какие горные породы относятся к метаморфическим

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Благодаря движениям земной коры осадочные и магматические горные породы могут подвергнуться воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться.

Состав, структуры и текстуры метаморфических горных пород
Так как исходным материалом метаморфических горных пород являются осадочные и магматические породы, их формы залегания должны совпадать с формами залегания этих пород. Так на основе осадочных пород сохраняется пластовая форма залегания, а на основе магматических — форма интрузий или покровов. Этим иногда пользуются, чтобы определить их происхождение. Так, если метаморфическая порода происходит от осадочной, ей дают приставку пара- (например, парагнейсы) , а если она образовалась за счёт магматической породы, то ставится приставка орто- (например, ортогнейсы) .

Химический состав метаморфических горных пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных. Однако состав может отличаться от состава исходных пород, так как в процессе метаморфизма происходят изменения под влиянием привносимых водными растворами веществ и метасоматических процессов.

Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор) , или из многих сложных силикатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами. Наряду с ними присутствуют типично метаморфические минералы: гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, скаполит и некоторые другие. Характерны, особенно для слабометаморфизованных пород тальк, хлориты, актинолит, эпидот, цоизит, карбонаты.

Физико - химические условия образования метаморфических пород, опрежелённые методами геоборотермометрии весьма высокие. Они колеблются от 100-300°С до 1000 - 1500°С и от первых десятков баров до 20 - 30 кбаров

otvet.mail.ru

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 20. Москва, 2012, стр. 104-105

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: А. А. Маракушев

Метаморфические фации (области термодинамической устойчивости) метапелитов и метабазитов (выделены курсивом). Метапелиты разделены на андалузитовые (And), силлиманитовые (Sil) и кианитовые (Ky). Наибо...

МЕТАМОРФИ́ЧЕСКИЕ ГО́РНЫЕ ПО­РО́­ДЫ (метаморфиты), по­ро­ды, воз­ник­шие в про­цес­се ме­та­мор­физ­ма. Раз­ли­ча­ют па­ра- и ор­то­ме­та­мор­фич. по­ро­ды, об­ра­зо­вав­шие­ся при ме­та­мор­физ­ме оса­доч­ных и маг­ма­тич. по­род со­от­вет­ст­вен­но. Мно­гие М. г. п. (кри­стал­лич. слан­цы, гней­сы и др.) име­ют ори­ен­ти­ро­ван­ные тек­сту­ры (слан­це­ва­тую, гней­со­вую), воз­ник­шие под влия­ни­ем на­прав­лен­но­го, обыч­но бо­ко­во­го, дав­ле­ния – стрес­са, ко­то­рое так­же вы­зы­ва­ет склад­ча­тые дис­ло­ка­ции по­род в по­движ­ных поя­сах. Слан­це­ва­тая тек­сту­ра оп­ре­де­ля­ет­ся на­ли­чи­ем в М. г. п. па­рал­лель­ных плос­ко­стей, обу­слов­лен­ных од­но­об­раз­но ори­ен­ти­ро­ван­ным рас­по­ло­же­ни­ем че­шуй­ча­тых, пла­стин­ча­тых (напр., слюд) и уд­ли­нён­ных (напр., ам­фи­бо­лов) ми­не­ра­лов или их аг­ре­га­тов. Для по­род с гней­со­вой тек­сту­рой, кро­ме это­го, ха­рак­тер­но че­ре­до­ва­ние по­лос или линз раз­но­го ми­нер. со­ста­ва или струк­ту­ры. Не­ред­ко встре­ча­ют­ся М. г. п. с мас­сив­ной тек­сту­рой. Сис­те­ма­ти­ка М. г. п. ос­но­ва­на на со­ста­ве ис­ход­ных гор­ных по­род и сте­пе­ни ме­та­мор­физ­ма. Вы­де­ля­ют ме­та­пе­ли­ты – про­из­вод­ные кис­лых маг­ма­ти­че­ских и оса­доч­ных (ар­гил­ли­тов, алев­ро­ли­тов, ар­ко­зо­вых пес­ча­ни­ков) по­род, и ме­та­ба­зи­ты – про­из­вод­ные основ­ных, час­тич­но сред­них, маг­ма­ти­че­ских и оса­доч­ных (напр., грау­вакк) по­род. Кро­ме этих гл. ти­пов М. г. п., вы­де­ля­ют­ся ме­та­ульт­ра­ба­зи­ты (про­из­вод­ные маг­ма­тич. по­род ульт­ра­ос­нов­но­го со­ста­ва), квар­ци­ты (про­из­вод­ные квар­це­вых пес­ча­ни­ков и крем­ни­стых по­род), на­ж­да­ки (про­из­вод­ные гли­но­зё­ми­стых по­род) и мра­мо­ры (про­из­вод­ные кар­бо­нат­ных по­род).

