Metamorfiniai akmenys: prasmė ir klasifikacija

Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie: - 1. Metamorfinių uolienų reikšmę 2. Metamorfinių uolų tekstūros 3. Folija 4. Charakteristikos 5. Metamorfinis laipsnis 6. Uolienų transformacija į metamorfinius uolus 7. Tekstūrinė klasifikacija.

Turinys:

Metamorfinių uolienų reikšmė
Metamorfinių uolų tekstūros
Folijacija metamorfiniuose uolose
Metamorfinių uolienų charakteristikos
Metamorfinis laipsnis
Uolų transformacija į metamorfinius uolus
Metamorfinių uolienų tekstūrinė klasifikacija

1. Metamorfinių uolienų reikšmė:

Metamorfinių uolienų susidaro didelio karščio ir slėgio dėl dugno, nuosėdų ar kitų esamų uolų veikimas. Uolienų sudedamosios dalys iš naujo kristalizuojamos, kad gautų naują tekstūrą, turinčią naujų savybių.

Taigi kiekvienam metamorfiniam uolienui yra pirminis roko, iš kurio jis buvo suformuotas. Procesas, kurio metu akmenys patenka į šilumą, slėgį ir reakciją su cheminiais tirpalais, ir tokiu būdu transformuojant į metamorfines uolienas, vadinamas metamorfizmu.

Metamorfiniai procesai visiškai atnaujina ir keičia jau egzistuojančią senosios uolienos fizinę ir cheminę savybę, kad naujai suformuotas metamorfinis uoliena būtų visiškai kitoks.

Transformacija gali apimti mineralogijos, tekstūros, audinio ir net cheminės sudėties pokyčius. Metamorfizmas įvyksta tada, kai uolienai patenka į šilumą (iš laidojimo ar netoliese esančių magma injekcijų), spaudimą (laidotuvą), nukreiptą nuo streso (nuo susidūrimo su plokštelėmis) arba visų jų derinius.

Šie procesai paverčia vienos rūšies uolieną į kitą. Su metamorfizmu susiję spaudimai yra ekstremalūs. Galimi penkių, dešimties ar net penkiolikos tūkstančių atmosferos slėgiai. Tokie aukšti slėgiai yra didelio gylio viduje.

Taip pat reikia suprasti, kad laikas, susijęs su roko metamorfoze, yra geologinis laikas - gali būti šimtai tūkstančių ar net milijonų metų. Metamorfinį procesą dažnai lydi chemiškai aktyvių skysčių įsiskverbimas per akmenis.

Svarbiausias skystis yra vanduo. Vanduo metamorfizmo temperatūroje yra perkaitintas, ty jis yra daug didesnis už normalią virimo temperatūrą ir dėl didelio slėgio, kurį jis vis dar turi skystoje būsenoje.

Perkaitinto vandens cirkuliacija padeda skatinti pokyčius transportuojant jonus iš vienos vietos į kitą. Kai karštis, slėgis ir chemiškai aktyvūs skysčiai labai ilgą laiką patenka ant uolos, akmuo pasikeis ir pasikeis.

2. Metamorfinių uolienų tekstūros:

Daugeliu atvejų uolienos, kurios yra metamorfuotos, šildomos ir suspaudžiamos, stumiamos aplink, ty deformuojamos. Pvz., Kaip įdubęs plutonis įsiskverbia į aplinkinį uolą, jis šildo uolą ir taip pat turi užkirsti kelią sau, taigi jis turi atsispirti iš esamo uolos. Šis spaudimas sukuria savybes, kurios bendrai vyksta po pavadinimu metamorfinė tekstūra, grūdų išdėstymas uoloje.

Paprastas mineralų išdėstymas yra suskirstyti į juostas ar lapus, vadinamus foliacija. Veislėje, vadinamoje gneissic foliation, granitams būdingi mineralai yra išdėstyti kontrastingose juostose.

Šviesios spalvos mineralai (kvarcas ir lauko špatas) ir tamsios mineralai (dažniausiai juoda žėručio ir rago) yra atskirti į atskiras juostas, suteikiančias uolienai dryžuotą išvaizdą. Tai būdinga gnešui, kuris atrodo kaip juostinis granitas.

