Ce este gneisul? roci metamorfice. Originea, compoziția, proprietățile și utilizarea gneisurilor

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-12 12:04

Gneisul este o rocă cu granulație grosieră de origine metamorfică, cu o structură caracteristică sub formă de straturi alternante de diverse minerale. Ca urmare a acestui aranjament, are un aspect dungat. Termenul „gneiss” nu este asociat cu o compoziție minerală specifică, deoarece aceasta din urmă variază foarte mult și depinde de protolit (precursor). Această rocă are multe varietăți.

Ce este gneisul

După cum sa menționat mai sus, numele „gneiss” este un indicator al texturii, nu al compoziției componentelor. Această definiție include multe roci metamorfice cu o structură cu benzi, care reflectă separarea mineralelor deschise și întunecate. Acest tip de locație indică rigiditatea condițiilor de formare a tuturor gneisurilor.

Separarea mineralelor are loc cu o migrare suficient de puternică a ionilor, ceea ce este posibil doar la temperaturi foarte ridicate(600-700 °C). A doua condiție necesară este presiunea puternică, care duce la apariția dungilor. În plus, acestea din urmă pot fi atât drepte, cât și curbate și au grosimi diferite.

O trăsătură caracteristică a texturii gneisului este, de asemenea, că benzile sale nu sunt foi sau plăci continue, ci straturi cu o structură granulară. În majoritatea cazurilor, granulele minerale sunt vizibile cu ochiul liber.

Din punct de vedere vizual, gneisurile pot arăta diferit. Fiecare tip de rasă de acest tip are un model unic. Straturile minerale negre și ușoare pot fi drepte, ondulate sau au o formă neregulată. În acest din urmă caz, aranjarea lor pare haotică. În unele pietre, benzile sunt atât de groase încât structura gneisului este vizibilă doar pe o bucată de rocă suficient de mare.

Informații generale

Gneisul este un tip de rocă foarte comun, cel mai caracteristic zonelor inferioare ale scoarței continentale. Cu toate acestea, în unele locuri se găsește adesea la suprafață. Acesta se găsește în părți ale lumii unde rocile cristaline nu sunt acoperite de straturi sedimentare (Scandinavia, Canada etc.).

Răspunsul la întrebarea, ce este gneisul, nu a fost întotdeauna clar. Pentru prima dată acest termen a fost folosit de Agricola în 1556 pentru a se referi la o stâncă cu nervuri purtătoare de fier. Baza utilizării moderne a acestui nume a fost pusă în 1786 de Wegner. El a definit gneisul ca fiind o rocă de feldspat cu mica de cuarț șistructura de șist grosier.

Caracteristicile rocilor metamorfice

Se numesc roci metamorfice, care se formează ca urmare a transformării precursorilor de origine magmatică sau sedimentară. Modificările sunt asociate în principal cu procese tectonice, care duc la faptul că anumite părți ale scoarței terestre cad în condiții de temperatură și presiune ridicate. Acest lucru declanșează o serie de procese fizice și chimice care au ca rezultat:

• la recristalizare - o schimbare în orientarea, locația și structura mineralelor;
• deshidratare;
• migrarea soluțiilor;
• transformarea unor compuși chimici în altele;
• introducerea de noi componente ale compoziției.

Ca urmare, roca originală (sedimentară, magmatică sau metamorfică) capătă proprietăți complet diferite. În același timp, gradul de schimbare depinde de puterea și durata influenței factorilor care provoacă transformarea.

Exemple tipice de roci metamorfice sunt cuarțitul, marmura și șistul, formate din gresie, calcar și, respectiv, argilă. Protoliții magmatici și sedimentari se comportă diferit în timpul transformării. Adesea, metamorfismul are loc în mai multe etape.

Gneisul este un exemplu de rocă metamorfică de în altă calitate. Aceasta înseamnă că s-a format în condiții fizice foarte dure.

Structura și compoziția gneisului

După cum sa menționat mai sus, compoziția componentelor gneisului este destul de variabilă. Cu toate acestea, în toate rasele din acest grup este posibilidentificați un număr dintre cele mai comune minerale. Majoritatea gneisurilor se bazează pe:

• feldspat (ortoclază, plagioclază);
• quartz;
• mica (biscovit, biotit etc.).

O cantitate mică poate conține hornblendă (augit), precum și diverse impurități.

Spectrul mineral poate include, de asemenea:

• grafit;
• staurolit;
• kyanit;
• granat;
• sillimanite;
• amfiboli;
• porfiroblaste;
• epidot.

In general, putem spune ca structura gneisului este formata din silicati deschisi si inchisi la culoare, care formeaza benzi subparalele neregulate cu o grosime de la 1 la 10 mm. Cu toate acestea, uneori pot fi mult mai groase. Acest lucru sugerează că un astfel de gneiss a suferit o topire parțială sau introducerea de material nou. Astfel de modificări apar în timpul tranziției către un alt tip de rocă - migmatită.

