Метаморфические (видоизменённые) горные породы

Из трех классов пород – осадочные, магматические, метаморфические – последние признаны самыми необычными. Это производные двух первых видов, поэтому считаются вторичными. Из них сложено 90% земной коры.

метаморфические горные породы

Что такое метаморфизм

Термин древнегреческого происхождения означает преобразование, изменение, трансформацию.

В геологии и сопредельных науках это изменение характеристик горных пород под воздействием природных факторов.

метаморфические горные породы образуются
Как образуются метаморфические горные породы

Что представляет собой порода

Порода метаморфического происхождения – это продукт преобразования осадочного или магматического материала под влиянием естественных процессов:

  • Проникновение внутрь пластов газов, минерализованных растворов.
  • Колоссальное давление со стороны пластов, которые залегают выше.
  • Рост температуры.
  • Попадание магмы в сформированные ранее агрегаты.
  • Тектонические процессы, подвижка земной коры.
  • Падение метеорита.

В результате меняются свойства пород: структура, твердость, минералогический, химический состав.

Метаморфические породы редко бывают мономинеральными. Чаще это конгломерат из многих составляющих.

В зависимости от происхождения метаморфические горные породы получают названия с приставками: для бывших магматических  используется приставка орто, осадочного – пара. Например, ортогнейсы.

Их добывают там же, где исходное сырье. Добыча исчисляется миллионами тонн.

Виды метаморфизма

Климатические, геологические условия, другие природные особенности обусловили два типа проявления метаморфизма – локальный и региональный.

Региональный

Процесс образования проходит на значительных глубинах или площадях при высоких температурах, создавая гигантские монолиты.

Предельная интенсивность трансформации в слоях глубинного залегания ведет к появлению расплавов.

Если породы плавятся, процесс классифицируется как ультраметаморфизм.

Локальный

Охватывает небольшие участки либо формирование протекает на малых глубинах. На залежи воздействует жар магматического процесса и флюиды либо тектонические сдвиги.

По возрасту метаморфические породы моложе материнских. Но их история не менее бурная.

Классификация метаморфизма приведена в таблице №1:

Тип метаморфизма Факторы метаморфизма
Метаморфизм погружения Увеличение давления, циркуляция водных растворов
Метаморфизм нагревания Рост температуры
Метаморфизм гидратации Взаимодействие горных пород с водными растворами
Дислокационный метаморфизм Тектонические деформации
Импактный (ударный) метаморфизм Падение крупных метеоритов, мощные эндогенные взрывы

Состав

Сколько и чего будет в породе метаморфического происхождения, зависит от перечня химических компонентов исходного материала. Иногда видоизменения кардинальны.

По минеральному составу выделяют следующие виды:

  • Мономинеральные. Включают один компонент: кварцит (из кварца), мрамор (метаморфоза кальцита).

    Кварциты
    Кварциты
  • Полиминеральные. Состоят из комплексных силикатов.

Основные породообразующие минералы – кварц, пироксены, слюды, амфиболы, шпаты. Их дополняют компоненты метаморфической природы (андалузит, дистен, кордиерит, скаполит, другие). При слабой метаморфизации в составе присутствуют актинолиты, карбонаты, тальк, хлорит, эпидот.

Камень
Кварц

Для запуска метаморфических процессов требуются температуры от 150 до 1 500°C.

Структура

Разнообразие условий, в которых происходит трансформация материнских пород, породило множество типов метаморфических структур.

Их распределили по четырем группам:

  1. Катакластические. Характерны для залежей, деформированных механическим воздействием. Их можно отличить по наличию раздробленных частиц-зерен, растяжению, микросдвигам. Это кварцы, тальк, хлорит, другие.

    минерал Хлорит
    Минерал Хлорит
  2. Метасоматические структуры – результат замены старых минералов новыми. Структура бывает пятнистой, порфиробластовой.
  3. Реликтовые структуры называют остаточными. В них сохранились остатки породы магматического или осадочного типа.
  4. Кристаллобластическое строение характерно для залежей, «переживших» бластез. Это агломераты хаотичных очертаний.

