Gneiss este o rocă cu granule grosiere, de origine metamorfică, cu o structură caracteristică sub formă de straturi alternante ale diferitelor minerale. Ca urmare a acestui aranjament, are un aspect în dungi. Termenul "gneis" nu este asociat cu o compoziție minerală specifică, deoarece aceasta din urmă variază foarte mult și depinde de protolit (precursor). Această formațiune de roci are multe soiuri.
Ce este gneis?
După cum s-a menționat mai sus, numele „gneis” este un indicator al texturii, nu al compoziției componentelor. Sub această definiție, multe roci metamorfice cu o structură în bandă, care reflectă separarea mineralelor ușoare și întunecate, cad. Acest tip de aranjament indică severitatea condițiilor de formare a tuturor gneizelor.
Separarea mineralelor are loc cu o migrare destul de puternică a ionilor, ceea ce este posibil numai la o temperatură foarte ridicată (600-700 ° C). A doua condiție necesară este presiunea puternică, ceea ce duce la apariția benzilor. Mai mult, acestea din urmă pot fi drepte sau curbate și au grosimi diferite.
O caracteristică caracteristică a texturii gneis este și faptul că dungile sale nu sunt foi sau plăci solide, ci straturi cu structură granulară. În majoritatea cazurilor, granulele minerale sunt vizibile cu ochiul liber.
Din punct de vedere vizual, gneizele pot arăta diferit. Fiecare varietate de rase de acest tip are un model unic. Straturile minerale negre și ușoare pot fi drepte, ondulate sau au o formă neregulată. În ultimul caz, locația lor arată haotică. În unele pietre, dungile sunt atât de groase încât structura gneisului este vizibilă doar pe o bucată de rocă de dimensiuni suficient de mari.
Informații generale
Gneiss este un tip de rocă foarte comun, cel mai caracteristic zonelor inferioare ale scoarței continentale. Cu toate acestea, în unele locuri este adesea localizat la suprafață. Aceasta se găsește în acele părți ale lumii în care rocile cristaline nu sunt acoperite de un strat de cele sedimentare (Scandinavia, Canada, etc.).
Răspunsul la întrebarea despre ce este gneis nu a fost întotdeauna lipsit de ambiguități. Pentru prima dată, acest termen a fost folosit de Agricola în 1556 pentru a se referi la o rocă cu vene care conțin fier. Bazele utilizării moderne a acestui nume au fost presupuse în 1786 de către Wegner. El a definit gneisul ca o rocă de feldspat cu mica de cuarț și o structură de schist grosier.
Caracteristici ale rocilor metamorfice
Rocile numite metamorfice sunt formate ca urmare a transformării precursorilor de origine igneă sau sedimentară. Modificările sunt asociate în principal cu procesele tectonice, care duc la faptul că anumite zone ale scoarței terestre cad în condiții de temperatură și presiune ridicate. Aceasta începe o serie de procese fizico-chimice care duc la:
- la recristalizare - schimbare în orientarea, locația și structura mineralelor;
- deshidratare;
- migrarea soluțiilor;
- conversia unor compuși chimici în alții;
- introducerea de noi componente ale compoziției.
Drept urmare, roca sursă (sedimentară, igienă sau metamorfică) dobândește proprietăți complet diferite. Mai mult, gradul de schimbare depinde de puterea și durata expunerii la factorii care determină transformarea.
Exemple tipice de roci metamorfice sunt cuarțitul, marmura și șistul, format din gresie, calcar și, respectiv, argilă. Protolitii magmatici și sedimentari se comportă diferit în timpul transformării. Adesea, metamorfismul se realizează în mai multe etape.
Gneiss este un exemplu de rocă metamorfică de înaltă calitate. Aceasta înseamnă că s-a format în condiții fizice foarte dure.
Structura și compoziția gneisului
După cum s-a menționat mai sus, compoziția componentei gneis este destul de variabilă. Cu toate acestea, în toate rocile acestui grup, se pot distinge o serie dintre cele mai comune minerale. Baza majorității gneizelor sunt:
- feldspat (ortoclază, plagioclaza);
- cuarț;
- mica (biscuit, biotit etc.).
În cantitate mică, pot fi prezente hornblende (augite), precum și diferite impurități.
Spectrul mineral poate include, de asemenea:
- grafit;
- staurolite;
- cianit;
- grenade;
- silimanit;
- amfibole;
- porphyroblasts;
- epidot.