В про­цес­се ре­гио­наль­но­го ме­та­мор­физ­ма воз­ни­ка­ют ре­гио­наль­но-ме­та­мор­фи­зо­ван­ные М. г. п. Об­лас­ти тер­мо­ди­на­мич. ус­той­чи­во­сти гл. их ти­пов, вы­де­ляе­мые от­но­си­тель­но ли­то­ста­тич. дав­ле­ния, темп-ры и пар­ци­аль­но­го дав­ле­ния уча­ст­вую­щих в ме­та­мор­фич. ре­ак­ци­ях флю­ид­ных ком­по­нен­тов (гл. обр. H2O), на­зы­ва­ют ме­та­мор­фи­че­ски­ми фа­ция­ми. По­ня­тие ме­та­мор­фич. фа­ций ввёл в на­уч. лит-ру фин. гео­лог П. Эс­ко­ла в 1915. На диа­грам­ме (см. рис.) ме­та­мор­фич. фа­ции ме­та­пе­ли­тов и ме­та­ба­зи­тов по­ка­за­ны от­но­си­тель­но темп-ры ($\text T$) и ли­то­ста­тич. дав­ле­ния ($\text P$), уве­ли­чи­ва­ю­ще­го­ся с глу­би­ной. Воз­рас­та­ние пар­ци­аль­но­го дав­ле­ния во­ды во флюи­дах сме­ща­ет гра­ни­цы ме­ж­ду фа­ция­ми на диа­грам­ме в вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ную об­ласть, рас­ши­ряя по­ля ус­той­чи­во­сти от­но­си­тель­но низ­ко­тем­пе­ра­тур­ных по­род. Са­мую низ­кую сту­пень ме­та­мор­физ­ма ме­та­пе­ли­тов пред­став­ля­ют фил­ли­ты, в ко­то­рых гли­ни­стые ми­не­ра­лы пре­об­ра­зо­ва­ны в се­ри­цит и мус­ко­вит. С по­вы­ше­ни­ем ро­ли мус­ко­ви­та фил­ли­ты сме­ня­ют­ся слю­дя­ны­ми слан­ца­ми, в со­став ко­то­рых мо­гут вхо­дить ан­да­лу­зит, сил­ли­ма­нит, киа­нит, пе­ре­чис­лен­ные в по­ряд­ке по­вы­ше­ния глу­бин­но­сти ме­та­мор­физ­ма (ли­то­ста­тич. дав­ле­ния). С воз­рас­та­ни­ем темп-ры в слю­дя­ных слан­цах по­яв­ля­ют­ся био­тит и ка­лие­вый по­ле­вой шпат, оп­ре­де­ляю­щие пе­ре­ход их в дву­слю­дя­ные гней­сы (при этом слан­це­ва­тая тек­сту­ра сме­ня­ет­ся гней­со­вой). С ис­чез­но­ве­ни­ем мус­ко­ви­та воз­ни­ка­ют гней­сы, ко­то­рые по темп-ре об­ра­зо­ва­ния раз­де­ля­ют­ся на гра­нат-био­тит-сил­ли­ма­ни­то­вые(-киа­ни­то­вые), гра­нат-кор­дие­рит-сил­ли­ма­ни­то­вые и гра­нат-ги­пер­стен-кор­дие­ри­то­вые, ми­нер. ас­со­циа­ции в ко­то­рых ши­ро­ко варь­и­ру­ют в за­ви­си­мо­сти от глу­бин­но­сти. В са­мой глу­бин­ной высо­ко­тем­пе­ра­тур­ной фа­ции ус­той­чи­вы гра­нат-ги­пер­стен-сил­ли­ма­ни­то­вые гней­сы, рас­про­стра­нён­ные в наи­бо­лее эро­ди­ро­ван­ных крае­вых об­лас­тях древ­ней­ших кри­стал­лич. щи­тов (Ал­дан­ско­го, Си­но-Ко­рей­ско­го и др.).

Ме­та­ба­зи­ты в по­ряд­ке воз­рас­та­ния темп-ры и глу­бин­но­сти ме­та­мор­физ­ма (ли­то­ста­тич. дав­ле­ния) пред­став­ле­ны зе­лё­ны­ми слан­ца­ми, ам­фи­бо­ли­та­ми и гра­ну­ли­та­ми (дву­пи­рок­сен-пла­ги­ок­ла­зовыми кри­стал­лич. слан­ца­ми). С по­вы­ше­ни­ем глу­бин­но­сти в них воз­ни­ка­ют гра­на­ты, ко­то­рые в ме­та­ба­зи­тах фор­ми­ру­ют­ся при зна­чи­тель­но бо­лее вы­со­ком ли­то­ста­тич. дав­ле­нии, чем в ме­та­пе­ли­тах. В са­мой глу­бин­ной вы­со­ко­тем­пе­ратур­ной фа­ции воз­ни­ка­ют без­пла­гио­кла­зо­вые гра­нат-кли­но­пи­рок­се­но­вые по­ро­ды – эк­ло­ги­ты (к М. г. п. от­но­сят­ся толь­ко эк­ло­ги­ты, в ко­то­рых кли­но­пи­рок­сен пред­став­лен ав­ги­том, а ом­фа­ци­то­вые эк­ло­ги­ты, ас­со­ции­рую­щиеся с пи­ро­по­вы­ми пе­ри­до­ти­та­ми и со­дер­жа­щие в со­ста­ве ал­маз, яв­ля­ют­ся глу­бин­ны­ми маг­ма­тич. об­ра­зо­ва­ния­ми). В фа­ци­ях наи­бо­лее глу­бин­ных и вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ных ме­та­пе­ли­тов и ме­та­ба­зи­тов мо­гут воз­ни­кать сме­няю­щие их миг­ма­ти­ты, фор­ми­рую­щие­ся в про­цес­се ме­та­мор­физ­ма, со­пря­жён­но­го с маг­ма­тич. за­ме­ще­ни­ем. При по­втор­ном низ­ко­тем­пе­ра­тур­ном ме­та­мор­физ­ме (диа­фто­ре­зе) ме­та­мор­фич. ком­плек­сов об­ра­зу­ют­ся диа­фто­ри­ты, в ко­то­рых ми­не­ра­лы, об­ра­зо­ван­ные в ус­ло­ви­ях вы­со­ких тем­пе­ра­тур, за­ме­ща­ют­ся ас­со­циа­ци­ей бо­лее низ­ко­тем­пе­ра­тур­ных ми­не­ра­лов.