Структуры метаморфических пород, возникающие в процессе перекристаллизации в твердом агрегатном состоянии (кристаллобластезе), называют кристаллобластовыми.

В основу их классификации положено описание зернистости.

метаморфические горные породы примеры
Примеры метаморфической горной породы

По форме зерен различают метаморфические структуры:

  • Гранобластовая. Результат перекристаллизации с зернами разной формы, но одинаковых габаритов. Делает породы прочными. Ею наделены гнейсы, амфиболиты, кварциты.
  • Лепидобластовая. Доминирующие минералы представляют собой упорядоченные чешуйчатые либо пластинчатые фрагменты. Не особо прочны, уязвимы перед выветриванием. Характерно для сланцев.
  • Нематобластовая. Кристаллы выглядят как иголки или вытянутые призмы.
  • Фибробластовая или волокнистая. Минералы из тонких, вытянутых в одном направлении «волокон». У них малая прочность, подверженность выветриванию. Представители: серпентиниты, кровельные сланцы.

    Нитка моховика
    Кусочки необработанного серпентинита на леске

По относительным размерам зерен:

  • Гомеобластовая. Зерна одинаковых габаритов.
  • Гетеробластовая. Зерна разных габаритов.
  • Порфиробластовая. Мелкозернистая основа с крупными кристаллами (порфиробластами).
  • Пойкилобластовая. Основа с мелкими вкраплениями минералов.

Последнюю разновидность также называют ситовидной.

Температуры образования метаморфических горных пород

Результаты исследований приведены в таблице №3.

Породы Регионы Минералы
Qw Bio Il Mt Kf Mus Alb Grn
Сланцы Австрия 700*  —  —  —  —  —  — 330
Сланцы Гренландия 700*  —  — 610  —  —  —
Сланцы Гренландия 700*  —  — 594  —  —  —
Метапелит Альпы 670  — 604  —  —  —  —
Метапелит Альпы  — 740  —  —  —  —  —
Ортогнейс Альпы 650  — 620  — 550  —  —
Гнейс Альпы 700*  —  —  —  —  —  — 320
Минералы: Qw — кварц; Bio — биотит; Il — ильменит; Mt — магнетит; Kf — калиевый полевой шпат; Mus — мусковит; Alb — альбит; Grn — гранат. (*) — минерал взят в качестве эталона с указанной температурой.

Текстура

Метаморфические породы наделены разными текстурами:

  • Сланцевая. Результат «стресса», напряжения в процессе преобразования. Зерна выстроены параллельно по удлиненным сторонам. Самая распространенная при региональном метаморфизме.
  • Массивная. Формируется после перекристаллизации, но без напряжения в глубинных участках земной коры. Ее признак – однородность.
  • Плойчатая. Высокое давление делает залежи складчатыми. Поэтому второе название структуры – гофрированная.
  • Полосчатая. Создается двумя способами: перераспределение минералов при перекристаллизации либо остаточная (реликтовая) слоистость в осадочных слоях. Выглядит как полосы с разным рисунком, текстурой, составом.
  • Пятнистая. Образцы представляют собой неравномерно расположенные минералы. Выглядит как пятна из разных по цветам и составу компонентов.
  • Очковая (линзовидная) встречается в породах регионального метаморфизма. Опознается по крупной овальной зернистости или светлым оттенкам вкраплений минералов.
  • Волокнистым строением наделены змеевики (серпентиниты).

    Зеленый минерал
    «Мраморный змеевик» — офиокальцит

Условно причисляют к метаморфическим структурам миндалекаменную и катакластическую. Первая отличается округлостью или овальностью. Во второй минералы выделяются разрушением, дроблением.

Основные минеральные фации метаморфизма приведены в таблице №2.

