Metamorfne stijene. Kako nastaju metamorfne stijene

Zahvaljujući pokretu litosferske ploče Magmatske i sedimentne stijene mogu biti izložene ekstremno visokim temperaturama, različitim vodenim i plinskim otopinama, jakom pritisku, zbog čega počinju mijenjati. Tako nastaju metamorfne stijene.

Što je to?

Metamorfne stijene su stijene koje se formiraju u slojevima zemljine kore kao posljedica procesa metamorfizma (tj. Transformacije magmatskih i sedimentnih stijena pod utjecajem fizičko-kemijskih uvjeta). Na temelju prvog tipa stijene formira se zaštitni oblik (pokrov). U ovom slučaju, prefiks Ortho-, na primjer, orthogneisses se dodaje nazivu pasmine. Sedimentne stijene dati oblik sloja pojavljivanja, s prefiksom para, na primjer, paragneiss se dodaje nazivu stijena.

Što je metamorfizam

Metamorfizam je proces transformacije stijena uz očuvanje čvrstog stanja. Pojavljuje se pod utjecajem endogenih čimbenika. Kako se formiraju metamorfne stijene i što utječe na taj proces? Glavni čimbenici ovog fenomena: tlak, temperatura, kemijski aktivne tvari.

Kako temperatura utječe na stijene metamorfnog porijekla? Pokreće procese stvaranja minerala i ubrzava protok kemijske reakcije: dehidracija i dekarbonizacija. Kao rezultat toga, formiraju se više metamorfne stijene visoke temperature - minerali koji ne sadrže vodu.

Endogeni pritisak je sveobuhvatan i usmjeren. Sveobuhvatnost se postiže zbog činjenice da postoji opterećenje nadzemnih slojeva, bočni pritisak susjednih blokova i slojeva Zemlje, koji leže ispod. Porast tlaka dovodi do stvaranja stijena metamorfnog porijekla - minerala vrlo guste homogene strukture i više točke taljenja.

Voda i ugljični dioksid, kemijski aktivne tvari, također su uključeni u proces metamorfizma. Oni se nalaze u porama gotovo svih stijena. Prisutne su i klorovodična i fluorovodična kiselina, sumporovodik i dušik. Kemijski aktivne tvari, koje su u stanju tekućine ili plina, kreću se iz zona s visokim tlakom i temperaturama u zone niskog tlaka.

Vrste metamorfizma

Da bi se bolje razumjelo kako se formiraju metamorfne stijene, treba razmotriti glavne vrste ove pojave. Po ispoljavanju bilo kojih čimbenika koji ispuštaju:

1. Dinamički metamorfizam (dislokacija, kataklastičan) - javlja se pod stresom (smjerni tlak).
2. Izokemijsko - metamorfne stijene ne mijenjaju se u kemijskom i ukupnom sastavu.
3. Metasomatic (allochemical) - promjene u bruto sastavu stijene (neke tvari se odnesu, dok se druge, naprotiv, dodaju).
4. Termička (kontaktno-toplinska) - provodi se pod djelovanjem topline magme za hlađenje. Visoko-temperaturni minerali formiraju se duboko u zemljinoj kori, a niskotemperaturni minerali se formiraju s udaljenosti od magmatskog sloja.
5. Regionalno - provodi se u velikim blokovima zemljine kore pod utjecajem svih glavnih čimbenika (kemijski aktivnih tvari, tlaka i temperature).

Klasifikacija metamorfizma utjecajnim faktorima

Najmodernija klasifikacija metamorfizma je sljedeća:

1. Metamorfizam uranjanja - pojavljuje se kada se povećava cirkulacija vodenih otopina pod djelovanjem tlaka.
2. Hidracija - interakcija vodenih otopina sa stijenama.
3. Metamorfizam utjecaja (utjecaj) - snažne endogene eksplozije ili pad velikih meteorita.
4. Dislokacija - razne tektonske deformacije.
5. Toplinska - s povećanjem temperature.

Metamorfne stijene: primjeri sastava

Kemijski sastav ovih stijena vrlo je raznolik i ovisi prvenstveno o sastavu početnih komponenti. Naravno, kemijski sastav može se razlikovati od izvornog, jer su tvari izložene metasomatskim procesima.

Metamorfne stijene imaju raznolik mineralni sastav. Popis minerala koji formiraju stijene može biti prilično dugačak: kvarc, feldspat, amfibol, tinjac, piroksen. Prisutni su i tipični metamorfni minerali, kao što su kijanit, silimanit, andaluzit, granat, skapolit, kordierit. Tvar iz koje se metamorfne stijene mogu u potpunosti sastojati je mramor (kalcit). Za slabo metamorfozirane stijene karakteristična je prisutnost klorita, talka, zoizita, epidota, aktinolita i karbonata.

