Гнейс - грубозерниста порода метаморфічного походження з характерною структурою у вигляді шарів різних мінералів, що чергуються. У результаті такого розташування він має смугастий вигляд. Термін "" гнейс "" не асоціюється з певним мінеральним складом, оскільки останній сильно варіюється і залежить від протоліту (попередника). Ця гірська порода має безліч різновидів.
Що таке гнейс
Як вже було зазначено вище, найменування "" гнейс "" є показником текстури, а не компонентного складу. Під це визначення потрапляють безліч метаморфічних порід з смугастою структурою, що відображає поділ світлих і темних мінералів. Такий тип розташування свідчить про жорсткість умов формування всіх гнейсів.
Поділ мінералів відбувається при досить сильній міграції іонів, яка можлива тільки при дуже високій температурі (600-700 ° С). Другою необхідною умовою є сильний тиск, який призводить до появи смужок. Притому останні можуть бути як прямими, так і викривленими і мати різну товщину.
Характерною рисою гнейсової текстури є також те, що її смуги являють собою не суцільні листи або пластини, а шари з зернистою структурою. У більшості випадків мінеральні гранули видно неозброєним оком.
Візуально гнейси можуть виглядати по-різному. Кожен різновид породи даного типу має унікальний малюнок. Чорні та світлі мінеральні шари можуть бути прямими, хвилястими або мати неправильну форму. В останньому випадку їх розташування виглядає хаотичним. У деяких каменях смуги настільки товсті, що гнейсова структура видна тільки на шматку породи досить великого розміру.
Загальна інформація
Гнейс - дуже поширений тип гірської породи, найбільш характерний для нижніх зон континентальної кори. Однак у деяких місцях він часто перебуває на поверхні. Таке зустрічається в тих частинах земної кулі, де кристалічні породи не вкриті шаром осадових (Скандинавія, Канада тощо).
Відповідь на питання, що таке гнейс, не завжди була однозначною. Вперше цей термін вживаний Агріколою в 1556 році для позначення гірської породи, що має залізовмісні жили. Основи сучасного вживання цієї назви імовірно заклав у 1786 році Вегнер. Він визначав гнейс як породу польового шпата з кварцовою шаром і крупно-сланцюватою структурою.
Особливості метаморфічних гірських порід
Метаморфічними називають гірські породи, які утворюються в результаті перетворення попередників магматичного або осадового походження. Зміни переважно пов 'язані з тектонічними процесами, які призводять до того, що певні ділянки земної кори потрапляють в умови підвищених температури і тиску. Це запускає ряд фізико-хімічних процесів, які наводять:
- до перекристалізації - зміни орієнтації, розташування і структури мінералів;
- зневодненню;
- міграції розчинів;
- перетворенню одних хімічних сполук на інші;
- впровадженню нових компонентів складу.
У результаті початкова порода (осадова, магматична або ж метаморфічна) набуває зовсім інших властивостей. При цьому ступінь зміни залежить від сили і тривалості впливу факторів, що викликають перетворення.
Типовими прикладами метаморфічних гірських порід є кварцит, мармур і глинистий сланець, сформовані з піщаника, вапняку і глини відповідно. Магматичні та осадові протоліти під час перетворення поводяться по-різному. Часто метаморфізм здійснюється в кілька стадій.
Ґнейс - приклад метаморфічної гірської породи високої якості. Це означає, що він формувався в дуже жорстких фізичних умовах.
Структура і склад гнейсу
Як вже було зазначено вище, компонентний склад гнейсу досить варіабельний. Однак у всіх породах цієї групи можна виділити ряд мінералів, що найбільше зустрічаються. Основу більшості гнейсів складають:
- польовий шпат (ортоклаз, плагіоклаз);
- кварц;
- слюди (бісковить, біотит тощо).
У невеликій кількості може бути рогова обманка (авгіт), а також різні домішки.