Тип метаморфизма Фации метаморфизма Давление (МПа) Температурный интервал (°C) Примеры пород
Метаморфизм погружения Цеолитовая < (200—500) < (200—300) Метаграувакки, метавулканиты
Пренит-пумпелиитовая 200—500 200—300
Лавсонит-глауковановая (голубых сланцев) 400—800 300—400 Глаукофановые сланцы
Эклогитовая >800 > (400—700) Эклогиты
Контактовый метаморфизм Альбит-эпидотовых роговиков  — 250—500 Роговики контактовые, скарны
Амфиболовых роговиков 450—670
Пироксеновых роговиков 630—800
Санидиновая > (720—800)
Региональный метаморфизм Зелёных сланцев 200—900 300—600 Зелёные сланцы, хлорит-серицитовые сланцы
Эпидот-амфиболитовая 500—650 Амфиболиты, слюдяные сланцы
Амфиболитовая 550—800 Амфиболиты, биотитовые парагнейсы
Гранулитовая > (700—800) Гранулиты, гиперстеновые парагнейсы
Кианитовые сланцы > 900 500—700 Кианитовые сланцы
Эклогитовая Эклогиты

Типичные представители

К метаморфическим горным породам относятся десятки названий. Самые известные:

  • Амфиболит. Массивный материал темных цветов, результат метаморфозы базальта. В соответствии с доминирующим минералом выделены биотитовая, гранатовая, кианитовая, цоизитовая, другие разновидности.
  • Мрамор. Метаморфизированный зернистый известняк хаотичной текстуры.
  • Змеевик. Плотный крупнокристаллический полосчатый минерал.
  • Кварциты. Созданный из песчаника зернисто-кристаллический материал массивной текстуры. Три четверти состава – частицы кварца. Остальное делят слюды, тальк, другие минералы, которыми создаются цвета и оттенки.
  • Скарны. Сформированы кислой магматической средой из известняков. Массивны.
  • Гнейс. Зернисто-кристаллический материал массивной текстуры, в составе которого кварц, слюды, палиоклаз. Разновидность гранита.
  • Филлит – продукт видоизменения глинистых сланцев. Плотен. Серицит, кварц, альбит, толика хлорита в составе создают серые оттенки.

горные породы метаморфического происхождения

Выделяется группа метаморфических сланцев:

  • Глинистый. Хрупкий. Состоит из кварца, гидрослюд, хлорита, неглинистых минералов. Они придают породе серые, зеленые, бурые оттенки.
  • Кристаллический. Материал с хорошо сформированной структурой, плойчатой либо сланцевой текстуры.
  • Тальковый. Белые либо зеленоватые образцы с пластинами талька в текстуре.

    сланец
    Сланец

Всего выделено два десятка сланцевых метаморфических разновидностей.

Где используются

Породы метаморфического происхождения используют преимущественно в строительстве:

  • Из кварцитов делают дорожную брусчатку, щебень.
  • Исходник кровельных материалов – глинистые сланцы и филлиты.
  • Натуральные огнеупоры – кварциты и змеевик.
  • Гнейсом мостят улицы, облицовывают бассейны, набережные. Это материал для фундаментов сооружений.
  • Скарн – востребованный облицовочный материал.

    Скарн дальнегорский
    Скарн дальнегорский

На особом счету мрамор. Это декоративное сырье. Из него делают ступени, столешницы, каминные полки, подоконники. Облицовывают стены. Используется даже мраморная крошка.

Лучшие сорта идут на изготовление скульптур, других изделий премиум-сегмента.

Цена большинства видов сырья демократична. Исключение – каррарский мрамор.

Рейтинг автора
Автор статьи
Петрова Вероника Александровна
Мне 36 и я специалист в области минералогии. Сейчас я в декрете и всё свободное время посвящаю самоцветам. В этом блоге я делюсь информацией про камни и их свойства — присоединяйтесь, задавайте вопросы и пишите комментарии!
Написано статей
395
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:


Adblock
detector