Teksture stijene

Klasificiramo metamorfne stijene. Primjeri tekstura dati će predodžbu o prostornim značajkama svojstava određene pasmine. Postoje sljedeći načini za popunjavanje prostora teksture:

1. Shale - najčešće u metamorfnim stijenama. Lamelarni, lisnati i ljuskavi minerali imaju takvu teksturu. Vjeruje se da je to neka vrsta prilagodbe kristalizaciji pod visokim tlakom - stijene se razbijaju u tanke ploče ili pločice.
2. Pjegavi - pasmina ima mrlje koje se razlikuju po sastavu, boji i otpornosti na atmosferske utjecaje.
3. Traka - u mineralnoj traci koja se izmjenjuje u sastavu. Ova tekstura ima stijene magmatske, sedimentne, metamorfne.
4. Ploved - pod utjecajem visokotlačne stijene sakuplja se u malim naborima.
5. Masovna - orijentacija minerala koji formiraju stijene nema.
6. Kataklastični minerali odlikuju se deformacijom i fragmentacijom, formiraju se zrna.
7. Bademov kamen je mineral zastupljen relativno ovalnim ili zaobljenim agregatima među škriljcima.

Struktura metamorfnih stijena

Ovaj koncept karakterizira dimenzijske parametre zrna koja tvore stijenu. Strukture nastaju tijekom kristalizacije u krutom stanju. Sve metamorfne stijene imaju jedinstvenu strukturu. Popis se može klasificirati prema veličini i obliku mineralnih zrna. Oblik zrna proizvodi sljedeće strukture:

• fibroblast (vlaknasti kristali);
• nematoblastični (igličasti i dugački prizmatični kristali);
• lepidoblastični (ljuskavi ili lisnati kristali);
• granoblastni (izometrijska zrna).

U relativnim veličinama može se razlikovati:

• heteroblastični (sva zrna različitih veličina);
• homeoblastični (zrna iste veličine);
• porfiroblastični (nepravilni granulirani);
• sito (u velikim kristalima minerala uočeni su mali rastovi drugog minerala);
• poikiloblastika (mali izdanci raznih minerala u podnožju stijene).

Pasmine regionalnog metamorfizma

Kao rezultat regionalnog metamorfizma formirane su sljedeće pasmine:

1. Filili su tamna gusta škriljca s osebujnim svilenkastim sjajem. Sastoji se od sericita i kvarca, mogućih nečistoća biotita, klorita i albita.
2. Glineni škriljci su stijene koje predstavljaju početnu fazu metamorfizma glinenih stijena. Sastoje se od klorita, hydromica, rjeđe - kaolinita, minerala miješanog sloja i montmorilonita. Također uključuje kvarc, Feldspati i raznih minerala koji nisu glineni. Ove pasmine dobile su ime zbog strukture škriljca. Lako ih je podijeliti u pločice. Boje su smeđe, sive, zelene. Može sadržavati karbonatne tvari, željezne sulfide i karbonatne neoplazme.
3. Talski škriljac - sastoji se od pahuljica ili listova strukture škriljevca. Mineralna je meka, masna sjajna, bijela ili zelenkasta. Kromiti, magnezit, apatit, aktinolit, turmalin i glinkit mogu biti prisutni kao nečistoće u pripravku. Vrlo često se klorit miješa s talkom, što uzrokuje prijelaz na škriljac talc-klorida.
4. Kristalni škriljavci velika su skupina metamorfnih stijena koje se odlikuju visokim stupnjem metamorfizma. Sastoji se od kvarca, feldspara, tamnih minerala, a kvantitativni odnosi među njima mogu biti različiti.
5. Kvarciti su stijene sastavljene od kvarcnih zrna. Nastala je tijekom metamorfizma porfita i malih pješčenjaka. Oni su svojevrsni "tragač za pretraživanje" za pronalaženje naslaga ruda bakrenih sulfida.
6. Kloritne škriljce - kamenaste ili škriljevacke stijene, koje se sastoje uglavnom od klorita pomiješanog sa tinjcem, talkom, aktinolitom, kvarcom, epitodom. Na dodir mast, imaju malu tvrdoću i zelenu boju.

Daleko je nije dovršeno klasifikacija metamorfnih stijena regionalnog metamorfizma. Također se razlikuju amfiboliti i gnajsi.

Stijene formirane dinamometamorfizmom

Nastali su pod djelovanjem tektonskih poremećaja u zoni fragmentacije i deformacije, kojoj su podvrgnuti ne samo stijene, već i minerali. Postoje sljedeće vrste:

1. Monoliti su stijena tankih vrhova s ​​jasno definiranom strukturom škriljca. Takvi se minerali formiraju u zonama drobljenja, duž ravnina rasjeda i potiska. Pojedinačni blokovi stijena se pomiču, što dovodi do drobljenja, brušenja i istovremenog stiskanja stijene, tako da postaje homogena i kompaktna. Karakteristična značajka monolita je vezana struktura, fluidnost i raslojavanje.
2. Kataklasiti nastaju kao rezultat dislokacijskog metamorfizma, koji nije praćen pojavama mineralizacije i rekristalizacije. U unutarnjoj strukturi može se promatrati visoko deformirana, savijena i drobljena mineralna zrna i vezni cement.