В про­цес­се кон­так­то­во­го ме­та­мор­физ­ма об­ра­зу­ют­ся кон­так­то­во-ме­та­мор­фи­зо­ван­ные М. г. п., к ко­то­рым от­но­сят­ся ма­ло­глу­бин­ные ро­го­ви­ки и бу­хи­ты. Кон­так­то­вые ро­го­ви­ки ус­той­чи­вы в ши­ро­ком диа­па­зо­не тем­пе­ра­тур. На кон­так­тах с гра­ни­та­ми они воз­ни­ка­ют при уме­рен­ной темп-ре (600–700 °C), ко­то­рая воз­рас­та­ет с пе­ре­хо­дом к кон­так­там с габб­ро. В кон­так­то­вых час­тях с ги­па­бис­саль­ны­ми и суб­вул­ка­нич. ин­тру­зия­ми ос­нов­но­го со­ста­ва темп-ра ме­та­мор­физ­ма мо­жет пре­вы­шать 1000 °C, что при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию лар­ни­то­вых ро­го­ви­ков в ря­ду ме­та­ба­зи­тов и бу­хи­тов в ря­ду ме­та­пе­ли­тов. В бу­хи­тах про­ис­хо­дит пар­ци­аль­ное плав­ле­ние ми­не­ра­лов, что фик­си­ру­ет­ся на­ли­чи­ем в них стек­ла ки­сло­го со­ста­ва (по гра­ни­цам зё­рен).

Осо­бое по­ло­же­ние сре­ди М. г. п. за­ни­ма­ют тек­то­ни­ты (ми­ло­ни­ты и ка­так­ла­зи­ты), имею­щие об­ло­моч­ную струк­ту­ру и яв­ляю­щие­ся про­дук­том ди­на­мо­ме­та­мор­физ­ма, и в осо­бен­но­сти им­пак­ти­ты (зю­ви­ты, та­га­ми­ты и др.), ко­то­рые об­ра­зу­ют­ся в ре­зуль­та­те им­пакт­но­го ме­та­мор­физ­ма (при удар­ных и, по мне­нию ря­да ис­сле­до­ва­те­лей, флю­ид­ных взры­вах). Им­пак­ти­ты воз­ни­ка­ют да­ле­ко за пре­де­ла­ми па­ра­мет­ров темп-ры, дав­ле­ния и вре­мен­но́­го ин­тер­ва­ла обыч­но­го ме­та­мор­физ­ма.

bigenc.ru

Метаморфические (видоизмененные) горные породы.



Метаморфические горные породы



Горные породы, относящиеся к группе метаморфических, образовались в результате постепенных временных видоизменений изверженных и осадочных пород, т.е. произошли из них. В результате длительного воздействия факторов внешней среды (влага, температурные колебания, ветра и т.д.), эти породы приобрели качественные характеристики, которые могут значительно отличать их от первоначальных "родительских" пород по текстуре, прочности и минералогическому составу.

При метаморфизме в горных породах протекают процессы перекристаллизации в твердом состоянии, в результате которых у исходной породы существенно изменяются или даже появляются новые качественные характеристики. Метаморфическим преобразованиям подвержены любые горные породы - осадочные, магматические и ранее существовавшие метаморфические. Основой метаморфизма горных пород являются факторы воздействие внешней среды - температура, давление, химически активные вещества (растворы, газы и т. п.).

***

Наибольшее применение в строительных отраслях имеют следующие метаморфические горные породы:

***

Гнейсы

Эти горные породы по своему минералогическому составу сходны с гранитами, из которых они и образовались. Гнейсы отличаются от гранитов сланцеватым сложением. Благодаря этому, гнейсы обладают очень высокой прочностью при сжатии в направлении, перпендикулярном слоям сланцевых отложений, но легко раскалываются вдоль этих слоев. Области применения гнейсов сходны с таковыми у гранитов.

Они применяются для изготовления щебня, брусчатки, различных плит и т.д. Специфическая структура (слоистость) гнейсов снижает качество щебня из этой породы.

***



Мрамор

Мрамор состоит из сросшихся кристаллов кальцита с примесью магнезита и других минералов. Как горная порода, мрамор образовался, в основном, из известняков. По цвету он бывает белым, розовым, красным, коричневьм и черным. Имеет красивую структуру при шлифовке и обработке поверхности. Прочность мрамора при сжатии, в среднем, составляет 1000 кгс/кв.см. Он легко поддается механической обработке и хорошо полируется.

Применяется мрамор, чаще всего, в качестве декоративного облицовочного материала, иногда используется, как щебень или мраморная крошка.

***

Кварциты

Горные породы кварциты образовались из кремнистых песчаников, в которых зерна кварца срослись между собой. По цвету эти породы бывают белесыми, красными, темно-вишневыми. Некоторые виды кварцитов обладают очень высокой твердостью (до 4000 кг/кв.см), но отличаются и повышенной хрупкостью.

Применяют эти горные породы, как материал для отделочных и облицовочных работ. Мавзолей В.И. Ленина облицован кварцитами шокшинского месторождения. Лучший кварцит добывают в Карелии у Онежского озера.
Кроме этого, кварциты могут использоваться для производства щебня, бортовых камней и т.д.

***

Сланцы

Метаморфические горные породы сланцы характеризуются параллельным расположением составляющих частиц, т.е. слоистостью, сланцеватостью. Состоят сланцы, в основном, из кварца и слюды (слюдяные сланцы), графита (графитовые сланцы), глинистых веществ (глинистые сланцы). Наиболее широко распространены в природе глинистые сланцы. Глинистые сланцы обладают высокой твердостью в направлении, перпендикулярном слоям, однако легко раскалываются вдоль них. Хорошо противостоят размоканию и не раскисают при воздействии влаги.