Kai platy mineralai, tokie kaip žėrutis, yra gausūs, uolos įgyja platišką išvaizdą, nes daugelis jos lėktuvų blizga su žėručiu. Tai vadinama Schistosity, kuri yra būdinga Schistui, blizgiam metamorfiniam uolienui, kuris daug naudojamas dekoratyviniais tikslais.

Keletas metamorfinių tekstūrų yra tokie dažni, kad jie turi specialių pavadinimų. Toliau pateikiami terminai apibūdinami tekstūroms, kurios gali būti atpažįstamos per megaskopinį tyrimą.

i. Kataklastic:

Sudėtyje yra daug grūdų, kurie buvo suskaidyti, suskaidyti ir (arba) granuliuoti reaguojant į dislokacijos metamorfizmą, kai vyraujantis agentas yra diferencinis stresas.

ii. Crystalloblastic:

Rekristalizacijos rodymas pagal nukreiptą slėgį.

iii. Granoblastic:

Jų charakterizuoja daugiau ar mažiau lygiagreti grūdai, paprastai su gerai suklijuotomis ribomis.

iv. Lepidoblastic:

Kurių sudėtyje yra nepaprastai didelė plyšių ar dribsnių mineralinių grūdų (pvz., Žėručio arba chlorito) dalis, turinti žydėjimą.

v. Nematoblastic:

Turinti pastebimą prizminių mineralinių grūdų (pvz., Amfibolio) dalį, turinčią pageidaujamą išlygiavimą, lineaciją.

vi. Poikiloblastic:

Turintys megakrystų, kurie yra apsupti kitų mineralų (tai kartais vadinama sietų tekstūra).

vii. Augen:

Akių formos (lęšiai) mega kričiai.

viii. Idioblastic:

Euhedriniai grūdai, sudaryti iš metamorfinio perkristalinimo.

ix. Megacryst:

Bet koks grūdas, nesvarbu, kokia jos kilmė, yra gerokai didesnis nei aplinkinių grūdų.

x. Porphyroblast:

Megakristas susidarė dėl metamorfinio perkristalinimo.

xi. Xenoblastas:

Anhedriniai grūdai, susidarę iš metamorfinio perkristalinimo.

3. Folijavimas metamorfiniuose uolose:

Mes žinome, kad viena iš metamorfizmo priežasčių yra spaudimas. Roko mineralai, kai jie spaudžiami esant aukštam slėgiui, yra priversti keisti. Metamorfiniai akmenys gali būti paveikti dviejų tipų slėgiais, kaip parodyta 14.5 pav. netiesioginis ir tiesioginis spaudimas.

Netiesioginis spaudimas verčia akmenis iš visų pusių, kad medžiagos būtų suspaustos, pašalinant tarpas tarp dalelių ar kristalų. Tiesioginio slėgio atveju stūmimo jėgos veikia iš dviejų priešingų krypčių, dėl kurių mineralai pailgėja ir pasirenka lygiagrečius sluoksnius.

Ši tekstūra, kai mineralai, veikiantys tiesioginio slėgio metu, yra priversti formuoti plonus sluoksnius, vadinami foliacija. Suspaustos mineralinės medžiagos pertvarkomos į ilgas linijines formas. Galima pastebėti, kad ne visi metamorfiniai uolienai.

4. Metamorfinių uolienų charakteristikos:

Jei uoliena keičiasi į metamorfinį uolą, dauguma lanko charakteristikų gali pasikeisti. Tokie pokyčiai vyksta, kad naujai suformuotas metamorfinis uolienas negali būti panašus į savo pradinį uolą.

Svarbios metamorfinių uolienų savybės yra šios:

i. Tekstūros pakeitimas:

Metamorfizmo procese pasikeičia kristalų ar grūdų dydis, forma ir atstumas. Akmens grūdai greičiausiai ištirps ir susilieja su šilumos ir slėgio veiksmais ir perkainojami, formuodami didesnius kristalus.

