Skip to content

Metamorphic Rock - Marble EarthCache

Hidden : 11/1/2016
Difficulty:
2.5 out of 5
Terrain:
1 out of 5

Size: Size:   other (other)

Join now to view geocache location details. It's free!

Watch

How Geocaching Works

Please note Use of geocaching.com services is subject to the terms and conditions in our disclaimer.

Geocache Description:




At the listed coordinates you will find monument to Prince Mihailo Obrenovic. Prince Mihailo Obrenovic was Prince of Serbia from 1839 to 1842 and again from 1860 to 1868. For this EarthCache we are interested for the plinth of this monument. The plinth of this monument was made from marble, and marble is type of metamorphic rock.


Metamorphic Rocks


Metamorphic rocks begin as either igneous, sedimentary or some other type of metamorphic rocks and then they undergo through a major change. That change is called metamorphosis. This change of preexisting rocks is caused by high levels of heat and pressure.

Metamorphism changes original, preexisting rock into a new type of rock and this change happens in one of three ways:

1. Contact with heat – This type of metamorphism is called contact metamorphism or thermal metamorphism. It occurs when magma moves through existing rocks and brings high levels of heat. The surrounding rock is heated enough to cause changes in the mineral structures.

2. Burial under rocks and sediment – This type of metamorphism is called burial metamorphism. It affects rocks that are buried at great depth (more than 10 kilometers). These rocks are exposed to heat and pressure and their minerals are changed because of that.

3. Direct pressure and heat from plate collisions – This type of metamorphism is called dynamothermal metamorphism. It happens when two crustal plates collide and the pressure and heat from this process cause changes in preexisting rocks.

Metamorphism
Source: Department of Earth Sciences, Freie Universitat Berlin (geo.fu-berlin.de).

Burial metamorphism and dynamothermal metamorphism affect large areas and they are both considered regional metamorphism. Contact metamorphism affects only rocks immediately surrounding the heated materials and it is considered local metamorphism.

There are two basic textures of metamorphic rocks: foliated and non-foliated. Foliated metamorphic rocks are formed when direct pressure from two opposite directions elongates the minerals into parallel layers. Non-foliated metamorphic rocks are formed by contact with heated magma and by indirect pressure. Minerals in non-foliated rocks are also changed but they do not create layers.


Marble


Marble is a metamorphic rock that forms from limestone or dolostone. Limestone and dolostone are called parent rocks or protoliths of marble. Marble is composed of recrystallized carbonate minerals, most commonly calcite or dolomite. Usually it contains other minerals as well such as: clay minerals, micas, quartz, pyrite, iron oxides and graphite.

Marble
Source: Wikipedia, by Zyance (own work) [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons.

Under high temperatures and pressure, limestone and dolostone minerals are compressed until all the space between mineral grains is squeezed out. The result is solid, smooth rock. The solid, smooth feature of marble as well as its softness makes it a great material for sculpting.


Colors of Marble


When marble is formed from very pure limestone or dolostone with very small share of impurities it will be white in color. Marble that contains impurities will have different colors based on the composition of impurities. The characteristic swirls and veins of many colored marble varieties are usually due to various mineral impurities such as clay, silt, sand, iron oxides, or chert which were originally present as grains or layers in limestone or dolostone.

Colors of Marble
Source: Geology.com

Iron oxide impurities will produce a yellow, orange, pink or red color of marble. Clay minerals can produce gray colors that often occur in bands. Bituminous materials can produce dark gray to black marble. Marble that contains serpentine often has a green color.


Logging Tasks


To log this EarthCache answer the following questions:

Based on your observation of texture and color of marble from plinth of the monument, do you think...
1. ... the marble is foliated or non-foliated rock? Why?
2. ... this specimen of marble contains iron oxide or serpentine? Why?
3. ... this specimen of marble contains clay minerals? Why?

Send your answers through my profile at geocaching.com (through e-mail or message center) and NOT in a log. You don't have to wait for me to approve your answers. Once you send your answers feel free to log this EarthCache as found. If there are problems with your answers, I will contact you.


Sources


1. Alecia M. Spooner, Geology for Dummies, Hoboken: Wiley Publishing, Inc., 2011.
2. Monica Price and Kevin Walsh, Rocks and Minerals, London: Dorling Kindersley, 2005.
3. Geology.com
4. Wikipedia.org




На излистаним координатама пронаћи ћете споменик кнезу Михаилу Обреновићу. Кнез Михаило Обреновић је био кнез Србије од 1839. до 1842. и поново од 1860. до 1868. За овај ЕартхЦацхе занима нас постоље споменика. Постоље споменика је направљено од мермера, а мермер је врста метаморфне стене.


