineraler som i liten grad inngår i mineralene, anrikes i smelten (inkel igjen i smelten).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Hva er assimilasjon?

A

Utveksling av elementer mellom skorpe og smelte som er på veg opp mot overflaten.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hvor finner vi den eldste oseaniske litosfæren?

A

Nær subduksjonssoner

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Hva skyldes smeltetilførsel til midthavsrygger?

A

Delvis oppsmelting av lherzolitt i mantelen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Hvorfor er mantelen plastisk på tross av sin høye temperatur?

A

På grunn av høyt trykk som tvinger solidustemperaturen opp og hindrer smelting av mantelen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Hva er dekompresjonssmelting?

A

Når havbunnsskorpe divergerer dannes et tomrom, og for å kompensere for dette stiger varm astenosfære opp mot overflaten hvor trykket gradvis avtar og når solidustemperaturen slik at den begynner å smelte.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Hvilken sammensetning har dekompresjonssmelte som dannes ved midthavsrygger?

A

Basaltisk, med 45-50 % SiO2, høye konsentrasjoner av FeO, MgO og CaO, mens Na2O og K2O er lave.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Hva er hovedelementer?

A

Elementer som er tilstede i konsentrasjoner fra 1-100 wt%

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Hvordan utvikler basaltisk magma seg ved sprederygter ihht den tholeiitiske serien?

A

Mg-rik olivin først, smelten blir dermed høyere på SiO2 og lavere på MgO. Når temperaturen blir lav nok, vil plgc og pyroksen utkrystalliseres, og CaO begynner å avta i smelten. FeO anrikes i smelten helt frem til magnetitt blir stabilt. Magnetitt inneholder ikke SiO2 og SiO2 i smelten øker betraktelig etter dette. Nå er kons. av inkel og vann så hay at de ikke blir dannet CPX, men amfibol.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Hvordan er en sekvens av et ofiolittkompleks bygget opp?

A
  1. Dyphavssedimenter
  2. Putebasalt
  3. Gangkomplekser
  4. Gabbro
  5. Ultramafiske bergarter
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Hvordan er konsentrasjonen av inkel i MORB, hvorfor?

A

Lav, den er “tappet” for inkel. Pga. mange mill. år med delvis smelting har den øvre delen av mantelen blitt tappet for inkel da de foretrekker å være i flytende fase. Så når mantelen smelter, er det ikke nok inkel. i kilden for at konsentrasjonen blir høy i MORB.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Hva er en øybue?

A

En bueformet rad av øyer med høy vulkansk aktivitet og hyppige jordskjelv. Som skyldes nedføring av oseanisk litosfæren i mantelen ved en subduk.sone.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Hva er produktene av subduksjonssoner?