În general, putem spune că structura gneisului este formată din silicați ușori și întunecați, care formează benzi subparalele neregulate cu grosimea de 1 până la 10 mm. Cu toate acestea, uneori pot fi mult mai groase. Acest lucru sugerează că o asemenea topire a suferit o topire parțială sau introducerea de materiale noi. Astfel de schimbări apar în timpul tranziției la un alt tip de rocă - migmatitul.
În ciuda stratificării bine dezvoltate, proprietatea cheie a gneisului este integritatea. Aceasta este o rasă destul de puternică. Sub influența încărcăturilor, nu se crăpa de-a lungul planurilor de foliere, cum ar fi, de exemplu, ardezie. Acest lucru se datorează faptului că mai puțin de 50% din boabele minerale primesc orientarea corectă în gneis. Ca urmare, se formează o structură stratificată destul de aspră. Natura împărțirii este unul dintre parametrii cheie prin care este posibil să se determine ce rocă este gneis și care este fitil sau ardezie.
Benzile ușoare sunt formate de obicei din feldspat și cuarț, iar cele întunecate din minerale mafic (hornblende, piroxen, biotit etc.).
Formarea rocilor
Gneiss se formează ca urmare a recristalizării boabelor minerale sub încălzire și presiune puternică. Acest proces are loc la granița coliziunilor de plăci și se numește metamorfism regional. În timpul acestor schimbări, boabele minerale cresc în dimensiune și sunt împărțite în fâșii, ceea ce face roca mai stabilă.
Gneiss se poate forma de la diverși predecesori, inclusiv:
- depozite de argilă și nisip;
- roci igrene;
- depozite de silico-carbonat și carbonat.
Cel mai tipic protolit de gneis este sistul. Sub influența temperaturii și presiunii, se transformă în fitil, apoi în ardezie metamorfică și în final în gneis. Acest proces este însoțit de transformarea componentelor argiloase ale rocii sursă în mica, care, ca urmare a recristalizării, sunt transformate în minerale granulare. Apariția acesteia din urmă este considerată granița tranziției la gneis.
Diarită este, de asemenea, un protolit destul de comun. Granitul poate servi de asemenea ca precursor, care, ca urmare a expunerii la temperaturi și presiuni ridicate, dobândește o structură în dungi. O astfel de gnee se numește granit. În timpul formării sale, practic nu se produc transformări mineralogice. Modificările sunt în primul rând structurale.
Gneisul din granit se formează, de asemenea, ca urmare a metamorfismului unor roci sedimentare. Produsul final al convertirii lor are o structură în dungi și compoziție mineralogică similară cu granitul.
clasificare
Clasificarea rasei se bazează pe patru caracteristici ale gneisului:
- tip de protolit;
- numele protolitului;
- compoziția mineralelor;
- structura și textura.
Un termen dublu este de obicei utilizat pentru a face referire la un soi de rasă. De exemplu, prezența cuvântului "granit" în numele indică faptul că astfel de gneis a fost format din granit, iar "dioritic" din diorit. În acest caz, termenul de calificare corespunde unui protolit specific.
Clasificarea după tipul rasei precursoare este mai largă. Potrivit acesteia, toate gneizele sunt împărțite în două tipuri:
- ortogneise - formate din roci igrene;
- paragneise - provin din roci sedimentare.
Conform compoziției minerale, se disting următoarele tipuri de gneise:
- piroxenilor;
- alcalin;
- amfibole;
- biotite;
- două mică;
- muskovidnye;
- plagiogneiss.
Dacă cuvântul „gneis” nu are un termen de calificare, atunci compoziția componentelor este considerată convențional clasică (feldspat, cuarț, biotit).
Clasificarea structurală caracterizează forma și locația straturilor. Dungile întunecate și ușoare pot forma diverse texturi și, prin urmare, fac distincția între copac, frunze, gnej de bandă etc.
Proprietăți fizice și mecanice
În cadrul grupului gneis, gradul de schistozitate al diferitelor roci variază într-un domeniu destul de larg, în legătură cu care indicatorii proprietăților fizice și mecanice fluctuează mult. Următoarele valori au fost stabilite experimental pentru principalele caracteristici:
- densitate - 2650-2870 până la g / m 3;
- absorbția apei - 0, 2-2, 3%;
- porozitate - 0, 5-3, 0%.
În general, gneisul poate fi caracterizat ca o piatră grea, puternică și aspră la roca de atingere, cu o densitate ridicată și o structură distinct stratificată, rezistentă la despicare. Duritatea acestei pietre este comparabilă cu oțelul.