În ciuda stratificării bine dezvoltate, proprietatea cheie a gneisului este integritatea. Aceasta este o rasă destul de puternică. Sub influența sarcinilor, nu se împarte de-a lungul planurilor de laminare, așa cum o face, de exemplu, ardezia. Acest lucru se explică prin faptul că mai puțin de 50% din boabele minerale primesc orientarea corectă în gneiss. Ca rezultat, se formează o structură stratificată destul de grosieră. Natura despicării este unul dintre parametrii cheie prin care este posibil să se determine ce rocă este gneis și care este filită sau șist.

Drîurile ușoare sunt de obicei formate din feldspat șicuarț și cele întunecate - minerale mafice (cornblendă, piroxen, biotit etc.).

Formarea rasei

Gneisul se formează ca urmare a recristalizării boabelor minerale sub căldură și presiune puternică. Acest proces are loc la limita de coliziune a plăcilor și se numește metamorfism regional. În timpul acestor schimbări, boabele minerale cresc în dimensiune și se separă în benzi, făcând roca mai stabilă.

Gneisul se poate forma dintr-o varietate de precursori, inclusiv:

• depuneri de argilă și nisip;
• roci magmatice;
• depuneri de silico-carbonat și carbonat.

Cel mai tipic protolit de gneiss este șistul. Sub influența temperaturii și presiunii, se transformă în filită, apoi în șisturi metamorfice și în final în gneis. Acest proces este însoțit de transformarea componentelor argiloase ale rocii inițiale în mica, care, ca urmare a recristalizării, sunt transformate în minerale granulare. Apariția acestuia din urmă este considerată limita tranziției la gneiss.

Diaritul este, de asemenea, un protolit destul de comun. Granitul poate servi și ca precursor, care, ca urmare a expunerii la temperaturi și presiuni ridicate, capătă o structură în dungi. Un astfel de gneis se numește granit. În timpul formării sale, transformările mineralogice practic nu au loc. Modificările sunt predominant structurale.

Gneisul de granit se formează și ca urmare a metamorfismului unor roci sedimentare. Produs fin altransformarea lor are o structură cu benzi și o compoziție mineralogică asemănătoare granitului.

Clasificare

Clasificarea rocilor se bazează pe patru caracteristici ale gneisului:

• tip de protolit;
• nume protolit;
• compoziție minerală;
• structură și textură.

Un termen dublu este de obicei folosit pentru a desemna un soi de rasă. De exemplu, prezența cuvântului „granit” în nume indică faptul că un astfel de gneiss a fost format din granit, iar „diorit” - din diorit. În acest caz, termenul de calificare corespunde unui anumit protolit.

Clasificarea în funcție de tipul rasei predecesoare este mai largă. Potrivit ei, toate gneisurile sunt împărțite în două tipuri:

• ortogneisuri - formate din roci magmatice;
• paragneiss - provin din roci sedimentare.

Următoarele tipuri de gneisuri se disting prin compoziția lor minerală:

• piroxen;
• alcaline;
• amphibol;
• biotit;
• două-mica;
• muscular;
• plagiogneiss.

Dacă nu există niciun termen de calificare înaintea cuvântului „gneis”, atunci compoziția componentelor este considerată condiționat clasic (feldspat, cuarț, biotit).

Clasificarea structurală caracterizează forma și dispunerea straturilor. Benzile întunecate și luminoase pot forma diferite texturi, în legătură cu care se disting gneisurile asemănătoare copacului, frunzelor, panglici etc.

Proprietăți fizice și mecanice

În cadrul grupului de gneis, gradul de forfecare al diferitelor rocivariază într-o gamă destul de largă și, prin urmare, indicatorii proprietăților fizice și mecanice fluctuează foarte mult. Următoarele valori au fost stabilite experimental pentru principalele caracteristici:

• densitate - 2650-2870 g/m³;
• absorbție de apă - 0,2-2,3%;
• porozitate - 0,5-3,0%.

În general, gneisul poate fi descris ca o rocă grea, tare și aspră, cu o densitate mare și o structură stratificată distinct, care este rezistentă la despicare. Duritatea acestei pietre este comparabilă cu oțelul.

Aplicație practică

Gneisul este utilizat pe scară largă în construcții și design peisagistic. Cea mai mare parte din această piatră este folosită pentru a face pietriș și piatră zdrobită, dar această piatră este, de asemenea, potrivită:

• pentru a pune bazele;
• pentru a face plăci;
• pentru vedere la trotuare, terasamente;
• ca moloz.

Avantajele gneisului ca material de construcție sunt rezistența și rezistența la acizii de uz casnic. Frumusețea estetică a acestei pietre o face potrivită pentru producția de plăci de finisare. Gneisul este adesea înlocuit cu granitul, deoarece acesta din urmă este mult mai scump pentru mine.