Эти качественные характеристики позволяют использовать глинистые сланцы в качестве отделочного материала, а также при изготовлении кровельных покрытий зданий.

Некоторые виды сланцев, содержащие примеси угля и природных битумов, используются в качестве топлива и как сырье для получения органических вяжущих материалов.

***

Качественные характеристики щебня



granit2006.ru

Ответы Mail.ru: Происхождение метаморфических горных пород

Метаморфические горные породы — горные породы, образованные в толще земной коры в результате метаморфизма, то есть изменения осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться.

Это была цитата из Википедии. А своими словами попробую объяснить, как из известняка образовался мрамор.
В результате каких-то землетрясений, процессов горообразования (в незапамятные времена) залежи известняка вдруг ушли далеко вглубь с поверхности. А там высокая температура, высокое давление, в результате чего происходит перекристаллизация или просто кристаллизация. Кристаллов у известняка может и не быть или они невидимы простым глазом, а у мрамора - посмотрите на сколе - мелкокристаллическая видимая структура. В результате прочность, плотность и атмосферостойкость мрамора значительно выше, чем у известняка. В результате действия высокой температуры выгорает всякая "серость", органические примеси из известняка, мрамор исключительно белый. Но еще в глубине могут циркулировать горячие и, возможно, цветные растворы каких-то веществ, пропитывающие толщу бывшего известняка. Тогда мрамор получится не белый, а цветной. А что же остается общего у мрамора с известняком? Химический состав даже у цветного мрамора мало отличается от известняка (говорят. они - химические аналоги). Поэтому мрамор, как и известняк - это карбонат кальция с точки зрения химии, кальцит - по терминологии минералогов. Если капнуть на мрамор кислотой, пузырятся капли, выделяется СО2, как и у известняка при этом воздействии. И еще, к сожалению белый мрамор темнеет в городской атмосфере из-за химических взаимодействий карбоната с выхлопными газами автомобилей и другими гадостями городской атмосферы.
Аналогично, например, из песчаника образуется кварцит, из гранита - гнейс. Многие метаморфические породы слоистые. Эта слоистость появляется из-за того, что давление в глубине было преимущественно в одном направлении.
Да, я еще не сказал, как же мы пользуемся метаморфическими породами, если они так глубоко. Да нет, их когда-то в последующих подвижках земной коры, грубо говоря, снова выперло 🙂 на поверхность или близко к поверхности.

otvet.mail.ru

Горные породы метаморфические

Горные породы. В земной коре минералы группируются в естественные ассоциации — горные породы. Выделяют магматические, осадочные и метаморфические породы.[ ...]

Горные породы. Горные породы представляют собой скопление одного или нескольких минералов. Мрамор, известняк, гипс состоят из одного минерала, а гранит, базальт — из нескольких. Всего в природе насчитывается около 1000 горных пород. В зависимости от происхождения — генезиса горные породы подразделяются на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.[ ...]

Метаморфические породы образуются путем преобразования (метаморфизма) магматических или осадочных горных пород. Эти преобразования совершаются под воздействием высоких давлений и температур в недрах земной коры, причем вся масса породы сохраняет твердое агрегатное состояние. К наиболее распространенным метаморфическим породам относятся сланцы, гнейсы, кварциты, мрамор. Верхний слой земной коры (до глубины 16 км) на 95 % сложен из магматических пород. Осадочные породы составляют лишь 1 % от массы этого слоя земной коры, метаморфические породы -4%.[ ...]

Метаморфические горные породы. Они образуются путем глубокого преобразования магматических и осадочных пород под действием огромных давлений и высоких температур на большой глубине. В результате получаются породы, отличающиеся от исходных минералогическим составом.[ ...]

Горные породы, попадая на дневную поверхность, оказываются в условиях, резко отличающихся от условий, при которых формируются изверженные и метаморфические породы. Поэтому они теряют свою устойчивость и подвергаются процессам преобразования. Сумма процессов преобразования горных пород на поверхности Земли называется выветриванием. Термин «выветривание», будучи не совсем удачным переводом немецкого слова Verwitterung, часто ассоциируется с деятельностью ветра. Поэтому для обозначения процессов преобразования горных пород на поверхности более правильным следует считать термин «гипергенез»1, предложенный в 1922 г. А. Е. Ферсманом.[ ...]

Осадочные породы, подвергаясь высокому давлению и температуре в недрах Земли, превращаются в метаморфические. Они приобретают кристаллическую структуру, высокую прочность и стойкость к разрушению. Сланцы превращаются в кристаллические сланцы, известняки - в мраморы. Дальнейший этап изменения горных пород в самых глубоких слоях литосферы -разогрев, плавка и магматизация.[ ...]

Осадочные, метаморфические и гранитные породы оказываются в биосфере на одном и том же уровне от центра планеты. Эта область планеты находится в непрерывном движении: горные породы опускаются и поднимаются, изгибаются; границы морей и суши меняются, наблюдаются отходы и трансгрессии моря. Таким образом, уровень горных пород в биосфере от центра планеты не может отвечать теоретическим построениям: стратисфера, глубже ее лежащие верхняя и нижняя метаморфические оболочки еще более глубокая гранитная оболочка в биосфере могут быть на одном и том же уровне, совершенно отрезанные от относительно геологически не затронутых глубинных частей этих оболочек (§ 95, сл. см, гл.[ ...]

