Syllabus
1. Úvod. Základní koncepty. Magmatické procesy. [Jiří Žák] Magmatické systémy na Zemi. Magma - okolní horniny: konjugovaný a otevřený systém, základní pojmy. Fyzikální vlastnosti magmat. Reologický vývoj chladnoucího magmatu. Interakce magmat kontrastního složení. Magmatický tok, gravitačně řízené procesy, konvekce, procesy podél interních rozhraní v magmatických krbech. Magmatické struktury (šlíry, trubky, šneci, žebříkové žíly, kumuláty) a jejich význam pro interpretaci reologie magmatu a procesů v krystalových suspenzích.
2. Geochemická diverzita magmatitů a její příčiny. [Vojtěch Janoušek] Hlavní typy uzavřenin v granitoidech. Klasifikace granitoidních hornin. Petrogenetické modely vzniku a vývoje magmat (historická perspektiva a současné modely). Distribuční koeficienty, kompatibilní a nekompatibilní prvky. Parciální tavení a odmíšení restitu. Procesy diferenciace magmatu, s důrazem na frakční krystalizaci. Kontaminace (AFC, MASH). Hybridizace magmat, mikrostrukturní důkazy pro míšení magmat a jeho odraz v chemismu hybridních hornin. Modelování petrogenetických procesů za použití hlavních a stopových prvků, přímé i reverzní. Software.
3. Interpretace magmatických staveb v plutonech. [Jiří Žák] Typy staveb v magmatických horninách, jejich kinematika, reologie, vztah k magmatickému toku a regionální deformaci. Relativní časové vztahy vzniku staveb a ostatních magmatických procesů. Vztah magmatických staveb a regionální deformace. Interpretace průběhu regionálních staveb v plutonech. Kompozitní magmatické stavby. Úvod do studia anizotropie magnetické magnetické susceptibility (AMS) a její aplikace při studiu vnitřních staveb plutonů. Modely vztahu magmatických staveb a křehké frakturace magmatických těles.
4. Mechanismy vmístění a konstrukce magmatických těles. Magmatické krby. [Jiří Žák] Základní typy a geometrie magmatických těles. Přehled základních procesů transferu materiálu (MTP) akomodujících vmístění magmatických pulsů. Diskuse vybraných intruzívních mechanismů - vmístění lakolitů, subsidence podloží, gravitační kolapsy, magmatický stoping, diapirismus, ballooning a laterální expanze plutonů, mechanismy vmístění žil. Vztah plutonů a regionálních zlomů. Stropy plutonů - testování modelů vmístění. Magmatické krby ? základní modely vzniku magmatických krbů (diking vs. big tank), vývoj magmatických krbů v čase a prostoru.
5. Datování a rychlost magmatických procesů. [Vojtěch Janoušek] Radioaktivní a radiogenní izotopy. Metoda Rb-Sr, princip metody ?zochron. Sm-Nd metoda datování, Nd modelová stáří. Petrogenetický význam izotopů Sr a Nd. Lu-Hf metoda, význam Hf izotopů v zirkonu pro interpretaci geneze vyvřelých hornin. Metody K-Ar a Ar-Ar. Metoda Re-Os a datování molybdenitu. Metoda U-Th-Pb, konvenční datování zirkonů/jiných akcesorií, a jeho alternativy (SHRIMP, LA ICP-MS, evaporační metoda). Datování monazitu elektronovou mikrosondou. Metoda stop štěpení (fission track). Difúze a blokující teploty. Princip metody datování nerovnováhou v rozpadové řadě. Rychlost magmatických procesů.
6. Asociace magmatitů v různých geotektonických prostředích. [Vojtěch Janoušek] Využití izotopů (Sr, Nd, Hf, Pb, Os, O) pro studium zdroje a petrogeneze magmatických hornin. Přehled hlavních geotektonických prostředí a jeho odraz v petrologické variabilitě a složení magmat.
Annotation
Basic topics which will be discussed in this class are as follows: (i) physical processes in magma chambers, (ii) interpretation of fabric patterns in plutons, (iii) emplacement mechanisms. First part of the class will be focused on physical properties of magmas and the most important physical processes operating in magma chambers (e.g. mixing and mingling, convection, gravity-driven processes, magma flow) whereas the second part will be aimed at interpretation of fabric patterns in plutons, rheology of fabric formation and relationship between fabrics, strain and stress fields, including introduction to AMS technique.
We will explore issues related to emplacement mechanisms of granitoid magmas to the middle and upper crust as well as "hot topics" - relationship between faults and plutons, stoping or granitic diapirs. Lectures will be followed by short practicals and discussions as well as by one-day field trip to the Central Bohemian Plutonic Complex at the end of summer term.