Hva er gneis? metamorfe bergarter. Opprinnelse, sammensetning, egenskaper og bruk av gneiser

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sist endret: 2024-02-12 11:32

Gneis er en grovkornet bergart av metamorf opprinnelse med en karakteristisk struktur i form av vekslende lag av ulike mineraler. Som et resultat av dette arrangementet har den et stripete utseende. Begrepet "gneis" er ikke assosiert med en spesifikk mineralsammensetning, siden sistnevnte varierer mye og avhenger av protolitten (forløperen). Denne steinen har mange varianter.

Hva er gneis

Som nevnt ovenfor, er navnet "gneis" en indikator på tekstur, ikke komponentsammensetning. Denne definisjonen inkluderer mange metamorfe bergarter med en båndstruktur, som reflekterer separasjonen av lyse og mørke mineraler. Denne typen plassering indikerer stivheten av betingelsene for dannelsen av alle gneiser.

Separasjon av mineraler skjer med en tilstrekkelig sterk migrering av ioner, noe som kun er mulig ved svært høye temperaturer(600-700 °C). Den andre nødvendige betingelsen er sterkt trykk, noe som fører til utseendet av striper. Dessuten kan sistnevnte være både rett og buet og ha forskjellige tykkelser.

Et karakteristisk trekk ved gneisteksturen er også at båndene ikke er sammenhengende ark eller plater, men lag med en granulær struktur. I de fleste tilfeller er mineralgranulat synlige for det blotte øye.

Visuelt kan gneiser se annerledes ut. Hver type rase av denne typen har et unikt mønster. Svarte og lette minerallag kan være rette, bølgete eller ha en uregelmessig form. I sistnevnte tilfelle ser arrangementet deres kaotisk ut. I noen steiner er båndene så tykke at gneisstrukturen bare er synlig på et tilstrekkelig stort steinstykke.

Generell informasjon

Gneis er en svært vanlig bergart, mest karakteristisk for de nedre sonene i kontinentalskorpen. Noen steder finnes den imidlertid ofte på overflaten. Dette finnes i deler av verden der krystallinske bergarter ikke er dekket av sedimentære lag (Skandinavia, Canada, etc.).

Svaret på spørsmålet, hva er gneis, var ikke alltid entydig. For første gang ble dette begrepet brukt av Agricola i 1556 for å referere til en stein med jernholdige årer. Grunnlaget for den moderne bruken av dette navnet ble visstnok lagt i 1786 av Wegner. Han definerte gneis som en feltspatbergart med kvartsglimmer oggrov skiferstruktur.

Features of metamorfe bergarter

metamorfe bergarter kalles, som dannes som et resultat av transformasjon av forløpere av magmatisk eller sedimentær opprinnelse. Endringene er hovedsakelig knyttet til tektoniske prosesser, som fører til at visse deler av jordskorpen faller inn i forhold med forhøyet temperatur og trykk. Dette setter i gang en rekke fysiske og kjemiske prosesser som resulterer i:

• til rekrystallisering - en endring i orientering, plassering og struktur av mineraler;
• dehydrering;
• migrering av løsninger;
• transformasjon av noen kjemiske forbindelser til andre;
• introduksjon av nye komponenter i komposisjonen.

Som et resultat får den opprinnelige bergarten (sedimentær, magmatisk eller metamorf) helt andre egenskaper. Samtidig avhenger graden av endring av styrken og varigheten av påvirkningen fra faktorene som forårsaker transformasjonen.

Typiske eksempler på metamorfe bergarter er kvartsitt, marmor og skifer, dannet av henholdsvis sandstein, kalkstein og leire. Magmatiske og sedimentære protolitter oppfører seg forskjellig under transformasjon. Metamorfose skjer ofte i flere stadier.

Gneis er et eksempel på en metamorf bergart av høy kvalitet. Dette betyr at det ble dannet under svært tøffe fysiske forhold.

Struktur og sammensetning av gneis

Som nevnt ovenfor, er komponentsammensetningen til gneis ganske variabel. Men i alle raser av denne gruppen er det muligidentifisere en rekke av de vanligste mineralene. De fleste gneiser er basert på:

• feltspat (ortoklas, plagioklas);
• quartz;
• glimmer (biskovitt, biotitt, etc.).

En liten mengde kan inneholde hornblende (augite), samt ulike urenheter.

Mineralspekteret kan også inkludere:

• grafitt;
• staurolitt;
• kyanite;
• granat;
• sillimanite;
• amfiboler;
• porfyroblaster;
• epidote.

Generelt kan vi si at strukturen til gneis dannes av lyse og mørke silikater, som danner uregelmessige subparallelle strimler med en tykkelse på 1 til 10 mm. Noen ganger kan de imidlertid være mye tykkere. Dette tyder på at slik gneis gjennomgikk delvis smelting eller introduksjon av nytt materiale. Slike endringer skjer under overgangen til en annen bergart - migmatitt.

