Завдяки руху літосферних плит, магматичні і осадові гірські породи можуть піддаватися впливу надзвичайно високих температур, різних водних і газових розчинів, сильному тиску, через що вони починають видозмінюватися. Так утворюються метаморфічні гірські породи.
Що це таке
Метаморфічні гірські породи - це породи, утворені в пластах земної кори внаслідок процесу метаморфізму (тобто перетворення магматичних і осадових гірських порід під впливом фізико-хімічних умов). На основі першого типу порід утворюється форма інтрузій (покрив). В цьому випадку до назви породи додають приставку орто, наприклад, ортогнейси. Осадові породи дають пластову форму залягання, при цьому до назви порід додають приставку пара-, наприклад, парагнейси.
Що таке метаморфизм
Метаморфізм - це процес перетворення гірських порід із збереженням твердого стану. Він відбувається під дією ендогенних факторів. Як утворюються метаморфічні гірські породи і що впливає на цей процес? Головні чинники цього явища: тиск, температура, хімічно активні речовини.
Як впливає температура на гірські породи метаморфічного походження? Вона запускає процеси мінералоутворення і прискорює перебіг хімічних реакцій: дегідратації і декарбонізації. В результаті утворюються більш високотемпературні метаморфічні гірські породи - мінерали, які містять воду.
Тиск в ендогенних умовах носить всебічний і спрямований характер. Всебічність досягається завдяки тому, що відбувається навантаження верхніх товщ, бічний тиск сусідніх блоків і шарів Землі, які залягають нижче. Підвищення тиску призводить до того, що утворюються гірські породи метаморфічного походження - мінерали з дуже щільною однорідною структурою і більш високою температурою плавлення.
В процесі метаморфізму також беруть участь вода і вуглекислий газ - хімічно активні речовини. Вони містяться в порах практично всіх гірських порід. Також присутні соляна і фтороводородной кислота, сірководень, азот. Хімічно активні речовини, перебуваючи в рідкому або газовому стані, переміщаються з зон з високими тиском і температурами в зони низького тиску.
типи метаморфізму
Щоб краще зрозуміти, як утворюються метаморфічні гірські породи, слід розглянути основні типи цього явища. За прояву будь-яких чинників виділяють:
- Дінамометаморфізм (дислокаційний, катакластіческімі) - відбувається в умовах стресу (спрямованого тиску).
- Ізохіміческій - метаморфічні гірські породи не змінюються за хімічним і валовому складу.
- Метасоматичний (аллохіміческій) - змінюється валовий склад породи (одні речовини виносяться, а інші, навпаки, додаються).
- Термальний (контактово-термальний) - здійснюється під дією тепла остигає магми. У глибині земної кори утворюються високотемпературні мінерали, а з віддаленням від магматичного шару - низькотемпературні.
- Регіональний - здійснюється в великих блоках земної кори під впливом всіх основних чинників (хімічно активних речовин, тиску та температури).
Класифікація метаморфізму за такими чинниками впливу
Найбільш сучасна класифікація метаморфізму виглядає наступним чином:
- Метаморфізм занурення - виникає при підвищенні циркуляції водних розчинів під дією тиску.
- Гідратаційна - взаємодія водних розчинів з гірськими породами.
- Ударний (імпактних) метаморфизм - потужні ендогенні вибухи або падіння великих метеоритів.
- Дислокаційний - різноманітні тектонічні деформації.
- Термальний - з підвищенням температури.
Метаморфічні гірські породи: приклади складу
Хімічний склад цих порід досить різноманітний і залежить перш за все від складу вихідних компонентів. Звичайно, хімічний склад може відрізнятися від початкового, оскільки речовини піддаються впливу метасоматічеських процесів.
Різноманітний мінеральний склад мають метаморфічні гірські породи. Список породоутворюючих мінералів може бути досить довгим: кварц, польові шпати, амфіболи, слюди, піроксени. Також присутні типові метаморфічні мінерали, такі як дистен, силіманіт, андалузит, гранат, скаполіт, кордиерит. Речовина, з якого можуть повністю складатися метаморфічні гірські породи, - мармур (кальцит). Для слабометаморфізованниє порід характерна наявність хлоритів, тальку, цоизита, епідоту, актинолита, карбонатів.
текстури порід
Класифікуємо метаморфічні гірські породи. Приклади текстур дадуть уявлення забраження властивостей тієї чи іншої породи. Виділяють наступні способи заповнення текстурного простору:
- Сланцева - найбільш часто поширена в метаморфічних породах. Таку текстуру мають пластинчасті, лістоватие і лускаті мінерали. Вважається, що це свого роду пристосування до кристалізації при високому тиску - породи розпадаються на тонкі пластинки або плитки.
