EKSAMENSOPPGAVE Eksamen i: GEO-2004 Petrologi Dato: 4. juni 2013 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Åsgårdveien 9 Tillatte hjelpemidler: Ingen Oppgavesettet er på 6 sider inklusiv forside Kontaktperson under eksamen: Kåre Kullerud: 776 45538 / 915 38 253
side 2 av 6 Spørsmål Gruppe 1: Generell Petrologi Figur 1 viser noen globale tektoniske områder av smelte- produserende miljøer: 1a) Hva kalles disse syv forskjellige områdene? 1b) Hva er typiske magmatiske produkter i disse miljøene? Spørsmål Gruppe 2: Binære smelte systemer Fig. 2 viser et tynnslip av en vulkansk bergart, og fig. 3 viser et relevant binær smeltediagram for bergarten i fig. 2. Svar på følgende spørsmål: 2a) Hva er en omtrentlig sammensetning av en bergart som er i samsvar med smelte- diagrammet fig. 3? Begrunn svaret. 2b) Hva er den laveste mulige temperaturen for en stabil smeltefase? Hva er sammensetningen av den kaldeste mulige smelten? Hva er navnet på dette unike P- X punkt? Figur 2: Tynnslipbilde av en vulkansk bergart.
side 3 av 6 Fig. 3: Binært smeltediagram Di- An ved 1 bar trykk. Spørsmål Gruppe 3: Ternære smelte systemer Fig. 4: Ternært smeltediagram An- Di- Fo (1 bar)
side 4 av 6 Bruk tre- komponentsystemet olivin- klinopyroksen- plagioklas (1 bar) (figur 4) for å svare på følgende spørsmål om smelting og krystallisering: Gitt er en smeltesammensetning: Fo33 An33 Di33: 3a) Hvilket mineral krystalliseres først under avkjøling av smelten? Ved hvilken temperatur? 3b) Hvilket mineral krystalliseres som neste? Hva er omtrent sammensetningen av smelten ved begynnelsen av krystallisering av mineralet? Hva er temperaturen? 3c) Hvor begynner det siste mineralet å krystallisere? Sammensetning av smelte? Temperaturen? 3d) Vis den fullstendige liquid- line- of- descent på fig. 4. 3e) Hva er sammensetningen av den første smelte hvis en olivin- basalt er smeltet ved 1 bar og fig. 4 er et brukbar modell for smelteprosessen? Spørsmål Gruppe 4: Metamorfose av leire- sedimenter Figur 5 viser koordinatene til noen mineraler i et AFM- diagram. Figur 5: AFM koordinatene til noen AFM mineraler.
side 5 av 6 En glimmerskifer har blitt samlet på et bestemt blotning. Undersøkelse av bergarten viste at den inneholder kvarts, muskovitt, biotitt, kloritt, og staurolitt. 4a) Vis mineralselskapet og en passende sammensetning av bergarten i et AFM diagram. 4b) Hvilke andre mineralselskap kan du forvent at det er mulig å finne i andre prøver av glimmerskifer fra samme lokaliteten? (Arbeid med AFM diagram fra 3a til å utlede svaret). 4c) Hva slags bergart- sammensetning er nødvendig for at du skal kunne finne andre mineralselskap? (Arbeid med AFM diagram fra 3a til å utlede svaret) 4d) Ved høyere metamorf grad blir mineralparet kloritt og staurolitt ustabilt. Vis et AFM diagram for høyere grads metamorfose med en plausibel konfigurasjon av mineralselskap. 4e) Formuler skjematisk en reaksjon som erstatter kloritt og staurolitt fra bergarten nevnt i 3a. Spørsmål Gruppe 5: Metamorfose av mafiske bergarter Figur 6 viser ACF koordinatene til noen mineraler.
side 6 av 6 Bruk ACF diagrammer for å løse følgende oppgaver: 5a) Vis det karakteristiske mineralselskap i metabasalt ved høytrykk granulitt- facies betingelser på en ACF diagram. 5b) Vis det karakteristiske mineralselskap i metabasalt ved lavtrykk granulite- facies forhold på et annet ACF diagram. 5c) Gi typisk trykk og temperatur for hvert av diagrammene. 5d) Formuler skjematisk reaksjonen som relaterer de to diagrammer. 5e) Vis reaksjonen på et skjematisk P- T diagram med et trykkestimat for reaksjonen ved typiske granulite- facies temperaturer.