Gneiss ir rupji graudains metamorfiskas izcelsmes iezis ar raksturīgu struktūru dažādu minerālu mainīgu slāņu veidā. Šīs vienošanās rezultātā tai ir svītrains izskats. Termins "gneiss" nav saistīts ar īpašu minerālu sastāvu, jo pēdējais ļoti atšķiras un ir atkarīgs no protolīta (prekursora). Šim iežu veidojumam ir daudz šķirņu.
Kas ir gneiss?
Kā minēts iepriekš, nosaukums "gneiss" ir faktūras, nevis sastāvdaļu sastāva rādītājs. Saskaņā ar šo definīciju krīt daudzi metamorfiski ieži ar joslu struktūru, kas atspoguļo gaismas un tumšo minerālu atdalīšanu. Šis izvietojuma veids norāda uz visu gneisu veidošanās apstākļu nopietnību.
Minerālu atdalīšana notiek ar diezgan spēcīgu jonu migrāciju, kas ir iespējama tikai ļoti augstā temperatūrā (600-700 ° C). Otrais nepieciešamais nosacījums ir spēcīgs spiediens, kas noved pie sloksņu parādīšanās. Turklāt pēdējie var būt gan taisni, gan izliekti, un tiem var būt dažāda biezuma.
Gneisa tekstūras raksturīga iezīme ir arī tā, ka tās svītras nav cietas loksnes vai plāksnes, bet slāņi ar granulētu struktūru. Vairumā gadījumu minerālu granulas ir redzamas ar neapbruņotu aci.
Vizuāli gneiss var izskatīties savādāk. Katrai šāda veida šķirnei ir unikāls raksts. Melnā un gaišā minerālu slāņi var būt taisni, viļņaini vai ar neregulāru formu. Pēdējā gadījumā to atrašanās vieta izskatās haotiska. Dažos akmeņos svītras ir tik biezas, ka gneisa struktūra ir redzama tikai uz pietiekami liela klints gabala.
Vispārīga informācija
Gneiss ir ļoti izplatīts iežu veids, kas raksturīgākais kontinentālās garozas apakšējās zonās. Tomēr dažās vietās tas bieži atrodas uz virsmas. Tas ir sastopams tajās pasaules daļās, kur kristāliskos iežus neaptver nogulumiežu slānis (Skandināvija, Kanāda utt.).
Atbilde uz jautājumu par to, kas ir gneiss, ne vienmēr bija viennozīmīga. Pirmo reizi šo terminu Agricola lietoja 1556. Gadā, lai apzīmētu iežu ar dzelzi saturošām vēnām. Domājams, ka šī vārda mūsdienīgas lietošanas pamatus 1786. gadā ielika Vegners. Viņš definēja gneisu kā laukšpata iežu ar kvarca vizlu un rupju šķiedru struktūru.
Metamorfisko iežu iezīmes
Iežu, ko sauc par metamorfajiem, veidojas ugunīgās vai nogulumiežu prekursoru pārveidošanas rezultātā. Izmaiņas galvenokārt ir saistītas ar tektoniskiem procesiem, kas noved pie tā, ka daži zemes garozas apgabali nonāk paaugstinātas temperatūras un spiediena apstākļos. Tas sāk vairākus fizikāli ķīmiskos procesus, kuru rezultātā:
- pārkristalizācijai - izmaiņām minerālu orientācijā, izvietojumā un struktūrā;
- dehidratācija;
- risinājumu migrācija;
- dažu ķīmisku savienojumu pārvēršana citos;
- jaunu kompozīcijas komponentu ieviešana.
Rezultātā avota iezis (nogulumiežu, rupjš vai metamorfs) iegūst pilnīgi atšķirīgas īpašības. Turklāt izmaiņu pakāpe ir atkarīga no pārveidošanu izraisošo faktoru iedarbības stipruma un ilguma.
Tipiski metamorfisko iežu piemēri ir kvarcīts, marmors un slāneklis, kas veidoti attiecīgi no smilšakmens, kaļķakmens un māla. Magmatiskie un nogulumiežu protolīti transformācijas laikā izturas atšķirīgi. Bieži metamorfisms tiek veikts vairākos posmos.
Gneiss ir augstas kvalitātes metamorfa iežu piemērs. Tas nozīmē, ka tas izveidojās ļoti skarbos fiziskos apstākļos.
Gneisa struktūra un sastāvs
Kā minēts iepriekš, gneisa sastāvdaļu sastāvs ir diezgan mainīgs. Tomēr visos šīs grupas iežos var atšķirt vairākus visbiežāk sastopamos minerālus. Lielākās daļas gneisu pamatā ir:
- laukšpats (ortoklāze, plagioklaze);
- kvarcs;
- vizla (cepums, biotīts utt.).
Nelielā daudzumā var būt ragainis (augīts), kā arī dažādi piemaisījumi.
Derīgo izrakteņu spektrā var ietilpt arī:
- grafīts;
- staurolīts;
- kianīts;
- granātābols;
- silimanīts;
- amfiboli;
- porferoblasti;
- epidote.