- Плямиста - порода має плями, які відрізняються за складом, кольором і стійкості до вивітрювання.
- Полосчата - в мінералі чергуються смуги, різні за складом. Таку текстуру мають гірські породи магматичні, осадові, метаморфічні.
- Плойчаті - під впливом високого тиску порода збирається в дрібні складочки.
- Масивна - орієнтування породоутворюючих мінералів відсутня.
- Катакластіческімі - мінерали відрізняються деформацією і роздроблення, утворюються зерна.
- Миндалекаменной - мінерал представлений порівняно овальними або округлими агрегатами серед сланцюватою породи.
Структура метаморфічних порід
Це поняття характеризує розмірні параметри зерен, що утворюють породу. Структури виникають при кристалізації в твердому стані. Свою унікальну структуру мають всі метаморфічні гірські породи. Список можна класифікувати в залежності від розмірів і форми зерен мінералів. За формою зерен виділяють наступні структури:
- фібробластовая (волокнисті кристали);
- нематобластовой (голчасті і дліннопрізматіческіе кристали);
- лепідобластовая (лускаті або лістоватие кристали);
- гранобластовая (ізометричні зерна).
За відносним розмірам можна виділити:
- гетеробластовая (всі зерна різного розміру);
- гомеобластовая (зерна однакового розміру);
- порфіробластовая (нерівномірно-зерниста);
- сітовідной (у великих кристалах мінералу спостерігаються дрібні вростки іншого мінералу);
- пойкілобластовая (дрібні вростки різних мінералів в основі породи).
Породи регіонального метаморфізму
В результаті регіонального метаморфізму утворилися наступні породи:
- Філліти - темна щільна Сланцеватая порода зі своєрідним шовковистим блиском. Складається з серициту і кварцу, можливі домішки буттям, хлорита і альбіта.
- Глинисті сланці - породи, що представляють початкову стадію метаморфізму порід глинистих. Складаються з хлорита, гидрослюд, рідше - каолініту, смешаннослойних мінералів і монтмориллонита. Також до складу входить кварц, польові шпати і різні негліністих мінерали. Свою назву ці породи отримали завдяки своєму Сланцеватая будовою. Їх досить легко розколоти на плитки. Колір мають бурий, сірий, зелений. Можуть містити вуглисту речовина, сульфіди заліза і карбонатні новоутворення.
- Сланці тальку - складаються з лусочок або листочків тальку сланцевого будови. Мінерал м`який, має жирний блиск, колір білий або зеленуватий. У складі в якості домішок може бути присутнім хромит, магнезит, апатит, актіноліт, турмалін, Глінки. Досить часто до тальку домішується хлорит, що обумовлює перехід в сланець Талькова-хлорістовий.
- Сланці кристалічні - велика група метаморфічних порід, які відрізняються високим ступенем метаморфізму. Складаються з кварцу, польового шпату, темноколірних мінералів, кількісні взаємовідносини між якими можуть бути різні.
- Кварцит - породи, що складаються з зерен кварцу. Утворюються при метаморфизме порфітов і дрібних пісковиків. Є своєрідним «пошуковим маячком» для знаходження покладів медноколчеданних руд.
- Сланці хлоритові - лускаті або сланцеві породи, які складаються переважно з хлорита з домішкою слюди, тальку, актинолита, кварцу, епітода. На дотик жирні, мають невелику твердість і зелене забарвлення.
Це далеко неповна класифікація метаморфічних гірських порід регіонального метаморфізму. Виділяють також амфіболіти і гнейси.
Породи, що утворилися при дінамометаморфізм
Вони виникли під дією тектонічних порушень в зоні роздроблення і деформації, яким піддається не тільки сама порода, а й мінерали. Виділяють наступні види:
- Моноліти - гірська порода тонкоперетертих, з чітко вираженою сланцевої структурою. Такі мінерали утворюються в зонах дроблення, по площинах скидів і насувів. Окремі блоки гірських порід переміщуються, що призводить до дроблення, перетирання і одночасного здавлення породи, завдяки чому вона стає однорідною і компактною. Характерною рисою монолітів є полосчатая структура, флюїдальниє і розшарування.
- Катаклазіти - утворюються в результаті дислокационного метаморфізму, який не супроводжується явищами минералообразования і перекристалізації. У внутрішній будові можна спостерігати сильно деформовані, вигнуті і роздроблені зерна мінералів і зв`язує цемент.