Доля различных горных пород в земной коре неодинакова. Более 70% приходится на магматические породы, около 17% — йа метаморфические и лишь чуть больше 12% — на осадочные (табл. 5).[ ...]

Так называются породы, образовавшиеся в результате осаждения или химических солевых минералов в водных бассейнах, или органического материала в виде остатков растений, или землистых масс из суспензии текучих вод и т. д. Все осадочные горные породы относятся к вторичным образованиям. Особенно большая группа осадочных пород, представленная землистыми массами, образовалась в результате физического выветривания плотных магматических и метаморфических горных пород, неоднократного последующего физического разрушения (выветривания) и пе-реотложения минеральной массы ветром, морем, реками, ледниками, ледниковыми, талыми и дождевыми водами.[ ...]

Трещиноватость пород обнаруживается практически в любых горных породах, независимо от структурного положения, петрографического состава, возраста, образуя сложную систему (сеть) мелких и более крупных трещин, рассекающих толщу пород на значительную глубину (до 300—400 м). Наиболее крупные трещины, группируясь в системы определенных направлений, разделяют массивные и плотные осадочные, магматические и метаморфические породы на блоки — отдельности различной формы и размеров.[ ...]

По способу образования Горные породы делят на магматические, метаморфические и осадочные.[ ...]

Поступление кадмия в почвы и горные породы происходит различными путями, в основном за счет газообразных и жидких выбросов в процессе его производства или переработки, а также отходов. В мире ежегодно в атмосферу поступает до 7300 т кадмия. Из атмосферы частицы кадмия в виде СсЮ или СёБ осаждаются в почвы и горные породы. Особенно большое поступление кадмия из атмосферы наблюдается вблизи металлургических заводов или фабрик по производству пигментов (до 300 мкг/м2 в сут.). В чистых почвах кадмий содержится в количестве около 0,1 мг/кг сухой массы, или 0,3 кг/га. Кроме того, его соединения поступают в грунты и почвы со сточными водами предприятий, с удобрениями (особенно фосфорными), из свалок и очистных сооружений. В осадочных породах кадмий может концентрироваться в количествах до 11 мг/кг, в магматических и метаморфических - почти на порядок ниже.[ ...]

По величине магнитной восприимчивости все горные породы подразделяются на четыре группы: слабомагнитные, среднемагнитные, сильномагнитные и оченьсильномагнитные. К числу сильномагнитных и очень сильномагнитных пород относятся магматические породы. Осадочные породы, напротив, относятся к слабомагнитным породам. Метаморфические породы занимают промежуточное положение между магматическими и осадочными породами.[ ...]

По происхождению (генезису) слагающие литосферу горные породы делятся на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.[ ...]

В качестве примера приведем описание бурой тундровой почвы на горном плато Мончетундры (Кольский полуостров). Почвообразующей породой служат маломощные покровные отложения, залегающие на метаморфических породах основного состава (метагаббро). Растительность представлена мхами, карликовой березой, ягодниковыми кустарничками, лишайниками, злаками, камнеломками и др., цветковыми растениями. Поверхность разбита на полигоны морозобойными трещинами.[ ...]

В зависимости от зоны образования различают три генетических типа горных пород: магматические, осадочные и метаморфические.[ ...]

Слюды составляют около 4% литосферы и содержатся во многих изверженных и метаморфических горных породах. Они обладают слоистой кристаллохимической структурой (рис. 3,6). Плоские слои кремнекислородных тетраэдров, обращенные вершинами друг к другу, связаны с ионами алюминия; с ионами алюминия также соединены гидроксильные группы. Так образуются трехслойные пакеты, соединенные между собой ионами калия. Представителем светлых слюд является мусковит КА12(ОН)2[А1813О10]. В большом количестве в горных породах также встречаются темные железомагнезиальные слюды типа биотита К(М£, Ре)3(ОН)2[А18ЦО10]. Слюды в процессе выветривания легко теряют ионы щелочей, которые соединяют трехслойные листы. Железо магнезиальные слюды менее устойчивы, чем светлые.[ ...]

Под влиянием гидроклиматических и биотических компонентов происходит выветривание горных пород. Плотные магматические, метаморфические и осадочные породы разбиваются трещинами, распадаются сначала на крупные обломки, затем на мелкозернистый и глинистый материал; горные породы в результате выветривания меняют не только физические, но и химические свойства, так как с помощью водных растворов выносятся одни элементы и их соединения и возрастает концентрация других. Так образуется на материнских горных породах кора выветривания, венчающаяся на поверхности почвой.[ ...]

Круговые движения воды не ограничиваются поверхностью Земли. Значительное количество воды присутствует в горных породах в виде пленочных и поровых вод, еще больше входит ее в состав минералов, образующихся в зоне гипергенеза. Все глинистые минералы, оксиды железа и другие распространенные в этой зоне соединения содержат в своем составе воду. Подсчитано, что в 16-километровом слое земной коры содержится примерно 200 млн км воды. Поступая в глубинные зоны земной коры, связанные формы воды постепенно освобождаются и включаются в метаморфические, магматические и гидротермические процессы. С вулканическими газами и горячими источниками глубинные воды поступают на поверхность.[ ...]

Природные химические соединения элементов земной коры называются минералами. Из них и состоят многочисленные типы горных пород. Основными группами горных пород являются магматические, осадочные и метаморфические.[ ...]

Литосфера (от греч. литое — камень) — каменная оболочка Земли, включающая земную кору мощностью (толщиной) от 6 (под океанами) до 80 км (горные системы). Земная кора сложена горными породами, среди которых более 70% магматических пород, 17% метаморфических (преобразованных давлением и температурой) и чуть больше 12% приходится на осадочные породы (рис. 6.1). Она является важнейшим ресурсом для человечества: содержит топливно-энергетическое сырье, рудные и нерудные полезные ископаемые, естественные строительные материалы.[ ...]

