Гнайс е грубозърнеста скала с метаморфен произход с характерна структура под формата на редуващи се слоеве от различни минерали. В резултат на това подреждане той има райета. Терминът "гнайс" не е свързан с конкретен минерален състав, тъй като последният варира значително и зависи от протолита (предшественик). Това скално образувание има много разновидности.
Какво е гнайс?
Както бе отбелязано по-горе, името "gneiss" е индикатор за текстура, а не съставна композиция. Под това определение попадат много метаморфни скали с лентова структура, отразяващи разделянето на светли и тъмни минерали. Този тип подредба показва тежестта на условията на формиране на всички гнайси.
Разделянето на минералите става с доста силна миграция на йони, която е възможна само при много висока температура (600-700 ° С). Второто необходимо условие е силен натиск, което води до появата на ленти. Освен това последните могат да бъдат прави или извити и да имат различна дебелина.
Характерна особеност на текстурата на гнайс е също, че ивиците й не са плътни листове или плочи, а слоеве с гранулирана структура. В повечето случаи минералните гранули са видими с просто око.
Визуално гнайсите могат да изглеждат различно. Всеки сорт порода от този тип има уникален модел. Черните и светли минерални слоеве могат да бъдат прави, вълнообразни или да имат неправилна форма. В последния случай местоположението им изглежда хаотично. При някои камъни ивиците са толкова дебели, че гнайсовата структура се вижда само върху парче скала с достатъчно голям размер.
Обща информация
Гнайс е много често срещан вид скала, най-характерна за долните зони на континенталната кора. Въпреки това, на някои места често се намира на повърхността. Това се среща в онези части на света, където кристалните скали не са покрити от слой от утаечни (Скандинавия, Канада и др.).
Отговорът на въпроса какво е гнайс не винаги е бил еднозначен. За първи път този термин е използван от Агрикола през 1556 г. за обозначаване на скала с жилки, съдържащи желязо. Предполага се, че основите на съвременната употреба на това име са поставени през 1786 г. от Вегнер. Той определи гнайс като скала от фелдшпат с кварцова слюда и груба схистова структура.
Характеристики на метаморфните скали
Скалите, наречени метаморфни, се образуват в резултат на трансформацията на предшественици с магнитен или утаечен произход. Промените са свързани главно с тектонски процеси, които водят до факта, че определени области от земната кора попадат в условия на повишена температура и налягане. Това стартира редица физикохимични процеси, които водят до:
- до прекристализация - промяна в ориентацията, местоположението и структурата на минералите;
- дехидратация;
- миграция на решения;
- превръщането на някои химични съединения в други;
- въвеждането на нови компоненти на състава.
В резултат на това източната скала (утаечна, магматична или метаморфна) придобива напълно различни свойства. Освен това, степента на промяна зависи от силата и продължителността на излагане на факторите, причиняващи трансформацията.
Типични примери за метаморфни скали са кварцит, мрамор и шисти, образувани съответно от пясъчник, варовик и глина. Магматичните и утаечни протолити се държат различно по време на трансформацията. Често метаморфизмът се провежда на няколко етапа.
Гнайс е пример за висококачествена метаморфна скала. Това означава, че той се е образувал в много тежки физически условия.
Структурата и състава на гнайс
Както бе отбелязано по-горе, съставният състав на гнайс е доста променлив. Въпреки това във всички скали от тази група могат да се разграничат редица най-разпространени минерали. Основата на повечето гнайси са:
- фелдшпат (ортоклаза, плагиоклаза);
- кварц;
- слюда (бисквити, биотит и др.).
В малко количество може да присъстват рога (аугит), както и различни примеси.
Минералният спектър може също да включва:
- графит;
- ставролит;
- кианитови;
- гранати;
- силиманит;
- амфиболови;
- porphyroblasts;
- epidote.