Tokiu būdu pasikeičia roko pradinė tekstūra. Kitais atvejais aukštas slėgis gali sudaužyti trapius grūdus į mažesnius fragmentus ir tokiu būdu pakeisti akmens tekstūrą arba dėl bendro šilumos ir slėgio poveikio fragmentuotus lūžusius uolus galima pakeisti į kietą kristalinį uolą.

ii. Tankio pokytis:

Dideliuose gelmėse palaidotų girnelių nuosėdų porų erdvės gali būti uždarytos dėl vyraujančio aukšto slėgio. Be to, didelis grūdams veikiantis slėgis gali suspausti grūdus į mažesnį dydį. Visi šie veiksmai sumažina uolos tūrį ir taip padidina uolos tankį.

iii. Foliation ir Banding:

Aukšto slėgio veikimo metu kristalai yra priversti suskirstyti į sluoksnius, dėl kurių atsiranda lapija. Kai uolienų mineralų sluoksniai patenka į slėgį, gali būti suformuotos skirtingų spalvų juostos, jei mineralai turi skirtingą tankį. Kartais dėl didžiulės šilumos uolienos sluoksniai gali iškreipti.

iv. Mineralinės sudėties pakeitimas:

Originalo uolienos mineralai, esant aukštam slėgiui ir karščiui, patiria stabilumą. Bus pertvarkyti jonai, dėl kurių susidarys nauji mineralai.

v. Metamorfinių uolų klasifikavimas:

Metamorfiniai uolienai dažnai skirstomi į raižytas ir nepalenktas akmenis - kriterijus, pagrįstas jų išvaizda. Folijuotų uolienų išvaizda yra lygi arba sluoksniuota, nes uolienos mineralai yra lygiagrečiai suderinti. Jie apima šašą, gneissą ir skalūną. Neapribotos uolienos apima marmurą, kvapą ir kvarcitą. Jie susideda iš vieno vyraujančio mineralinio ir vienodo dydžio kristalų.

5. Metamorfinis laipsnis:

Metamorfinis laipsnis reiškia metamorfizmo intensyvumą ar laipsnį. Kadangi laikui bėgant spaudimas ir temperatūra didėja palaidojant, metamorfinis laipsnis didėja. Pavyzdžiui, tai atsitiktų, jei roko laikais būtų palaidotas giliau ir giliau žemės plutoje.

Pavyzdžiui, apsvarstykite dumblo sluoksnį, nusodintą ežere ar vandenyje. Kai jis palaidotas po paskesniais nuosėdų sluoksniais, purvas sutankinamas ir galiausiai tampa dumblu. Jei uola yra palaidota giliau, o slėgis didėja, jis metamorfinuojamas laipsniškai aukštesnėms klasėms. Tai metamorfozė pirmiausia yra šiferis.

Šio proceso metu padidėjęs slėgis ir temperatūra spaudžia akmenį į kietą sluoksniuotą akmenį ir prasideda kristalizacijos procesas iš molio mineralų į orientuotas mikasas, bet dar nėra gerai išvystytas. Vėliau skalūnas taps skistuvu, kuriame dauguma mineralų yra visiškai rekristalizuoti ir perorientuoti į beveik tobulą lygiagretumą.

Tada jis metamorfozuoja į gneissą, kuriame augo daug naujų mineralų. Kadangi metamorfinis laipsnis dar labiau didėja, uola pradės lydytis. Uolą, susidarantį gneiso pradėjimui išlydyti, vadina magmatitu. Jei lydymas tęsis, visa uola išlydys ir suformuos magiją, sukeldama girnelę.

Kadangi originalūs akmenys yra veikiami karščio ir slėgio, jie pradeda keistis. Koks pasikeitimas priklauso nuo šilumos ir slėgio, kurį jie patiria, arba metamorfinio lygio.

a) Žemos kokybės metamorfinės uolienos, kurios išlaiko pirminių uolienų savybes.

Tokiu atveju uolos yra veikiamos santykinai mažesnėmis temperatūromis ir slėgiais. Jei jie yra nuosėdiniai uolienai, jie vis tiek gali turėti požeminių lėktuvų ar jų originalių konstrukcijų požymių.

b) Aukštos kokybės metamorfinės uolos, kurios skiriasi nuo tėvų uolų.

Tokiu atveju uolienai patiria labai aukštą šilumos ir slėgio lygį, kad po metamorfizmo akmens vidinė struktūra nebegali būti panaši į pradinio roko struktūrą.

Regioninėje metamorfizmo srityje plutos uolienos dideliuose plotuose yra palaidotos dideliame gylyje ir vyksta struktūros pokyčiai. Didesniame gylyje palaidotas uolienai patiria didesnį spaudimą ir temperatūrą. Taigi, šiuo atveju mes pastebime, kad visame regione yra įvairių metamorfinių klasių uolų.