Земная кора - наиболее неоднородная оболочка Земли, образованная различными минеральными ассоциациями в виде осадочных, изверженных и метаморфических горных пород, различных форм залегания.[ ...]

По мнению ряда исследователей [29] геохимические барьеры с гуминовыми кислотами играли большую роль в период начальной концентрации золота и платиноидов в осадочно-метаморфических горных породах. С увеличением кислотности среды (pH = = 3—2,2) сорбируется до 16 мг Ли и 340 мг Н§.[ ...]

На поднимающихся блоках и тектонических структурах земной коры развивается денудация. Прежде всего начинают усиленно развиваться эрозионные процессы. Чем выше поднимается земная кора, тем глубже эрозионные врезы. Однако не все горные породы в равной степени податливы денудации. Некоторые из них достаточно устойчивы и очень медленно разрушаются. Можно сравнительно оценить устойчивость горных пород в баллах, обозначив самые устойчивые породы цифрой 5, а самые слабые -цифрой 1. В таблице, дана относительная устойчивость основных вулканических, осадочных и метаморфических пород.[ ...]

Количественно мы учесть ее пока не можем; она совсем мало изучена. Взятая в целом, однако, она не может быть оставляема без внимания и является биогенной. В ней же резко проявляется биогенная угольная кислота второго рода, которая создается в метаморфических оболочках разложением биогенных минералов, благодаря высокой температуре этих оболочек: с одной стороны, каменных углей и битумов, нефтей, а с другой .биогенных известняков, которые выявляются нам как огромный и непрерывно идущий ток метаморфического происхождения биогенной по существу угольной кислоты в подземных водах и в газовых струях. Того же типа угольная кислота выделяется во всех вулканических процессах благодаря разложению биогенных горных пород, разлагаемых лавой и горячими вулканическими газами — битумов, известняков, каменных углей, нефтей и т. н.[ ...]

Возникающие провалы могут быть подразделены, по В.А.Овчинникову, на пять типов: 1) мульдообразные - при разработке пластовых залежей средней (от 1,5 до 3 м) и большой (более 3 м) мощности, горизонтального и волнистого залегания или пологого падения (до 27°). Мульда сдвижения горных пород находится в зоне прогиба; 2) мульдообразные террасированные - при разработке эалежей пологого или наклонного (от 27° до 45°) падения. Мульда сдвижения горных пород находится в зонах прогибов или обрушения; 3) каньонообразные - при разработке пластовых залежей средней и большой мощности, крутого падения (более 45°), с обрушением вмещающих пород. Мульда сдвижения находится в зоне обрушения.[ ...]

Но пока для нас достаточно остановиться на химическом составе биосферы из химических элементов, тем более, что мы можем в огромном большинстве случаев вычислить из элементарного состава отвечающий ему изотопический состав. Работы последнего года Биогеохимической лаборатории Академии наук:îs, остановленные войной, показали, что в составе метаморфических минералов и горных пород мы, пока только для кислорода, встречаемся с изменением изотопического состава, учитываемого точностью нашего химического анализа. Этот вопрос совершенно не разработан, но ясно, что он может резко изменить наши основные представления [34]. По окончании войны работа эта должна быть восстановлена и, мне кажется, может привести к новым важным представлениям.[ ...]

Земная кора находится под влиянием внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) сил. Первые приводят к образованию крупных форм рельефа — гор, вулканов, плоскогорий, глубоких впадин — в результате поднятия и опускания земной коры, тектонических (горообразующих) сдвигов, вулканической деятельности, землетрясений. Вторые вызывают разрушение первичных магматических и метаморфических горных пород, образование осадочных материалов вторичного происхождения. В возникновении экзогенных процессов основную роль играют энергия Солнца и, отчасти, сила тяжести.[ ...]

Карстовые бассейны Центрально-Уральского поднятия и Магнитогорского мегасинклинория, несмотря на ряд существенных различий, имеют и целый ряд общих черт, обусловленных геолого-тектоническими особенностями этих структур. Это типичные внутриструктурные карстовые бассейны, значительную роль в питании которых играют перетоки вод из окружающих гидрогеологических массивов. Обычно они имеют линейный характер и вытянуты в субмери-диональном (уральском) направлении. Концентрация подземного стока связана с зонами тектонических нарушений. Имеющиеся, нередко значительные, ресурсы карстовых вод в основном не используются. В Инзерском синклинории находится Ассинское месторождение минеральных вод — одно из немногих в горной части республики [Попов, Абдрахманов, 1995; Карст..., 2002]. Термогеохимическими методами доказано его глубинное происхождение, участие в формировании древних талассогенных (морских) вод.[ ...]

В период с 1991 по 2002 гг. проведены наблюдения за состоянием и динамикой популяций орхидных в уникальном месте их скопления - на восточных предгорьях Среднего Урала в районе горы Гранатовой (368 м над ур. м.), которая находится в Свердловской области в 7 км к юго-востоку от пос. Верхняя Сысерть. Согласно ландшафтному районированию (“Атлас Свердловской области”, 1997), эта гора расположена на территории предгорной наклонной слабо- или мягкорасчле-ненной цокольной возвышенной равнины, сложенной вулканогенно-осадочными и метаморфическими горными породами. Преобладающие горные породы в районе горы Гранатовой - граниты, местами с выходом кварцитов. Здесь на сравнительно небольшой площади (порядка 280 га) сосредоточены популяции 11 видов орхидных, что составляет приблизительно одну треть общего числа представителей этого семейства, встречающихся на Среднем Урале (в пределах Свердловской и Пермской областей).[ ...]

ru-ecology.info

Метаморфизм и метаморфические горные породы

Метаморфизм – это процесс преобразования горных пород под воздействием эндогенных факторов при сохранении твердого состояния.

