Метаморфические горные породы. Метаморфизм –процесс преобразования горных пород в недрах под действием высоких давлений, температур и флюидов

Метаморфизм – процесс преобразования горных пород в недрах под действием высоких давлений, температур и флюидов.

Выделяют региональный и локальный метаморфизм. Региональный протекает на огромных территориях и охватывает значительные массы горных пород. Локальный протекает на ограниченных территориях и в свою очередь подразделяется на контактовый, динамометаморфизм и ударный.

Контактовый метаморфизм протекает на контакте магматической интрузии и вмещающих пород. Все преобразования при локальном метаморфизме протекают под действием высоких температур и флюидов: в связи с этим выделяют два вида контактового метаморфизма – термоконтактный и контактно-метасоматический.

Термоконтактный метаморфизм протекает под действием высоких температур без существенного изменения элементного состава пород. При этом

- глинистые сланцы преобразуются в роговики;

- известняки – в мраморы.

Контактно-метасоматический метаморфизм осуществляется в результате обмена веществ между интрузией и вмещающими породами с активным влиянием гидротермальных растворов, выделившихся из интрузии при ее остывании, и газов. В результате происходит следующее:

- грейзенизация – превращение гранитных пород в кварцево-слюдистые агрегаты;

- хлоритизация – замещение железисто-магнезиальных минералов хлоритом;

- серицитизация – замещение полевых шпатов серицитом (мелкочешуйчатым мусковитом);

- серпентинизация – замещение серпентином обычно оливина;

- в карбонатных породах образуются скарны (известково-силикатные породы), характерными минералами которых являются гранаты, эпидот и др.

Динамометаморфизм связапн с односторонним направленным тектоническим давлением. При этом происходит деформация пород с образованием:

- катаклазитов (тектонических брекчий), состоящих изостроугольных обломков, сцементированных этим же тонкоперетертым материалом;

- милониты – тонкоразвальцованным плотный материал с полосчатой структурой;

- сланцы – горные породы различного минерального состава, обладающие сланцеватой текстурой.

Ударный метаморфизм проявляется при ударах метеоритов о Землю. При этом образуются особые структурные формы – астроблемы, в стенках которых отмечается следующая зональность: зона испарения, зона плавления, зона полиморфных превращений, зона интенсивного дробления с образованием импактитов.

Региональный метаморфизм проявляется на значительных территориях под действием давления, температур и флюидов, причем при определенных соотношениях этих факторов формируются специфические ассоциации горных пород, т.н. фации регионального метаморфизма.

1. Цеолитовая фация – развиваются низкотемпературные водные минералы – цеолиты.

2. Фация голубых сланцев – с образованием голубого амфиболита.

3. Зеленосланцевая фация, при которой в большом количестве образуются такие минералы как хлориты, серпентин, эпидот. При этом

- глинистые породы преобразуются в филлиты;

- кварцевые песчаники в кварцитовидные песчаники;

- карбонатные породы в известковистые сланцы (хлорит-кальцит-кварцевые или доломит-кварцевые);

- средние и основные магматические породы в зеленые сланцы (альбит-эпидот-хлоритовые);

- ультраосновные породы в серпентины.

4. Амфиболитовая фация: из хлорита образуется биотит, появляюся кристаллики гранита. Метаморфические преобразования горных пород заключаются в следующем:

- образуются гнейсы – кварц-полевошпатово-слюдистые породы с полосчатой структурой;

- карбонатные породы преобразуются в мраморы;

- кварцитовидные песчаники – в кварциты и кристаллические сланцы.

5. Гранулитовая фация: кварц-полевошпатовые породы преобразуются в светлые гранулиты, а основные и мергелистые породы – в темные гранулиты.

6. Эклогитовая фация, при которой формируются эклогиты по основным и ультраосновным породам.

Порядок описания метаморфических пород: название породы, цвет, структура, текстура, исходная порода, тип метаморфизма, применение.

При описании следует использовать следующие рекомендации.

Структуры метаморфических пород:

- полнокристаллическая (хорошо видны кристаллические зерна, слагающие породу);

- скрытокристаллическая (зерна, слагающие породу могут быть видны только при значительном увеличении).

Текстуры метаморфических пород:

- сланцеватая (однородная масса распадается на тонкие чешуйки-пластинки);

- полосчатая, характерна для гнейсов. Представляет собой чередование различных по минеральному составу полос;

- очковая, также характерна для гнейсов. Представляет собой линзовидное увеличение толщины отдельных полосок в полосчатой текстуре;

- массивная, представляет собой плотную однородную кристаллическую массу (кварцит, мрамор и др.);

- волокнистая, характерна для серпентинита и асбеста.

В учебную коллекцию входят следующие метаморфические породы:

Роговики, исходными породами для которых являются глинистые сланцы и эффузивные зеленокаменные породы. В состав роговиков входят такие минералы, как кварц, слюды, полевые шпаты, реже пироксены и амфиболы.

С роговиками сходны яшмы, являющимися породами кремнистого (силицитового) состава. Это либо слабо измененные осадочные кремнистые породы, либо породы метаморфического генезиса.

Филлиты – тонкосланцеватые полнокристаллические породы, состоящие из серицита, хлорита, биотита, кварца, полевого шпата. Образуются филлиты при метаморфизме глинистых пород. Истользуются в качестве строительного и облицовочного материала.

Сланцы. К этой группе пород принадлежат слюдяные, хлоритовые, тальковые сланцы, а также переходные разности: слюдяно-хлоритовые, серицитовые и другие.

Мрамор. Однородная зернистая порода, являющаяся продуктом перекристаллизации известняков. Мраморы являются отличным облицовочным и электроизоляционным материалом. Белые тонкозернистые однородные мраморы хороший материал для скульптурных работ.

Кварциты представляют собой плотные зернистые породы, сложенные перекристаллизованными зернами кварца и кварцевым цементом. Используются как облицовочный и строительный материал. Некоторые разновидности кварцитов используются в качестве поделочного камня.

Большое значение в промышленности имеют железистые кварциты (джеспилиты), содержащие присутствие тонких прослоек и вкраплений магнетита и гематита.

Серпентиниты, или змеевики являются продуктами гидротермального метаморфизма. Состоит порода почти полностью из серпентина С серпентинитами могут быть связаны такие полезные ископаемые, как хромитовые руды, тальк, асбест. Некоторые разновидности серпентинитов используются как поделочный камень.

Гнейсы – это сильно метаморфизованные породы, обладающие полосчатой текстурой. В большинстве случаев гнейсы слагают кварц, полевой шпат и слюды. Среди гнейсов выделяются разновидности, образованные при метаморфизме осадочных пород (парагнейсы) и магматических (ортогнейсы) пород

Гнейсы используются как строительный и облицовочный материал.

Скарны – это известково-силикатные породы, состоящие, обычно, из гранатов и пироксенов. В рудных скарнах встречается магнетит, сульфидные медные руды и др.

Эклогиты – кристаллическая зернистая массивная, иногда слабо сланцеватая порода. Состоят эклогиты в основном из пироксенов и гранатов, т.е. состав эклогитов такой же, как и состав основных магматических пород, типа базальтов и габбро.