Метаморфические горные породы

Цель работы: познакомиться с метаморфическими горными породами.

Материалы и оборудование: 1) коллекция метаморфических горных пород; 2) шкала твердости Мооса; 3) фарфоровая пластинка «бисквит»; 4) горный компас; 5) раствор 10 % соляной кислоты.

 

Метаморфизм – изменение и преобразование горных пород под влиянием различных эндогенных геологических процессов, вызывающих значительные изменения термодинамических условий (прежде всего, температуры и давления). Все преобразования в горных породах при процессах метаморфизма происходят путем их перекристаллизации в твердом состоянии.

Метаморфизму могут подвергаться горные породы любого происхождения — осадочные, магматические и ранее существовавшие метаморфические. Степень изменения первичных горных пород (степень метаморфизма) может быть самой различной – от незначительных преобразований до полного изменения состава и облика пород.

 

Факторы метаморфизма – температура, давление, растворы и газы, выделяющиеся из магмы. Обычно эти факторы действуют одновременно, но преобладающим является какой-нибудь один, он и определяет тип метаморфизма.

 

Типы метаморфизма

Региональный метаморфизм протекает на больших глубинах и захватывает огромные площади (филлиты, зеленые сланцы, мраморы, кварциты, амфиболиты, гнейсы).

Главные факторы регионального метаморфизма – давление и температура, постепенное повышение которых обусловлено геотермическим градиентом.

Контактовый метаморфизм – изменение горных пород вследствие воздействия на них магмы, внедряющейся в эти породы (роговики, скарны и грейзены).

Вблизи контакта образуется ореол метаморфических пород, который обычно захватывает как окружающие магматическое тело породы, так и краевые части самого магматического тела. Ширина зоны контактового изменения (контактового ореола) может изменяться от сантиметров до первых километров.

Главные факторы контактового метаморфизма – температура, возрастающая благодаря тепловому воздействию магматических масс на вмещающие породы, и химически активные газовые (пневматолитово-контактовый метаморфизм) и жидкие растворы (гидротермально-контактовый метаморфизм), выделяемые магматическими расплавами.

 

Динамометаморфизм – изменение исходных горных пород происходит под действием высокого давления, возникающего при складко- и разрывообразовательных движениях, и при сравнительно низких температурах (брекчии, милониты).

Главные факторы динамометаморфизма – одностороннее давление.

При динамометаморфизме изменяются в основном структурно-текстурные особенности горных пород. Происходит их дробление, а в более глубоких зонах в связи с повышением температуры механическое разрушение сменяется пластическими деформациями.

 

Главные (породообразующие) минералы метаморфических горных пород – кварц, полевые шпаты, роговая обманка, слюды, кальцит, магнезит, доломит, магнетит, гематит и др.

Второстепенные (акцессорные) минералы – тальк, хлорит, глинистые минералы и др.

Структуры метаморфических горных пород:

- реликтовая (остаточная) – сохраняются элементы структур исходных пород (пелитовая у глинистых сланцев);

- катакластическая – порода представляет собой сцементированное скопление обломков (тектоническая брекчия);

- гранобластовая (равномернозернистая) – все частицы в горной породе имеют приблизительно равные размеры (мрамор, кварцит);

- порфиробластовая (неравномернозернистая) – на фоне зёрен одного вида выделяются крупные кристаллы других минералов (зёрна граната в сланцах);

- сливная – порода представляет собой сплошную однородную микрозернистую массу (роговик).

Чтобы отличить структуры метаморфических горных пород от структур магматических пород, к названию структуры добавляется суффикс «-блacтoвaя» (например, пopфиpoблacтoвaя структура, гигaнтoзepниcтoблacтoвaя и т.д.). B том случае, если структура является унаследованной от магматической или осадочной, в начале названия подставляется префикс «блacтo-» (например, бластопорфировая структура, блacтoбpeкчиeвaя и т.д.).

Текстуры метаморфических горных пород:

- массивная – горная порода представляет собой плотную однородную массу (кварцит, мрамор);

- сланцеватая – совершенно однородная порода легко разделяется на тонкие плитки (филлит);

- полосчатая – чередование полос разного состава и цвета (гнейс);

- пятнистая – наличие в породе участков (пятен), отличающихся составом и окраской (гнейс, яшма);

- плойчатая – наличие в породе мелких складочек (слюдистые сланцы).