Процессу метаморфизма подвергаются все группы пород – магматические, осадочные и метаморфические, если они попадают в новые условия.

Главными факторами метаморфизма являются: температура, давление и химически активные вещества – растворы и газы. Рассмотрим их роль.

Температура – влияет на: процессы минералообразования, скорость химических реакций, степень перекристаллизации пород. В условиях повышения температуры происходят такие эндотермические реакции как дегидратация и декарбонатизация. Например:

Al4 [Si4 O10 ] (OH)8 →2Al2 O[SiO4 ]+4H2 O+2SiO2

каолинитандалузит

CaCO3 +SiO2 → CaSiO3 +CO2

кальцит волластонит

Повышение температуры ведет к образованию более высокотемпературных минеральных видов лишенных воды. Принимая во внимание, что метаморфизм протекает при сохранении породами твердого состояния, можно считать, что температурный диапазон определяется нижним температурным пределом в 300–400о , а верхний – в 900–1000о , т.е. температурой плавления наиболее распространенных горных пород.

Давление в эндогенных условиях может быть всесторонним и направленным.

Всестороннее давление определяется воздействием нагрузки вышележащих толщ, бокового давления соседних блоков и нижележащих слоев Земли. Поскольку величина двух последних (бокового и нижележащего) практически постоянна, то при рассмотрении процесса метаморфизма, учитывают воздействие давления вышележащих толщ или литостатического. Оно зависит от плотности вышележащих пород и от глубины. Так давление на глубине 10 км ~2700 атм, а на глубине 20 км® 5400 атм. Экспериментальные исследования показали, что давление при метаморфизме может достигать 25000 атм. Это объясняют тем, что кроме литостатического давления в процессе участвует и другой тип давления. Этот тип давления называют парциальным и связывают его возникновение с действием воды и газов, возникающих при дегидратации и декарбонатизации.

Увеличение давления способствует: образованию минералов с более плотной структурой и тем самым к уменьшению общего молекулярного объема и увеличению плотности, повышению температуры плавления минералов.

Следствием этого является образование пород с однородной массивной текстурой.

Направленное давление (или стресс) возникает в глубинах и причиной его возникновения, как правило, является перемещение крупных блоков пород в земной коре. Это может быть движение магмы или застывающего интрузивного тела. В толщах пород могут возникнуть трещины различной мощности и длины; и вдоль этих трещин блоки пород могут перемещаться друг относительно друга, что также приводит к возникновению однонаправленного давления. Результатом такого одностороннего воздействия является изменение и упорядоченность ориентировки минералов в породе – своей длинной осью или плоскостью спайности они располагаются перпендикулярно направлению давления.

Кроме того, при перемещении блоков пород происходит их локальное дробление и перетирание до глинистого состояния в пределах плоскости их перемещения. Возникают новые породы, которые состоят из обломков исходных пород, глинистого материала (или глинка трения) сцементированных минералами и минеральными агрегатами образовавшихся из растворов, циркулирующих в это время по трещинам и зонам дробления.

Химически активные вещества – это вода и углекислый газ. Они содержатся в порах и межзерновом пространстве практически всех горных пород. В меньшем количестве, по сравнению с ними, в породах присутствуют: сероводород, фтороводородная и соляная кислота, азот.

Источники химически активных веществ – процессы дегазации в мантии, охлаждение магмы, процессы дегидратации осадочных пород.

В газово-жидком состоянии химически активные вещества двигаются из областей с высокими температурами и давлением (и сами являясь носителями высоких to и P) в зоны с низким давлением и при этом:

активно участвуют в преобразовании минералов и горных пород;

повышают поровое давление газов, которое снижает растворимость минералов.

Геологами было отмечено, что при наличии высоких температур и давления метаморфические процессы происходят слабо, если отсутствует движение химически активных веществ.

Рассмотренные факторы метаморфизма, как правило, проявляются совместно. В тоже время, в разных геологических условиях каждый из факторов может быть главным, а другие играть подчиненную роль. По этим признакам, а также по масштабу проявления процесса выделяют типы метаморфизма.

Типы метаморфизма

По масштабу проявления выделяют региональный и локальный типы. По проявлению отдельных факторов выделяют:

1. Изохимический (когда в результате образования новых минералов не изменяется валовый химический состав пород) и аллохимический или метасоматический (когда происходит привнос одних элементов и вынос других, т.е. изменяется валовый химический состав вновь образованных пород).

2. Динамометаморфизм – (синоним катакластический или дислокационный) происходит в условиях преобладания фактора направленного давления (стресса).

3. Термальный – (или контактово-термальный) происходит как правило за счет тепла остывающего магматического расплава на контакте интрузивных тел с вмещающими их породами. При этом наблюдается температурная зональность – вблизи контакта с интрузивным телом образуются высокотемпературные минеральные ассоциации, а по мере удаления от контакта они сменяются низкотемпературными минералами. Такой тип метаморфизма наблюдается вблизи интрузий ультраосновного и основного составов, температура которых достигает 1200о . Такие магмы практически не сопровождаются выделением химически активных веществ, поэтому метаморфизм пород – изохимический.