Metamorfinių klasių identifikavimas:

14.4 pav. Pavaizduoti įvairūs mineralai, susidarę iš skalūnų, nuosėdų akmuo, keičiantis nuo žemos kokybės metamorfizmo iki aukšto lygio metamorfizmo. Kai kuriuose aukštuose šilumos lygiuose mineralai gali ištirpti, kad taptų magma, kuri galų gale gali virsti grioviu.

6. Uolų transformacija į metamorfinius uolus:

A. Sedemų transformacija:

(1) Skalūnas, nuosėdų uoliena susideda iš mažų molio dalelių. Kai skalūnas yra metamorfinuojamas, jis pirmiausia keičiasi į skalūną. Šiferis gali sulūžti lygiais lygiais sluoksniais. Aukštesnėje temperatūroje šiferis keičiasi į filitą. Phyllite sluoksniuose yra blizgių mikroskopinių žėručio mineralų. Atliekant aukštą temperatūrą ir slėgį, susidaro dideli mineraliniai mineralai. Šioje būsenoje roko pavadinimas vadinamas Schist.

Labai aukštoje temperatūroje (apie 650 ° C) mineralai nustoja susilpninti sluoksnius ir bando išlaisvinti spaudimą, kurį sukelia slėgis, ir pakeisti savo būklę nuo vieno iš aukštų stresų iki žemesnės įtampos būsenos. Dėl to susidaro roko gneissas. Šis roko rodo pakaitomis šviesių ir spalvotų mineralų grupes. Šviesos ir tamsių mineralų atskyrimas vadinamas metamorfiniu diferenciacija. Pirmiau minėtas procesas gali sukurti gneissą iš bet kokio metamorfinio roko, ne tik skalūnų.

Jei slėgis ir temperatūra viršija gneiso susidarymo lygį, tada gneisas pradeda lydėti, kad palaipsniui taptų magma. Jei iš šios būklės atsiranda uoliena, tai roko yra migmatitas. Migmatitai yra gneissai, kurie iš dalies ištirpę ir tada sukietinami, kad būtų suformuota uola. Esant tokiai sąlygai, vis dar matomi tamsūs ir tarsi sluoksniai. Tačiau jie atrodo kaip kreivieji sluoksniai, o ne tiesūs sluoksniai.

(2) Kalkakmenis, nuosėdų uolą, metamorfizmas vyksta kitaip. Kai kalkakmenis veikia esant aukštam slėgiui ir temperatūrai, mineralai yra suspausti, o visa vidinė erdvė tarp kristalinių grūdų yra išspaudžiama. Gautas uoliena yra kietas lygus uolas, vadinamas marmuru. Marmuras turi tvirtą sklandžią funkciją ir paprastai naudojamas skulptūroms.

(3) Smėlio akmuo, sedimentinis uolienas, kuriam taikomas metamorfizmas, sudaro metamorfinį akmenį, vadinamą kvarcitu. Kaip ir marmuro atveju, šis metamorfinis uoliena susidaro, kai smėlio akmuo patiriamas labai aukštu slėgiu, kad visas vidinis tarpas tarp mineralinių grūdų būtų visiškai pašalintas, o tai sukelia vieną nepertraukiamą mineralinių grūdų masę.

B. Igneous Rocks transformacija:

Kai baziniai sluoksniai yra veikiami dideliu slėgiu, bet esant santykinai žemoms temperatūroms, jo mineralai patenka į transformacijas ir patenka į aplinką. Esant mažesniam slėgiui, mineralai yra žalios spalvos. Šioje būsenoje metamorfinis roko pavadinimas vadinamas žaliuoju šlapiu.

Tai turi žalios spalvos tekstūrą. Padidėjus slėgiui, žalios spalvos mineralai keičiasi į mėlyną spalvą, ir šioje situacijoje akmuo vadinamas mėlynuoju šlapikliu. Kai šitie šitai yra aukštesnės temperatūros ir slėgio, jie virsta gneissu. Granitas ir tokie įsibrovę akmenys, kai jie patiria aukštą temperatūrą ir slėgį transformuojasi į gneissą.

7. Metamorfinių uolienų tekstūrinė klasifikacija:

Kadangi metamorfiniai akmenys gali būti formuojami iš bet kokio tipo akmenų, jų mineralinė sudėtis yra platesnė nei visų kitų rūšių uolienų. Jie negali būti įtraukti į paprastą klasifikavimo schemą, tačiau paprastas tekstūrinis klasifikavimas pateikiamas toliau.