У мінеральний спектр можуть також входити:
- графіт;
- ставроліт;
- кіаніт;
- гранат;
- силлиманит;
- амфіболи;
- порфіробласти;
- епідот.
Узагальнено можна сказати, що структура гнейсу формується світлими і темними силікатами, які утворюють нерегулярні підпараллельні смуги товщиною від 1 до 10 мм. Однак іноді вони можуть бути набагато товщими. Це говорить про те, що такий гнейс зазнав часткове плавлення або введення нового матеріалу. Такі зміни відбуваються при переході до іншого типу породи - мігматиту.
Незважаючи на добре розвинену слоїстість, ключовою властивістю гнейсу є цілісність. Це досить міцна порода. Під впливом навантажень вона не розколюється вздовж площин шару, як, наприклад, сланець. Це пояснюється тим, що правильну орієнтацію в гнейсі отримують менше 50% мінеральних зерен. У результаті формується досить груба шаркоста структура. Характер розщеплення - один з ключових параметрів, за яким можна визначити, яка порода - гнейс, а яка - філліт або сланець.
Світлі смуги зазвичай утворені польовим шпатом і кварцем, а темні - мафічними мінералами (рогова обманка, пироксен, біотит тощо).
Формування породи
Гнейс утворюється в результаті перекристалізації мінеральних зерен при сильному нагріванні і тиску. Цей процес відбувається на кордоні зіткнення плит і називається регіональним метаморфізмом. В ході таких змін мінеральні зерна збільшуються в розмірах і розділяються на смуги, що робить породу більш стійкою.
Гнейс може формуватися з різних попередників, включаючи:
- глинисті та піщані відкладення;
- магматичні породи;
- силіко-карбонатні та карбонатні відкладення.
Найбільш типовий протолить гнейса - сланець. Під впливом температури і тиску він перетворюється на філліт, потім на метаморфічний сланець і нарешті на гнейс. Цей процес супроводжується перетворенням глинистих компонентів початкової породи на шари, які перетворюються на гранульовані мінерали. Поява останніх вважається кордоном переходу в гнейс.
До досить поширених протолітів відносять також діарит. В якості попередника може служити і граніт, який в результаті впливу високої температури і тиску набуває смугасту структуру. Такий гнейс називають гранітним. При його формуванні мінералогічних перетворень практично не відбувається. Зміни мають переважно структурний характер.
Гранітний гнейс також формується в результаті метаморфізму деяких осадових порід. Кінцевий продукт їх перетворення має смугасту структуру і мінералогічний склад, подібний граніту.
Класифікація
Класифікація породи заснована на чотирьох характеристиках гнейсу:
- типі протоліту;
- назві протоліту;
- мінеральному складі;
- структурі та текстурі.
Для позначення різновиду породи зазвичай використовують подвійний термін. Наприклад, наявність у назві слова "" гранітний "" вказує на те, що такий гнейс утворився з граніту, а "" діоритний "- з діориту. В даному випадку уточнюючий термін відповідає конкретному протоліту.
Класифікація за типом породи-попередника більш широка. Згідно з нею всі гнейси підрозділюють на два види:
- ортогнейси - сформувалися з магматичних порід;
- парагнейси - сталися з осадових порід.
За мінеральним складом розрізняють такі види гнейсів:
- піроксенові;
- лужні;
Практичне застосування
Гнейс широко застосовують у будівництві і ландшафтному дизайні. Велика частина цього каменю використовується для виготовлення гравію і щебеню, однак ця порода також підходить:
- для кладки фундаментів;
- для виготовлення плитки;
- для облицювання тротуарів, набережних;
- як бутовий камень.
Плюсами гнейсу як будівельного матеріалу є його міцність і стійкість до впливу побутових кислот. Естетична краса цього каменю робить його підходящим для виготовлення облицювальних плит. Гнейсом часто замінюють граніт, оскільки видобуток останнього обходиться набагато дорожче.