A
  • Karakteristiske magmatiske bergarter
  • Metamorfe bergarter
  • Fjellkjeder
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Hvordan skiller vi mellom subduksjonssoner?
På bakgrunn av de mekaniske karaktertrekkene til den synkende litosfæren og den overliggende litosfæren.
26
Hvilke to typer subduksjonssoner har vi?
Chilensk type er vanlig for kontinentale øybuer og karakteriseres av grunne dyphavskløfter og kompresjon bak øybuen. Havbunnsskorpen anses å være relativt lett. Mariana type er vanlig for oseaniske øybuer og karakteriseres av dype dyphavskløfter og ekstensjon bak øybuen. Skorpen anses å være tung.
26
Hvilke to typer subduksjonssoner har vi?
Chilensk type (kompresjon) er vanlig for kontinentale øybuer og karakteriseres av grunne dyphavskløfter og kompresjon bak øybuen. Havbunnsskorpen anses å være relativt lett. Mariana type (ekstensjon) er vanlig for oseaniske øybuer og karakteriseres av dyphavskløfter og ekstensjonsbasseng bak øybuen. Havbunnsskorpen anses å være tung.
27
Hvordan en den gjennomsnittlige sammensetningen i øybuebergarter?
Andesittisk, men varierer med type øybue og hvilket stadium av utviklingen den befinner seg i.
28
Hvordan er sammensetningen på oseaniske øybuer? Hva med kontinentale?
Oseaniske: domineres av basaltisk andesitt og andesitt (dacitt og rhhyolitt om moden). Kontinentale: større andel dacitt og rhyolitt pga. assimilasjon av smelte fra subduksjonssonen med kontinentalskorpe rundt.
29
Hvordan endres sammensetningen til en øybue med grad av modenhet?
Tidlig (umoden): smelten er tholeiitisk Mer moden: går over til å bli kalk-alkalin, og andesitt er dominerende. Svært moden: alkalibasalt og andesitt.
30
Hva er forskjellen mellom smelte dannet ved sprederygger og ved subduksjonssoner?
Subduksjonssmelter er et produkt av flere kilder, samt er H2O tilstede, og magnetitt og amfibol blir krystallisert tidligere, dermed skjer ikke anriking i Fe.
31
Hvor kommer vannet i en subduksjonssone fra?
Overordnet kilde er oseanisk litosfære, som blir dehydrert når den går ned i mantelen. (består ikkje av mye vann til vanlig, men: Ned mot subduksjonssonen blir det tilført vann gjennom sprekker og forkastninger, mafiske mineraler blir hydrert (kloritt, serpentin, leire).) En annen kilde til vann er dyphavssedimenter som følger med ned i dypet.
32
Hvordan er sporelementsammensetningen til øybuemagma?
Anriket i LREE (La, Ce, Pr, Nd, Sm) som er inkel i mafiske mineraler. Anriket i Ba, U, K, og Pb, Rb og Sr, men tappet for Nb, Ta og HREE (immobile). Anriket er mest "fluidmobile" (ikke-konservative) og har altså høyest løselighet i vann.
33
Hvor dannes de fleste granittkropper av betydelig størrelse?
I områder hvor kont.skorpe har tyknet i forb. med orogenese. Feks. når øybuekompleks kolliderer med kont.skorpe, men også modne oseaniske øybuer og i små mengder ved sprederygger.
34
Hva baseres kjemisk klassifikasjon av granitter på?
Mengden Al2O3 i forhold til (Na2O+K2O+CaO) | Al2O3/(Na2O+K2O+CaO
35
Hva er S-type granitt og hvor dannes de?
Sedimentære eller metasedimentære bergarter utsettes for høy temp. og gjennomgår delvis smelting. Rike på Al2O3 i forhold til (Na2O+K2O+CaO). Høyt Al-innhold kan komme fra at bergartene er forvitret, dermed Al igjen. Dannes dypt nede i en fjellkjede og assosieres med kontinent-kontinent kollisjon.
36
Hva er I-type granitt, og hvor blir disse dannet?
Resulterer fra delvis smelting av magmatiske bergarter i nedre skorpe. Lavere konsentrasjon Al2O3 ifht. (Na2O+K2O+CaO). Smelting av dyptliggende magmatiske bergarter fører til dannelse av I-type granitter.
37