Kopumā mēs varam teikt, ka gneisa struktūru veido gaiši un tumši silikāti, kas veido neregulāras paralēlas joslas ar biezumu no 1 līdz 10 mm. Tomēr dažreiz tie var būt daudz biezāki. Tas liek domāt, ka šāds gneiss tika daļēji izkausēts vai ieviests jauns materiāls. Šādas izmaiņas notiek pārejā uz cita veida iežiem - migmatītu.
Neskatoties uz labi attīstīto noslāņošanos, galvenais gneisa īpašums ir integritāte. Šī ir diezgan spēcīga šķirne. Kravu ietekmē tas neplaisā gar salocīšanas plaknēm, piemēram, šīferi. Tas notiek tāpēc, ka mazāk nekā 50% minerālu graudu gneisā iegūst pareizu orientāciju. Tā rezultātā veidojas diezgan raupja slāņveida struktūra. Sadalījuma raksturs ir viens no galvenajiem parametriem, pēc kura var noteikt, kurš iezis ir gneiss un kurš - filīts vai šīferis.
Gaismas joslas parasti veido laukšpats un kvarcs, bet tumšās joslas veido mafijie minerāli (ragu dzimtas, piroksēns, biotīts utt.).
Akmeņu veidošanās
Gneiss veidojas minerālu graudu pārkristalizācijas rezultātā spēcīgā karsēšanā un spiedienā. Šis process notiek uz šķīvju sadursmju robežas, un to sauc par reģionālo metamorfismu. Šādu izmaiņu laikā minerālu graudi palielinās pēc lieluma un tiek sadalīti sloksnēs, kas padara iežu stabilāku.
Gneiss var veidoties no dažādiem priekšgājējiem, to skaitā:
- māla un smilšu atradnes;
- citur nezināmi ieži;
- silikarbonāta un karbonāta nogulsnes.
Tipiskākais gneisa protolīts ir slāneklis. Temperatūras un spiediena ietekmē tas pārvēršas par filitītu, pēc tam par metamorfu slānekli un visbeidzot par gneisu. Šo procesu papildina avota iežu māla sastāvdaļu pārveidošana vizlas formā, kuras pārkristalizācijas rezultātā tiek pārveidotas par granulētiem minerāliem. Pēdējā izskats tiek uzskatīts par pārejas uz gneisu robežu.
Diarīts ir arī diezgan izplatīts protolīts. Granīts var kalpot arī kā priekštecis, kas, paaugstinātas temperatūras un spiediena ietekmē, iegūst svītrainu struktūru. Šādu gneisu sauc par granītu. Tās veidošanās laikā mineraloģiskās pārvērtības praktiski nenotiek. Izmaiņām galvenokārt ir strukturāls raksturs.
Granīta gneiss veidojas arī dažu nogulumiežu metamorfisma rezultātā. To pārveidošanas galaproduktam ir svītraina struktūra un mineraloģiskais sastāvs, kas līdzīgs granītam.
Klasifikācija
Šķirnes klasifikācija balstās uz četrām gneisa īpašībām:
- protolīta tips;
- protolīta nosaukums;
- minerālu sastāvs;
- struktūra un faktūra.
Lai apzīmētu šķirnes šķirni, parasti tiek izmantots divkāršs termins. Piemēram, vārda "granīts" klātbūtne nosaukumā norāda, ka šāds gneiss tika izveidots no granīta, bet "dioritic" - no diorīta. Šajā gadījumā kvalifikācijas termins atbilst noteiktam protolītam.
Klasifikācija pēc prekursoru šķirnes ir plašāka. Pēc viņas teiktā, visi gneiss ir sadalīti divos veidos:
- ortogēnes - veidojas no nezināmiem iežiem;
- paragneisses - cēlušies no nogulumiežiem.
Pēc minerālu sastāva izšķir šādus gneisu veidus:
- piroksēns;
- sārmains;
- amfibols;
- biotīts;
- divu vizlu;
- muskuļains
- plagiogneisses.
Ja vārdam “gneiss” nav kvalificējama vārda, tad sastāvdaļu sastāvu parasti uzskata par klasisku (laukšpats, kvarcs, biotīts).
Strukturālā klasifikācija raksturo slāņu formu un izvietojumu. Tumšās un gaišās svītras var veidot dažādas faktūras, tāpēc var atšķirt koku, lapu, lentu gneisu utt.
Fizikālās un mehāniskās īpašības
Gneisa grupas ietvaros dažādu iežu šistošanas pakāpe mainās diezgan plašā diapazonā, saistībā ar kuru fizikālo un mehānisko īpašību rādītāji ievērojami svārstās. Galvenām īpašībām eksperimentāli tika noteiktas šādas vērtības:
- blīvums - no 2650-2870 līdz g / m 3;
- ūdens absorbcija - 0, 2-2, 3%;
- porainība - 0, 5-3, 0%.
Kopumā gneiss var raksturot kā smagu, stipru un raupju pret pieskāriena iežu ar augstu blīvumu un izteikti slāņainu struktūru, izturīgu pret sadalīšanos. Šī akmens cietība ir salīdzināma ar tēraudu.