Магмы среднего и кислого составов при остывании выделяют флюиды или газово-жидкие химически активные вещества в нагретом состоянии. При таком воздействии на горные породы происходит метасоматоз – это процесс метаморфизма горных пород, при котором решающим фактором является привнос и вынос химических компонентов. Следствием этого является изменение химического и минерального состава конечных продуктов процесса. Рассмотрим эти процессы на примере внедрения гранитной магмы в осадочную толщу, которая представлена слоями песчаников, алевролитов и известняков (плакат). Из приведенного примера видно, что кроме основных факторов метасоматоза, важное значение имеет состав исходной породы, который влияет на состав вновь образованной породы.

Рассмотренные нами типы метаморфизма, как правило, охватывают небольшие участки линейной или линзовидной формы. Поэтому их рассматривают как результат локального метаморфизма.

4. Региональный метаморфизм – происходит в крупных блоках земной коры с участием всех основных факторов (т.е. температуры, давления и химически активных веществ). Температурный диапазон от 300о до 10000, диапазон изменения давления от 2–5 тыс.атм. до 25000 атм.

Если процесс метаморфизма идет с нарастанием значений температуры и давления, то минералообразование идет от низкотемпературных к высокотемпературным минеральным ассоциациям. Такой метаморфизм называют прогрессивным. Если же процесс идет при понижении значений давления и температуры и образовании низкотемпературных минералов, то такой метаморфизм называют регрессивным.

В разных термодинамических условиях образуются соответствующие им минеральные ассоциации, которые в этих условиях находятся в физико-химическом равновесии, т.е. стабильны. Опираясь на это явление, геологи ввели понятие метаморфическая фация. Это такие физико-химические условия, в которых образуются породы, минеральный состав которых находится в физико-химическом равновесии. Отсюда следует, что минеральный состав пород есть функция химического состава и физических условий метаморфизма.

В зависимости от интервала температур и давления выделяют фации низких и высоких давлений и низких, средних и высоких температур. Но как правило, название фациям даются по названию минеральных ассоциаций или пород в целом, соответствующих данной фации. Итак, основные группы фаций:

Низкие t0 и P- фация зеленых сланцев ’ минеральные ассоциации: хлорит, серицит, кварц, серпентин ’ породы: различные сланцы и серпентинит.

Средние t0 и P- амфиболитовая фация ’минералы: амфиболы, гранаты, биотит ’породы: амфиболиты и гнейсы.

Высокие t0 и P – гранулитовая фация ’ минералы: полевой шпат, гранаты, пироксен’ породы: гнейс

mirznanii.com

Метаморфические горные породы

В природе существует несколько разновидностей горных пород: осадочные, метаморфические и магматические. Все они представляют собой соединение определенных минералов.

В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое метаморфические горные породы. Опишем их виды, характерные особенности и способы использования в промышленности.

Однако, прежде всего, следует рассказать том, что такое горные породы. Этот термин используется для обозначения химических природных соединений, которые образуются в земной коре.

Метаморфические горные породы возникают в результате воздействия высоких температур и сильного давления на ископаемые магматического или осадочного происхождения. При этом химический состав минералов не претерпевает значительных изменений, но они приобретают новую текстуру и структуру.

Многие метаморфические ископаемые отличаются сланцевостью (наличием тонких полосочек). Данная характеристика указывает на способ образования минерала (под действием давления). Такие ископаемые обладают способностью разламываться на тонкие пластинки.

Если процесс преобразования одних минералов в другие (метаморфизм) происходит под действием тепла интрузивных масс на небольшой глубине, в этом случае метаморфические горные породы будут иметь роговистую структуру. Примером тому служат роговики (биотитовые, пироксеновые, амфиболитовые), образованные из глины.

Процессу метаморфизма (видоизменения) могут подвергаться любые ископаемые - магматического, осадочного или метаморфического происхождения. Какие-либо преобразования в горных породах осуществляются посредством их перекристаллизации в твердом состоянии. Причем степень трансформации исходных минералов может самой разнообразной, от небольших видоизменений до значительных перестроек в составе и облике ископаемого. Характер метаморфизма также различен. Может произойти лишь небольшое уплотнение, а может и полная перекристаллизация минерала.

Все метаморфические горные породы по своей сути являются вторичным продуктом. В зависимости от степени преобразования, различают несколько видов переходных минералов:

  • Контактовые. Возникают в результате интрузии магмы (внедрения в толщу земной коры) и ее взаимодействия с осадочными породами. Минералы этого вида образуются под воздействием давления и высокой температуры. К таким ископаемым относится мрамор, скарн, мигматит. Породы контактового метаморфизма имеют преимущественно кристаллическое, массивное, сахаровидное и слабослоистое строение, при этом состав минералов преперпевает значительные изменения.
  • Региональные (глубинные). Процесс видоизменения протекает на больших глубинах при взаимодействии высокого давления, температуры и флюидов. Минералогический состав минералов в данном случае меняется не всегда. Породы отличаются кристаллическим, сланцевым, плотным строением.
  • Динамо-метаморфизм. Процесс преобразования возникает в тектонических плитах под действием высокого давления. У данной разновидности минералов образуются сильные зоны смятия и сложные складки. К таким ископаемым относятся милониты и ка-таклазиты.

Обычно метаморфические породы встречаются в природе в виде жил, пластов и линз. Они чаще всего сохраняют форму залегания исходного минерала, но при контакте с интрузиями магмы минералы могут быть неправильной формы.

Метаморфические ископаемые используются во всем мире как декоративный, строительный и поделочный материал (кварцит, мрамор, сланцы, гнейс). Их также применяют в качестве промышленного сырья (асбест, тальк и др.). В природе метаморфические породы чаще всего располагаются около месторождений полезных ископаемых, драгоценных и поделочных камней (рубин, изумруд, жадеит, гранат и др.).

fb.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о