Hva er M-type granitter?
Lyse bergarter utkrystallisert fra svært fraksjonert mafisk smelte (mantel eller subdusert havbunn). Høy CaO i forhold til Na2O og K2O. Midthavsrygger eller umodne øybuer.
38
Hva er A-type granitt og hvor blir de dannet?
Fraksjonerte, alkaline smelter. Aluminium fattig, men overskudd ac Na2O+K2O. Dannes langt fra plategrenser, er anorogen.
39
Hva er kriterier for hydrotermale systemer?
Vann, varme og et permeabelt medium.
40
Hva er kjemien til væsken som kommer opp fra hydrotermale systemer bestemt av?
- Sammensetningen til sjøvannet som går ned - Sammensetningen til bergarten som vannet reagerer med - Strukturen til bergarten - Dybden, størrelsen og formen til varmekilden Dette avgjør hvor langt ned sjøvannet kan gå og hvor mye sjøvann som går ned, og under hvilke temp-trykk reaksjonene vil skje.
41
Hvordan foregår hydrotermal sirkulasjon ved de forskjellige ryggene?
Raske: magmatiske ganger kontrollerer dybden på sirkulasjon (mindre), blir fortere begravd av utbrudd Sakte: forkastninger (store felt)
42
Hvordan kan man dele et hydrotermalt system opp?
I en nedstrømssone, reaksjonssone, og oppstrømssone.
43
Hva er kongruent og inkongruent oppløsning?
Kongruent (fullstendig), alle bestanddelene går ut i vannet Inkongruent (ufullstendig), noen elementer felles ut som sekundærminerlaer. Det kan oppstå relativ økning i kons. av enkelte sekundærmineraler i bergarten ved forvitring.
44
Hvilke endeprodukter kan vi få ved kjemisk forvitring av en bergart?
- Rester etter opprinnelig kilde (kvarts, granat, zirkon) - Nye mineraler (leire, hydroksider, oksider) - Ioner i vann
45
Hvilke mineraler er mest og hvilke er minst motstandsdyktige mot kj.forv.?
Minst: Karbonater og sulfider Mer: Silikater Mest: oksider
46
Hva vil det si at et system er lukket?
Det er ikke tilførsel av nytt vann.
47
Hva skjer i et åpent system?
Det tilføres nytt vann kontinuerlig, og systemet vil ikke oppnå likevekt. Det vil dermed foregå kjemisk forvitring til det ikke er mer igjen av den opprinnelige bergarten, og kontinuerlig frakte vekk ioner med vannet.
48
Hva styrer forvitring den kjemiske sammensetningen til?
Sedimenter, jordsmonn, ferskvann og havvann.
49
Havvannets bestanddeler kan deles inn i to grupper, hvilke?
Konservative og ikke-konservative. Konservative akkumuleres i havet ettersom de er ikke-reaktive og har dermed en høy konsentrasjon i havet i forhold til elvevann. Ikke-konservative bestanddeler varierer med dyp og område, og er ikke-konstant.
50
Hva er konservative elementer i havet?
Ikke-reaktive, inkluderer hovedelement og komplekse anioner som Na, Mg, Ca, Cl, sulfat og borat, og varierer med konstante proporsjoner i havet.
51
Hva er ikke-konservative elementer i havet?
Varierende konsentrasjon, spor-elementer, oppløst nitrat, bikarbonat, silisium syre, fosfat og oppløst oksygen. Akkumuleres ikke i havet ettersom de raskt fjernes ved ulike geokjemiske prosesser.
52
Hva skjer med CO2 i atmosfæren i naturen?
Reagerer med vann og danner karbonsyre.
53
Hva skjer med karbonsyre i vann?
Dissosieres og gir frie H+ ioner.
54
Hva er CO2 i atmosfæren viktig for?
Kontrollerer pH i et system og kontrollerer dermed forvitringsreaksjonene som oppstår.
55
Hva er endeproduktet ved forvitring av kalsiumkarbonat?
Kalsiumkarbonat er et mineral som løses fullstendig opp ved kjemisk forvitring, altså kongruent. Endeproduktet er altså oppløst karbonat og Ca2+. CaCO3 = Ca^(2+) + CO3^(2-).
56
Hva er oppløsning/utfelling av CaCO3 styrt av?
Likevektseaksjonen mellom karbonsyre og CaCO3, som igjen er styrt av likevektsreaksjonen mellom CO2 i gass og oppløst form.