Svarbu pažymėti, kad dauguma metamorfinių uolų yra anizotropinės (turinčios skirtingas savybes skirtingomis kryptimis). Taigi, pavyzdžiui, skalūnas yra labai stiprus suspaudžiant, o skilimai yra statmeni suspaudimo krypčiai ir yra daug silpnesni, kai suspausti kryptimi, kuri yra lygiagreti skilimui.

Visi kiti raižyti akmenys elgiasi panašiai. Taigi kai kurių bandymų reikšmių diapazonas gali būti labai didelis. Kai kurios metamorfinių uolienų techninės savybės pateiktos toliau pateiktoje lentelėje.

i. Marmuras:

Marmuras formuojamas kaip metamorfozuotas karbonatas, dažniausiai kalkakmenis. Marmuras gali būti randamas regioninėse metamorfose, esančiose palei kontinento žemyno susidūrimo zonas, taip pat ir sulankstytų kalnų grandinių šaknis. Juos taip pat galima rasti vietovėse, kurios buvo anksčiau seklios jūros lentynos, kuriose sukaupta daug koralų rifų.

Grynas marmuras, daugiausia kalcitas su nedidelėmis priemaišomis, yra baltas, tačiau priklausomai nuo metamorfozės lygio ir cheminių priemaišų originalioje kalkakmenyje gali būti įvairių spalvų ir kristalų. Marmuras vertinamas kaip skulptūros akmuo, nes jis yra minkštas ir gražiai spalvotas.

Dėl neįprastų tekstūrų ir spalvų šis akmuo yra labai vertingas pastatų akmuo. Gražus Taj Mahal Indijoje yra pagamintas iš marmuro. Tačiau reikia pažymėti, kad marmurą veikia pramoninė tarša ir rūgštus lietus.

ii. Kvarcitas:

Kvarcitą sudaro kvarco smiltainio metamorfozė su 95 proc. Mes žinome, kad smėlio akmenų forma yra žemuminė ir jūros nuosėdų aplinka, kvarcitai randami metamorfiniuose nustatymuose. Kontaktinis metamorfizmas taip pat gamina kvarcitą, todėl kvarcitą galima rasti aplink granito įsibrovimus.

Kvarcas yra labai atsparus erozijai ir nepalaiko augmenijos. Taigi jis susiduria su eksponuotais akmenimis ir tvirtais kraštais. Kvarcitas gali būti matomas srauto kanaluose, kelio gabaluose ir kalvų šlaituose ir gali atrodyti išsiskiriantis iš įsišaknijusių schistų.

Kai suspaustas kvarcitas tampa sunkesnis. Jis yra labai tvirtas ir labai atsparus pjovimui. Todėl jis retai naudojamas kaip statybinis akmuo. Grynas kvarcitas yra baltas. Nedideli elementų, pvz., Geležies ir mangano, kiekiai daro uolą žalią arba pilką.

iii. Šiferis:

Šį metamorfinį uolą formuoja mudstone'o metamorfozė, kai ji yra labai suspausta. Jo spalva yra juoda - pilka. Paprastai jis randamas senų sulankstytų kalnų grandinių šaknyse. Jis leidžia suskaidyti į lapus, nes visi šios uolienos žėručio mineralai puikiai suderinti stačiu kampu suspaudimo kryptimi. Kadangi jis lengvai suskirsto, jis gali būti atskirtas, kad būtų pagaminti milžiniško dydžio lapai.

Šiferis yra labai atsparus atmosferos poveikiui ir todėl yra linkęs susidurti su neapdorotomis kalvomis. Jos skilimo plokštumose jos sulaužomos kaip trapios. Dėl savo atsparumo oro sąlygoms ir atsparumo rūgščių lietų, jis gali būti naudojamas kaip stogo danga pramoniniuose regionuose. Šiferis taip pat naudojamas rašymo skalūnams ir juodoms lentoms gaminti. Jis gali būti naudojamas biliardo stalų viršūnėms, kuriose būtinas ir svoris, ir plokštumas.

Kai kuriose vietose spalvotas skalūnas atsiranda raudonai, rudai, žaliai ir geltonai su patrauklia tekstūra.

Toliau pateiktoje lentelėje pateikiama metamorfinių uolų, nurodančių pagrindinį roko, metamorfinių sąlygų ir tekstūros, klasifikacija.