EKSAMENSOPPGAVE. linjal, kalkulator (hva som helst typ)

Transkript

1 Fakultet for naturvitenskap og teknologi EKSAMENSOPPGAVE Eksamen i: GEO-2004 Dato: 9. juni 2017 Klokkeslett: 9:00 13:00 Sted: Åsgårdvegen 9 Tillatte hjelpemidler: linjal, kalkulator (hva som helst typ) Type innføringsark (rute/linje): Antall sider inkl. forside: Kontaktperson under eksamen: 5 Melanie Forien Telefon/mobil: NB! Det er ikke tillatt å levere inn kladdepapir som del av eksamensbesvarelsen. Hvis det likevel leveres inn, vil kladdepapiret bli holdt tilbake og ikke bli sendt til sensur. Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / / postmottak@uit.no / uit.no

2 1. Hvordan varierer viskositeten til et magma seg ved endring I konsentrasjon av (a) SiO 2 og (b) H 2O? Forklar hvorfor. 2. Gi en definisjon på følgene begreper: (a) likvidus, (b) solidus, (c) eutektisk punkt, (d) fraksjonell krystallisering (e) Blandingsserie (solid solution) (2.5 poeng) 3. Skriv opp likningen for fordelingskoeffisienten (D) (partition coefficient). Hvilken fordelingskoeffisient (D) vil kompatible grunnstoffer ha? Hvilken fordelingskoeffisient vil ikke-kompatible grunnstoffer ha? 4. Forklar hvorfor en viss andel smelte (%) må til før smelte kan migrere fra kildeområdet. 5. Forklar den magmatiske differensieringer som er kontrollert av volatil transport. Hvordan dannes gass-fase i magma? Hvordan skjer fordeling (fraksjonering) av elementene? Hvilke bevis finnes for denne prosessen? (3.5 poeng) 6. Figuren under viser et bilde (tynnslip) av en grovkorning, holokrystallinsk dypbergart (Cuillins, Skye, Scotland) bestående av augitt (50 vol%), plagioklas (40%), olivin (5%) og ortopyroksen (5%). (Totalt 8 poeng) (a) Hva er navnet på bergarten? (b) I hvilken rekkefølge har mineralene krystallisert seg? Begrunn svaret. (c) Hva er navnet på teksturen vi kan se på bildet? Bildets lengde: 10mm. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / / postmottak@uit.no / uit.no 2

3 7. Regn ut Mg-nummeret for de to analysene vist i tabell 1. Representerer bergartene en primær smelte? Begrunn svaret ditt. Rock type Komatiite Alkali basalt Location Alexo, Ontario Kenya rift valley Mass % oxide SiO TiO Al2O ΣFeO MnO MgO CaO Na2O K2O Total Tabell 2: Hoved- og sporelementanalyser av forskjellige bergarter. Hint 1: FeO og Fe2O3 har blitt slått sammen til total FeO ( ΣFeO, faktisk FeO + [faktisk Fe2O3 /1.11] ). Når FeO skal estimeres fra en analyse som kun oppgir totalt jernoksid, er det nyttig å bruke dette forholdet: FeOest = 0.9 ΣFeO. Hint 2: Den relative molekylærmassen til MgO og FeO er henholdsvis og Mineralsammensetningen i en metamorf bergart kom i likevekt ved 40 km dyp i litosfæren. Bergarten hadde en gjennomsnittlig tetthet på 2650 kg/m3 og estimert geotermal gradient på 10oC/km. a) Ved hvilket trykk- og temperaturforhold ekvilibrerte bergarten? b) Hvilken metamorf facies tilsvarer denne mineralsammensetningen? c) Hvilket av de følgende tektoniske miljøene forårsaker denne typen metamorfe forhold? - subduksjon - kontinentkollisjon - kontinental ekstensjon (rifting) 9. Forklar begrepene nedenfor: (1 poeng hvert) a) hornfels b) serpentinitt c) migmatitt d) protolitt UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / / postmottak@uit.no / uit.no 3

4 10. 10) Forklar hva er forskjellen mellom dehydrasjonsreaksjon (dehydration reaction), dekarbonasjonsreaksjon (decarbonation reaction) og mix-volatiler reaksjon (mixed volatiles reaction). 11. Beskriv hva som skjer med pelittiske sedimentære bergarter når de er utsatt for metamorfoseforhold som tilsvarer grønnskifer facies. Hva er forskjellen i mineralsammensetningen til «lav-al» og «høy-al» pelitter? Hva er navnet til tilsvarende metamorfe bergarter? 12. Forklar begrepene 1. sillimanitt isograd og 2. silimanitt isograd. Hva er tilsvarende mineral reaksjoner i metamorfe bergarter? 13. Marmor som inneholder dolomitt, viser krystaller av grønn olivin. Hvilke metamorfe forhold (temperatur og metamorf facies) indikerer denne mineralsammensetningen i en slik type bergart? 14. Hva er forskjellen mellom «leukosom» og «melanosom»? Hvilke mineraler er vanligvis stabile i leukosom og i melanosom? 15. En metamorf bergart har mineralsammensetningen: K-feltspat kvarts jadeitt fengitisk muskovitt granat rutil. I hvilket facies ble bergarten metamorfisert? (1 poeng) 16. Nedenfor vises et tynnslip-bilde av en migmatittisk gneiss. Bildet ble tatt i polarisasjonsmikroskop i planpolarisert lys (PPL). Beskriv hva du ser på bildet. Hva er de sorte prikkene i det brune mineralet? UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / / postmottak@uit.no / uit.no 4

5 17. Nedenfor vises et tynnslip-bilde av en mafisk metamorf bergart. Bildet ble tatt i polarisasjonsmikroskop, uten kryssende polarisatorer. De blå mineralene har utslukningsvinkel på ca. 15. De store brunlige mineralene med store mengder inklusjoner er alltid utslukket i kryssende polarisatorer (XPL). De små, brune krystallene har veldig høye interferensfarger. Beskriv hva du ser på bildet. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / / postmottak@uit.no / uit.no 5