57
Hvordan foregår oppløsning og utfelling av CaCO3 i grottemiljø?
Nedbrytning av org.mat. øker mengden CO2 i vannet som sirkulerer i jordsmonnet, og pH blir lavere. Mengden oppløst CO2 i vannet blir høyere enn i atmosfæren. Dette fører til oppløsning av CaCO3 mineraler i jordsmonnet for å oppnå likevekt i systemet. Når vannet penetrerer inn i grottemiljøet, vil det utsettes for atmosfæriske forhold. Mengden oppløst CO2 synker og pH øker ettersom CaCO3 felles ut og CO2 frigis til atmosfæren. CaCO3 felles ut for å reetablere likevekt, som kan danne speleothemer.
58
Hvordan blir partialtrykket til CO2 påvirket av temperatur?
Ved lavere temperaturer vil mengden oppløst CO2 i vann øke, og pH dermed synke. Dette kan vi se i marine sedimenter, da du ikke finner karbonatholdig skall eller skjelett under et spesifikt dypp og temperatur. Dette er fordi det løses opp.
59
Hvordan kan man tenke seg at motstandsdyktigheten til silikater er?
Omvendt av utkrystalliseringsrekkefølgen fra en magma. Fra høye temp: mindre stabile ved overflateforhold og mottakelig for forvitring.
60
Hva skjer med silikatmineraler med tilstedeværelse av Al ved forvitring?
Mineralet vil kun bli delvis oppløst, fordi Al er et relativt immobilt element, som kun går inn i vannfase ved svært spesifikke forhold (svært høy eller lav pH).
61
Hva er balansert reaksjonslikning når K-feltspat (KAlSi3O8) går til kaolinitt (Al2Si2O5)?
2KAlSi3O8 + 9H2O + 6H -> Al2Si2O5 + 2K + 4H2SiO4 + 4H2O K går inn i vannfase, Al blir utfelt i et sekundærmineral.
62
Hva skjer med ekstra Si ved forvitring?
Silisiumsyre danner (H2SiO4), men denne syren dissosieres ikke før pH er over 9 (se graf). H2SiO4 er en svak syre, og den gir ikke fra seg alle protonene lett fordi anionet har en sterk affinitet for H+. Dermed øker løseligheten til silikat med økende pH.
63
Hva skjer ved forvitring av pyritt (svovelkis)?
Ved atmosfæriske forhold vil det frigis sulfat og pH på vann senkes.
64
Hva kalles vann med lav pH på grunn av redoksreaksjoner ac sulfider?
Acid Mine Drainage (AMD)
65
Hvorfor vil prosessen om å forvitre sulfider gå kontinuerlig?
Fordi prosessen sjelden når likevekt ettersom SO4 og H+ blir fjernet av rennende van, og oksygen (eller andre e- akseptorerer) er nesten alltid til stede, og prosessen fortsetter til det ikke er mer igjen av mineralet.
66
Hva skjer under en redoksreaksjon?
Komponentene undergår enten en reduksjon (økning i e-) eller oksidasjon (reduksjon i e-).
67
Hvilke komponenter blir redusert og oksidert ved forvitring av pyritt?
Oksygen blir redusert (får økning i antall e-) Svovel og jern blir oksidert (redusert antall e-)
68
Hvordan er reaksjonslinkningen ved forvitring av pyritt (ubalansert)?
FeS2 -> Fe(OH)3 + SO4^(2-)
69
Hva skjer ved forvitring av pyritt?
Fe2+ og S1- donerer elektron til O2, som blir redusert til O^(2-). Det frigis protoner som senker pH på vannet.
70
Hva er den balanserte reaksjonslikningen ved forvitring av pyritt?
4FeS2 + 15O2 + 14H2O -> 4Fe(OH)3 + 8SO4^(2-) + 16H^(+)
71
Hvorfor er redoksreaksjoner essensielt for mikroorganismer?
Mikroorganismer katalyserer redoksreaksjoner ved hjelp av enzymer, hvor elektronøverførselen mellom det reduserte og oksiderte elementet brukes til å drive metabolismen til mikroorganismen.
72
Hvorfor er zirkon et nyttig mineral ved uran/bly-datering?
- Zirkon er refraktorisk (ekstremt motstandsdyktig mot forv. og ero.), og er tilstede i nesten alle sedimentære bergarter. - Resistent under metamorfose, vulkanisme, erosjon og transport. - Høy lukketemperatur (900 C), slik at U-innhold og Pb-nedbrytning ikke blir påvirket av temp. - Uran kan substituere med Zr, men Pb kan ikke. Dermed all Pb i mineralet pga nedbrytning.
