Gneissas yra šiurkščiavilnių metamorfinės kilmės uoliena, turinti būdingą struktūrą kintamų įvairių mineralų sluoksnių pavidalu. Dėl tokio išdėstymo jis atrodo dryžuotas. Sąvoka „gneiss“ nėra siejama su konkrečia mineraline kompozicija, nes pastaroji labai skiriasi ir priklauso nuo protolito (pirmtako). Šis uolienų formavimasis turi daug veislių.
Kas yra gneiss?
Kaip minėta aukščiau, pavadinimas „gneiss“ yra tekstūros, o ne komponentų sudėties rodiklis. Pagal šį apibrėžimą patenka daugybė metamorfinių uolienų, turinčių juostinę struktūrą, atspindinčią lengvųjų ir tamsiųjų mineralų atskyrimą. Šis išdėstymo tipas rodo visų gneizų susidarymo sąlygų sunkumą.
Mineralai atsiskiria esant gana stipriai jonų migracijai, kuri įmanoma tik esant labai aukštai temperatūrai (600–700 ° C). Antra būtina sąlyga yra stiprus slėgis, dėl kurio atsiranda juostos. Be to, pastarieji gali būti tiesūs arba išlenkti ir turėti skirtingą storį.
Būdingas gneiso tekstūros bruožas taip pat yra tas, kad jo juostelės yra ne tvirti lakštai ar plokštės, o sluoksniai su granuliuota struktūra. Daugeliu atvejų mineralinės granulės yra matomos plika akimi.
Vizualiai gneisas gali atrodyti kitaip. Kiekviena šio tipo veislė turi unikalų modelį. Juodi ir lengvi mineralų sluoksniai gali būti tiesūs, banguoti arba turėti netaisyklingą formą. Pastaruoju atveju jų vieta atrodo chaotiška. Kai kuriuose akmenyse juostelės yra tokios storos, kad gneiso struktūra matoma tik ant pakankamai didelio uolienos gabalo.
Bendroji informacija
Gneiss yra labai paplitusi uolienų rūšis, būdingiausia žemyninėms žemyninės plutos zonoms. Tačiau kai kuriose vietose jis dažnai būna paviršiuje. Tai aptinkama tose pasaulio vietose, kur kristalinės uolienos nėra padengtos nuosėdiniu sluoksniu (Skandinavijoje, Kanadoje ir kt.).
Atsakymas į klausimą, kas yra gneisas, ne visada buvo vienareikšmis. Pirmą kartą šį terminą Agricola vartojo 1556 m., Norėdamas paminėti uolieną, turinčią geležies turinčių venų. Tariamai šio pavadinimo šiuolaikinio naudojimo pagrindus tariamai padėjo 1786 m. Wegneris. Jis apibrėžė, kad gneisas yra antvandeninė uola su kvarco žėručiu ir šiurkščia šerdies struktūra.
Metamorfinių uolienų ypatybės
Uoslės, vadinamos metamorfinėmis, susidaro keičiant dujinės ar nuosėdinės kilmės pirmtakus. Pokyčiai daugiausia susiję su tektoniniais procesais, dėl kurių tam tikros žemės plutos sritys patenka į padidėjusios temperatūros ir slėgio sąlygas. Tai pradeda keletą fizikinių ir cheminių procesų, kurie lemia:
- perkristalinimas - mineralų orientacijos, vietos ir struktūros pasikeitimas;
- dehidracija;
- sprendimų migracija;
- kai kurių cheminių junginių pavertimas kitais;
- naujų kompozicijos komponentų įvedimas.
Dėl to šaltinio uoliena (nuosėdinė, dumblinė ar metamorfinė) įgyja visiškai skirtingas savybes. Be to, pokyčio laipsnis priklauso nuo transformaciją sukeliančių veiksnių poveikio stiprumo ir trukmės.
Tipiški metamorfinių uolienų pavyzdžiai yra kvarcitas, marmuras ir skalūnas, sudaryti atitinkamai iš smiltainio, kalkakmenio ir molio. Magmatiniai ir nuosėdiniai protolitai transformacijos metu elgiasi skirtingai. Dažnai metamorfizmas vykdomas keliais etapais.
„Gneiss“ yra aukštos kokybės metamorfinės uolienos pavyzdys. Tai reiškia, kad jis buvo suformuotas labai atšiauriomis fizinėmis sąlygomis.
Gneiso struktūra ir sudėtis
Kaip minėta aukščiau, gneiso komponentų sudėtis yra gana įvairi. Tačiau visose šios grupės uolienose galima išskirti keletą labiausiai paplitusių mineralų. Daugelio gneissų pagrindas yra:
- lauko špagas (ortoklazė, plagioklazė);
- kvarcas;
- žėručio (biskvito, biotito ir kt.).
Nedideliame kiekyje gali būti raguolių (augito), taip pat įvairių priemaišų.
Mineralų spektrą taip pat gali sudaryti:
- grafitas;
- staurolitas;
- kianitas;
- granatų;
- sillimanitas;
- amfiboliai;
- porfirroblastai;
- epidote.
