Ε7209 - ΠΕΤΡΟΓΕΝΕΣΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΜΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα αποτελεί ένα προχωρη­μένο στάδιο του επιστημονικού πεδίου της Πετρολογίας. Απαι­τεί ένα στέρεο υπόβαθρο σε μαθηματικά, φυσική και χημεία καθόσον ασχολείται ιδιαίτερα με την επίλυση εξισώσεων θερ­μοδυναμικής. Ο κορμός του μαθήματος αποτελείται από την μελέτη των φυσικοχημικών διεργασιών που οδηγούν τους ορυκτολογικούς μετασχηματισμούς στο εσωτερικό της Γης ως συνάρτηση της θερμοκρασίας, της πίεσης, του χρόνου, της πα­ρουσίας ρευστών, της χημικής σύστασης ρευστών και πετρω­μάτων και της τεκτονικής παραμόρφωσης. Από την μελέτη αυ­τή προκύπτουν θεμελιώδεις γνώσεις για την χρονο-θερμοβα­ρική εξέλιξη ορογενετικών ζωνών, την γενετική σχέση μεταξύ κατάδυσης ωκεάνιας λιθόσφαιρας και υπερκείμενου μαγματι­σμού/ηφαιστειότητας ηπειρωτικού περιθωρίου ή νησιώτικου τόξου, την επίδραση μεταμορφικών ορυκτολογικών μετασχη­ματισμών στην δημιουργία σεισμικών εστιών και την ερμηνεία της ταχύτητας διάδοσης των σεισμικών κυμάτων, την ανακύ­κλωση πτητικών και ελαφρών στοιχείων στο βαθύ εσωτερικό της Γης, την προέλευση των διαμαντιών, τον τρόπο δημιουρ­γίας υδροθερμικών κοιτασμάτων μεταλλευμάτων, την συμβο­λή των μεταμορφικών διεργασιών στην δημιουργία αβιοτικών υδρογονανθράκων και την προέλευση της ζωής.

ΘΕΡΜΙΚΗ ΡΟΗ ΣΤΗΝ ΓΗ (Πηγές θερμότητας στον φλοιό και στον μανδύα, μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας, θερμική ροή-νόμος Fourier, παραγωγή θερμότητας από διάσπαση ραδιενεργών ισοτόπων, αδιαβατική γεώθερμη μανδύα, γεώθερμες ηπειρωτικού και ωκεάνιου φλοιού, επιφανειακή θερμική ροή και θερμοκρασία Moho ως συνάρτηση πάχους φλοιού και λιθόσφαιρας, λιθοστατική πίεση, θερμοδυναμική πίεση και τεκτονική υπερπίεση, χωρική κατανομή πίεσης και θερμοκρασίας σε ζώνες διάτμησης κλίμακας φλοιού, ορυκτολογική στρωμάτωση του ανώτερου μανδύα, γεωτεκτονικά περιβάλλοντα και γεωθερμικές βαθμίδες, θερμικό περιβάλλον ηπειρωτικής σύγκρουσης και θερμική εξέλιξη πεπαχυσμένου φλοιού, γένεση μιγματιτών). ΕΝΔΟΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΙΑΧΥΣΗ ΙΟΝΤΩΝ, ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΚΛΕΙΣΙΜΑΤΟΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΚΑΙ ΨΥΞΗ ΟΡΟΓΕΝΩΝ (Νόμοι του Fick, διαχυτικότητα, βαθμίδες συγκέντρωσης, ιεραρχία διαχυτικοτήτων σε μεταμορφικά ορυκτά, επίδραση χημικής σύστασης ορυκτού και πτητικότητας οξυγόνου στην διαχυτικότητα, χημική ζώνωση και στοιχειακοί χάρτες ορυκτών, αξιολόγηση δυναμικού ορυκτών στην χρήση τους ως χρονόμετρα και θερμόμετρα ιχνοστοιχείων, θερμοκρασία κλεισίματος διάχυσης, επίδραση γεωμετρίας ορυκτών και ρυθμού ψύξης ορογενούς). ΖΩΝΕΣ ΩΚΕΑΝΙΑΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΚΑΤΑΔΥΣΗΣ (Νέα/παλαιά λιθόσφαιρα, ταχεία/αργή υπαγωγή, ξηρή/νωπή/υγρή ρεολογία, χωρική κατανομή ισοθέρμων, παγκόσμιος ρυθμός ροής νερού, μεταμορφικές φάσεις και παραγενέσεις σε ξηρό/ενυδατωμένο/εμπλουτισμένο/αφαιμαγμένο, μανδυακό περιδοτίτη, σε υδροθερμικά εξαλλοιωμένα ηφαιστειακά, σε αργιλικά/πυριτικά/ανθρακικά ιζήματα, αφυδατωτικές αντιδράσεις και τήξη, μεταμόρφωση και ηλεκτρική αγωγιμότητα μανδυακής σφήνας, χωρική κατανομή μεταμορφικών φάσεων, πυκνότητας και ταχύτητες διάδοσης σεισμικών κυμάτων). ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΤΡΟΛΟΓΙΑ (Νόμοι θερμοδυναμικής, ενθαλπία, εντροπία, θερμοχωρητικότητα, συμπιεστότητα, εκτατικότητα, χημικό δυναμικό, ελεύθερη ενέργεια Gibbs και Helmholtz, καταστατικές εξισώσεις, εξίσωση Clausius-Clapeyron, περίσσεια ελεύθερης ενέργειας, θερμοδυναμικά πρότυπα ορυκτών, όρια μεταμορφικών αντιδράσεων, σταθερά ισορροπίας, διάγραμμα φάσεων νερού, πυκνότητα και σχετική διηλεκτρική σταθερά νερού σε γεωλογικές συνθήκες, μεταμορφικές αντιδράσεις ως γεωλογικά θερμόμετρα και βαρόμετρα).

Αναλυτική Περιγραφή ⯈