73
Hva er de to radioaktive "klokkene" ved Uran/Bly-datering?
238U til 206Pb (4,47 Ga) og 235U til 207Pb (0,707 Ga)
74
Nevn en annen radiometrisk klokke som også er til stede i Zirkon
232Thorium til 208Pb (14,05 Ga).
75
Hva viser et konkordia-diagram?
De to nedbrytningsseriene i zirkon, og viser en linje som representerer punkter hvor begge isotopsystemene gir samme alder. Om alderen plotter på linjen, kan vi være svært sikker (konkordant alder). Dersom analysen plotter utenfor, er alderen diskordant.
76
Hva er den generelle ligningen for radioaktiv nedbrytning?
dN/dt = - (lambda)N Antall nuklider som brytes ned (dN) over en gitt tid (dt) lik nedbrytningskonstanten (lambda) multiplisert med allerede eksisterende nuklider (N) i prøven. (-lambdaN folie mengden nuklider vil avta over tid).
77
Hva er likningen for moderisotop?
N(t) = N_0 * e^(-lambda t) N(t) mengden av et element som er igjen etter tiden, t. N_0 er opprinnelig mengde av elementet, n, før nedbrytningen har startet. (lambda) er nedbrytningskonstanten.
78
Hva er likningen for datterisotop?
D(t) = N_0 * (1-e^(-lambda t))
79
Hvordan finner man halveringstid?
t_(1/2) = (ln 2)/(lambda)
80
Hva er begrensningene ved Rb/Sr-datering?
Lite Rb i de fleste mineraler (sporelement) Lang halveringstid, metoden kan ikke brukes til å datere prøver yngre enn 10 millioner år. Man må behandle flere ukendte på samme tid Systemet har lav lukketemperatur (600 grader)
81
Hva er det som kontrollerer Sr-sjøvannskurven?
Forholdet mellom isotopene skyldes hvilket reservoar som dominerer tilførselen av Sr isotoper til sjøvannet.
82
Hva er de to hoved reservoarene (Sr) på jorden?
Mantelen og kontinentene, de har ulikt forhold mellom de to Sr-isotopene.
83
Hva er 87Sr/86Sr forholdet avhengig av? Hvorfor?
Konsentrasjonen av 87Rb i kilden. 87Rb vil med tid brytes ned til 87Sr, og fører til økning 87Sr/86Sr.
84
Hvor er 87Sr/86Sr forholdet høyest, og hvorfor?
I kontinentalskorpen, fordi 87Rb er inkompatibelt og mobilt, som vil konsentreres i kont.skorp. og brytes ned til 87Sr, og øker 87Sr/86Sr forholdet. Mantelen er tappet for Rb, og dermed vil ha lavt forhold.
85
Beskriv Sr-sjøvannskurvens variasjoner.
Når kontinentene er den dominerende kilden for tilførsel av Sr vil forholdet 87Sr/86Sr øke, og kurven stiger (pga Rb). Dette gjelder i perioder med fjellkjededannelse, økt ero. og avrenning. I perioder med økt havbunnsspredning,vulkansk- og hydrotermal aktivitet er mantelen det dominerende reservoaret. Sr som da tilføres sjøvannet vil ha et lavere 87Sr/86Sr forhold og kurven synker.
86
Hva kan Sr-kurven brukes til å datere, og hvorfor?
Når ulike karbonatholdige sedimenter ble avsatt, fordi Sr er "likt" Ca i ladning og størrelse. Sr kan dermed substituere i karbonater. Rb passer derimot ikke inn i strukturen, og vi kan se bort fra Rb-innhold i prøven.
87
Hvorfor kan man datere karbonater uavhengig fra hvor i havet de befinner seg?
Fordi havet har et uniformt 87Sr/86Sr forhold.
88
Når har et reservoar en uniform sammensetning av et element?
Dersom residenstiden er høyere enn omrøringshastigheten.
89
Hva er residenstid?
Et mål på hvor lenge et element holder seg i et reservoar. Man regner dette ved å dividere massen av elementet i reservoaret på fluxen av elementet ut fra reservoaret. Sr: 4,4 millioner år i havet
90
Hva er omrøringshastighet i havet?
100 000 år. Ettersom residenstiden til Sr i havet er omtrent 4,4 millioner år, vil Sr være uniformt i havet.