Apskritai galime pasakyti, kad gneiso struktūrą formuoja šviesūs ir tamsūs silikatai, kurie sudaro netaisyklingas paralelias juostas, kurių storis nuo 1 iki 10 mm. Tačiau kartais jie gali būti daug storesni. Tai rodo, kad toks gneisas iš dalies ištirpo arba buvo įvesta nauja medžiaga. Tokie pokyčiai atsiranda pereinant prie kitos rūšies uolienų - migmatito.
Nepaisant gerai išvystytos stratifikacijos, pagrindinė gneiss savybė yra vientisumas. Tai gana stipri veislė. Esant apkrovai, jis neskilinėja išilgai sulenkimo plokštumų, tokių kaip, pavyzdžiui, šiferis. Taip yra todėl, kad mažiau nei 50% mineralinių grūdų tinkamai orientuojasi gneise. Dėl to susidaro gana šiurkšti sluoksniuota struktūra. Padalijimo pobūdis yra vienas iš pagrindinių parametrų, pagal kurį galima nustatyti, kuri uoliena yra gneisas, o kuri - filitas ar skalūnas.
Šviesias juostas paprastai formuoja lauko špagas ir kvarcas, o tamsias - maftiniai mineralai (raguolis, piroksinas, biotitas ir kt.).
Uolienų formavimas
Gneissas susidaro perkristalizavus mineralinius grūdus stipriai kaitinant ir veikiant slėgiui. Šis procesas vyksta plokštelių susidūrimų ribose ir yra vadinamas regioniniu metamorfizmu. Tokių pokyčių metu mineraliniai grūdai didėja ir yra padalijami į juosteles, todėl uoliena yra stabilesnė.
Gneiss gali formuotis iš įvairių pirmtakų, įskaitant:
- molio ir smėlio sankaupos;
- svetimos uolienos;
- silikokarbonato ir karbonato nuosėdos.
Tipiškiausias gneiso protolitas yra skalūnas. Veikiant temperatūrai ir slėgiui, jis virsta fiilitu, vėliau - metamorfiniu šiferiu, o galiausiai - gneisu. Šis procesas lydimas šaltinio uolienų molio komponentų virsmo žėručiais, kurie perkristalizacijos metu virsta granuliuotais mineralais. Pastarųjų išvaizda laikoma perėjimo prie gneiso riba.
Diaritas taip pat yra gana dažnas protolitas. Granitas taip pat gali tarnauti kaip pirmtakas, kuris, veikdamas aukštą temperatūrą ir slėgį, įgyja dryžuotą struktūrą. Toks gneisas vadinamas granitu. Jos formavimo metu mineraloginės transformacijos praktiškai neįvyksta. Pokyčiai pirmiausia yra struktūrinio pobūdžio.
Granito gneisas taip pat susidaro dėl kai kurių nuosėdinių uolienų metamorfizmo. Galutinis jų konversijos produktas turi dryžuotą struktūrą ir mineraloginę kompoziciją, panašią į granitą.
Klasifikacija
Veislės klasifikacija grindžiama keturiomis gneiso savybėmis:
- protolito tipas;
- protolito pavadinimas;
- mineralinė kompozicija;
- struktūra ir tekstūra.
Dvigubas terminas paprastai naudojamas nurodyti veislės veislę. Pavyzdžiui, žodžio „granitas“ buvimas pavadinime rodo, kad toks gneisas buvo suformuotas iš granito, o „dioritic“ - iš diorito. Šiuo atveju kvalifikacinis terminas atitinka konkretų protolitą.
Klasifikacija pagal pirmtako veislę yra platesnė. Anot jos, visi gneizai yra suskirstyti į dvi rūšis:
- ortogonizai - susidaro iš negirdėtų uolienų;
- paragneisses - atsirado iš nuosėdinių uolienų.
Pagal mineralinę kompoziciją išskiriami šie gneizių tipai:
- pirokseno;
- šarminis;
- amfibolis;
- biotitas;
- dviejų žėručių;
- raumeningas
- plagiogneisses.
Jei žodis „gneiss“ neturi apibūdinamojo termino, tada komponentų kompozicija paprastai laikoma klasikine (lauko špagas, kvarcas, biotitas).
Struktūrinė klasifikacija apibūdina sluoksnių formą ir vietą. Tamsios ir šviesios juostelės gali sudaryti įvairias faktūras, todėl galima atskirti medžio, lapo, juostos gneizą ir kt.
Fizinės ir mechaninės savybės
„Gneiss“ grupėje skirtingų uolienų schistosiškumo laipsnis skiriasi gana plačiai, todėl fizikinių ir mechaninių savybių rodikliai labai svyruoja. Pagrindinėmis charakteristikomis eksperimentiškai buvo nustatytos šios vertės:
- tankis - nuo 2650-2870 iki g / m 3;
- vandens absorbcija - 0, 2–2, 3%;
- poringumas - 0, 5-3, 0%.
Apskritai, gneisas gali būti apibūdinamas kaip sunkus, stiprus ir šiurkštus liečiamajai uolienai, turintis didelį tankį ir aiškiai sluoksniuotą struktūrą, atsparią skilimui. Šio akmens kietumas yra panašus į plieno.