Метаморфне стене


Метаморфне стене започињу као магматске, седиментне или као нека друга метаморфна стена, те пролазе кроз процес значајне промене. Та промена почетне стене се назива метаморфоза. До метаморфозе долази под утицајем високих температура и притиска.

Метаморфизам мења почетну, постојећу стену у нову врсту стене и та промена се може да догоди на три начина:

1. Контакт са високим температурама - Ова врста метаморфизма се назива контактни метаморфизам или термални метаморфизам. До њега долази када магма пролази кроз постојећу стену и са собом доноси високу температуру. Стене у окружењу се загревају до те мере да долази до промене у минералним структурама.

2. Закопаност испод стена и седимента - Ова врста метаморфизма се назива подземни метаморфизам. Он утиче на стене које се налазе закопане дубоко испод стена и седимената (дубине веће од 10 километара). Ове стене су изложене високим температурама и високом притиску и због тога долази до промена у њиховим минералима.

3. Директан притисак и висока температура услед судара плоча - Ова врста метаморфизма се назива динамотермални метаморфизам. До њега долази када се две тектонске плоче сударе, те услед насталог притиска и високих температура долази до промена у постојећим стенама.

Метаморфизам
Извор: Department of Earth Sciences, Freie Universitat Berlin (geo.fu-berlin.de).

Подземни метаморфизам и динамотермални метаморфизам утиче на велика подручја и обе ове врсте метаморфизма се сматрају регионалним метаморфизмом. Контактни метаморфизам утиче само на стене у непосредној близини загрејаног материјала и сматра се локалним метаморфизмом.

Метаморфне стене могу имати две различите врсте текстура - с фолијацијом и без фолијације. Метаморфне стене с фолијацијом настају у условима директног притиска када до притиска на постојеће стене долази из 2 насупротна смера, те услед тога се минерали издужују у паралелне слојеве. Метаморфне стене без фолијације настају у контакту са загрејаном магмом и у условима неизравног притиска. Код метаморфних стена без фолијације такође долази до промена у минералима, али минерали се не налазе у слојевима.


Мермер


Мермер је метаморфна стена која настаје од кречњака и доломитских стена. Кречњак и доломитске стене су протолити мермера. Мермер се састоји од рекристализованих карбонатних минерала, најчешће калцита и доломита. Често мермер садржи и друге минерале, попут минерала глине, лискуна, кварца, пирита, гвозденог оксида и графита.

Мермер
Извор: Википедиа, Зианце [ЦЦ БИ-СА 2.5], виа Викимедиа Цоммонс.

Под високим температурама и високим притиском, минерали у кречњаку и доломитским стенама се сабијају све док сав простор између минерала није истиснут. Резултат тог процеса је масивна и глатка стена. Масивност и глаткоћа мермера, те његова мекоћа чине га одличним материјалом за вајарство.


Боје мермера


Када мермер настаје од врло чистог кречњака или доломитске стене са врло малим уделом нечистоћа, тада ће мермер бити беле боје. Мермер који садржи нечистоће ће бити различитих боја у зависности од врсте нечистоће. Карактеристични вртлози и вене које се налазе у многим обојеним мраморима најчешће су резултат различитих минералних нечистоћа попут глине, муља, песка, гвоздених оксида или розњака који се оригинално налазе као зрна или слојеви у кречњаку или доломитским стенама.

Боје мермера
Извор: Geology.com

Нечистоће гвозденог оксида ће резултирати мермером жуте, наранџасте, ружичасте или црвене боје. Минерали глине ће мермеру дати сиву боју која се често појављује у пругама. Битуминозни материјали мермеру дају тамно сиву до црну боју. Мермер који садржи серпентин често је зелене боје.


Задаци за логирање


Како бисте логирали овај ЕартхЦацхе одговорите на следећа питања:

С обзиром на Ваше посматрање текстуре и боје мермера на постољу споменика, сматрате ли да...
1. ... је мермер стена с фолијацијом или без фолијације? Зашто?
2. ... овај примерак мермера садржи гвоздени оксид или серпентин? Зашто?
3. ... овај примерак мермера садржи минерале глине? Зашто?

Одговоре пошаљите преко мог профила на geocaching.com, а НЕ у Вашем логу! Не морате да чекате на моје потврђивање Ваших одговора. Једном када пошаљете Ваше одговоре слободно логирајте проналазак овог ЕартхЦацхеа. Ако Ваши одговори буду погрешни ја ћу контактирати Вас.


Извори


1. Alecia M. Spooner, Geology for Dummies, Hoboken: Wiley Publishing, Inc., 2011.
2. Monica Price and Kevin Walsh, Rocks and Minerals, London: Dorling Kindersley, 2005.
3. Geology.com
4. Wikipedia.org

Additional Hints (No hints available.)