Til tross for den velutviklede lagdelingen, er den viktigste egenskapen til gneis integritet. Dette er en ganske sterk rase. Under påvirkning av belastninger deler den seg ikke langs lamineringsplanene, slik for eksempel skifer gjør. Dette forklares med at mindre enn 50 % av mineralkornene får riktig orientering i gneis. Som et resultat dannes en ganske grov lagdelt struktur. Splittingens natur er en av nøkkelparametrene som gjør det mulig å bestemme hvilken bergart som er gneis og hvilken som er fyllitt eller skifer.

Lyse striper dannes vanligvis av feltspat ogkvarts og mørke - mafiske mineraler (hornblende, pyroksen, biotitt, etc.).

Raseformasjon

Gneis dannes som et resultat av omkrystallisering av mineralkorn under sterk varme og trykk. Denne prosessen skjer ved platekollisjonsgrensen og kalles regional metamorfose. Under disse endringene øker mineralkornene i størrelse og skilles i bånd, noe som gjør bergarten mer stabil.

Gneis kan dannes fra en rekke forløpere, inkludert:

• leire- og sandavsetninger;
• magmatiske bergarter;
• silikonkarbonat og karbonatavleiringer.

Den mest typiske gneissprotolitten er skifer. Under påvirkning av temperatur og trykk blir den til fyllitt, deretter til metamorf skifer og til slutt til gneis. Denne prosessen er ledsaget av transformasjonen av leirekomponentene i den opprinnelige bergarten til glimmer, som, som et resultat av omkrystallisering, omdannes til granulære mineraler. Utseendet til sistnevnte regnes som grensen for overgangen til gneis.

Diaritt er også en ganske vanlig protolitt. Granitt kan også tjene som en forløper, som, som et resultat av eksponering for høy temperatur og trykk, får en stripete struktur. Slik gneis kalles granitt. Under dannelsen forekommer praktisk t alt ikke mineralogiske transformasjoner. Endringer er hovedsakelig strukturelle.

Granittgneis dannes også som følge av metamorfosen til enkelte sedimentære bergarter. Sluttproduktderes transformasjon har en båndstruktur og en mineralogisk sammensetning som ligner på granitt.

klassifisering

Rockklassifisering er basert på fire kjennetegn ved gneis:

• protolith type;
• protolith name;
• mineralkomposisjon;
• struktur og tekstur.

En dobbel term brukes vanligvis for å betegne en rasevariant. For eksempel indikerer tilstedeværelsen av ordet "granitt" i navnet at slik gneis ble dannet av granitt, og "dioritt" - fra dioritt. I dette tilfellet tilsvarer den kvalifiserende termen en bestemt protolitt.

Klassifisering etter type forgjengerrase er bredere. Ifølge henne er alle gneiser delt inn i to typer:

• orthogneisser - dannet av magmatiske bergarter;
• paragneisser - stammer fra sedimentære bergarter.

Følgende gneiser utmerker seg ved sin mineralsammensetning:

• pyroxene;
• alkaline;
• amfibol;
• biotite;
• two-mica;
• muscular;
• plagiogneisses.

Hvis det ikke er noen kvalifiserende term før ordet "gneis", så anses komponentsammensetningen betinget som klassisk (feltspat, kvarts, biotitt).

Strukturell klassifisering kjennetegner formen og arrangementet av lag. Mørke og lyse bånd kan danne ulike teksturer, i forbindelse med hvilke trelignende, blad-, båndgneiser osv. skilles.

Fysiske og mekaniske egenskaper

Innenfor gneisgruppen, graden av skjæring av ulike bergartervarierer over et ganske bredt område, og derfor svinger indikatorene for fysiske og mekaniske egenskaper sterkt. Følgende verdier ble eksperimentelt etablert for hovedegenskapene:

• density - 2650-2870 g/m³;
• vannabsorpsjon - 0,2-2,3 %;
• porøsitet - 0,5–3,0%.

Generelt kan gneis beskrives som en tung, hard og røff bergart med høy tetthet og en utpreget lagdelt struktur som er motstandsdyktig mot sp altning. Hardheten til denne steinen er sammenlignbar med stål.

Praktisk bruk

Gneis er mye brukt i konstruksjon og landskapsdesign. Det meste av denne steinen brukes til å lage grus og pukk, men denne steinen egner seg også:

• for å legge grunnlag;
• for å lage fliser;
• for vendt mot fortau, voller;
• som steinsprut.

Fordelene med gneis som byggemateriale er dens styrke og motstand mot husholdningssyrer. Den estetiske skjønnheten til denne steinen gjør den egnet for produksjon av fliser. Gneis erstattes ofte med granitt, siden sistnevnte er mye dyrere å utvinne.