Като цяло можем да кажем, че гнайсовата структура се формира от светли и тъмни силикати, които образуват неправилни субпаралелни ленти с дебелина от 1 до 10 мм. Въпреки това, понякога те могат да бъдат много по-дебели. Това предполага, че такъв гнайс е претърпял частично топене или въвеждането на нов материал. Такива промени настъпват по време на прехода към друг тип скала - мигматит.
Въпреки добре развитата стратификация, основното свойство на gneiss е целостта. Това е доста силна порода. Под въздействието на натоварвания тя не се напуква по равнините на фолиране, като например шисти. Това е така, защото по-малко от 50% от минералните зърна получават правилната ориентация в гнайса. В резултат на това се оформя доста груба слоеста структура. Характерът на разделянето е един от основните параметри, чрез които е възможно да се определи коя скала е гнайс и коя е филит или шисти.
Светлите ленти обикновено се образуват от фелдшпат и кварц, а тъмните - от мафинови минерали (рога, пироксена, биотит и др.).
Скално образувание
Gneiss се образува в резултат на прекристализация на минерални зърна при силно нагряване и налягане. Този процес протича на границата на сблъсъците на плочите и се нарича регионален метаморфизъм. По време на такива промени минералните зърна се увеличават по размер и се разделят на ивици, което прави скалата по-стабилна.
Gneiss може да се формира от различни предшественици, включително:
- залежи от глина и пясък;
- магматични скали;
- силико-карбонатни и карбонатни отлагания.
Най-типичният протокол за гнайс е шисти. Под влияние на температура и налягане се превръща в филит, след това в метаморфен шисти и накрая в гнайс. Този процес е придружен от превръщането на глинените компоненти на източната скала в слюда, които в резултат на прекристализация се превръщат в гранулирани минерали. Появата на последната се счита за границата на прехода към гнайс.
Диаритът също е доста често срещан протолит. Гранитът може да служи и като предшественик, който в резултат на излагане на висока температура и налягане придобива райета структура. Такъв гнайс се нарича гранит. По време на неговото формиране минералогични трансформации практически не настъпват. Промените имат преди всичко структурен характер.
Гранитният гнайс също се образува в резултат на метаморфизъм на някои утаени скали. Крайният продукт от тяхното превръщане има райета структура и минералогичен състав, подобен на гранит.
класификация
Класификацията на породата се основава на четири характеристики на гнайс:
- тип протолит;
- име на протолита;
- минерален състав;
- структура и текстура.
Двоен термин обикновено се използва за обозначаване на сорт порода. Например, присъствието на думата "гранит" в името показва, че такъв гнайс се е образувал от гранит, а "диорит" от диорит. В този случай квалифициращият термин съответства на конкретен протолит.
Класификацията по вид порода предшественик е по-широка. Според нея всички гнайси са разделени на два вида:
- ортогнезиси - образувани от магматични скали;
- парагнезиси - произхождат от утаени скали.
Според минералния състав се разграничават следните видове гнайси:
- пироксен;
- алкална;
- амфиболови;
- биотит;
- две слюда;
- muskovidnye;
- plagiogneiss.
Ако думата "гнайс" няма квалифициран термин, съставният състав обикновено се счита за класически (фелдшпат, кварц, биотит).
Структурната класификация характеризира формата и разположението на слоевете. Тъмните и светлите ивици могат да образуват различни текстури, поради което се прави разграничение между дърво, листо, лента гнайс и т.н.
Физични и механични свойства
В рамките на групата на гнайсите степента на шистосност на различните скали варира в доста широк диапазон, във връзка с което показателите за физическите и механичните свойства варират значително. Следните стойности бяха установени експериментално за основните характеристики:
- плътност - 2650-2870 до g / m 3;
- водопоглъщане - 0, 2-2, 3%;
- порьозност - 0, 5-3, 0%.
Като цяло, гнайсът може да се характеризира като тежка, здрава и груба на пипане скала с висока плътност и отчетливо слоеста структура, устойчива на цепене. Твърдостта на този камък е сравнима със стоманата.
