Vad är gnejs? metamorfiska stenar. Ursprung, sammansättning, egenskaper och användning av gnejser

2024 Författare: Henry Conors | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-12 12:56

Gnejs är en grovkornig bergart av metamorft ursprung med en karakteristisk struktur i form av omväxlande lager av olika mineraler. Som ett resultat av detta arrangemang har den ett randigt utseende. Termen "gnejs" är inte förknippad med en specifik mineralsammansättning, eftersom den senare varierar mycket och beror på protoliten (prekursorn). Den här stenen har många varianter.

Vad är gneiss

Som nämnts ovan är namnet "gnejs" en indikator på struktur, inte komponentsammansättning. Denna definition inkluderar många metamorfa bergarter med en bandad struktur, vilket återspeglar separationen av ljusa och mörka mineraler. Denna typ av lokalisering indikerar styvheten i förutsättningarna för bildandet av alla gnejser.

Separation av mineraler sker med en tillräckligt stark migration av joner, vilket är möjligt endast vid mycket höga temperaturer(600-700 °C). Det andra nödvändiga villkoret är starkt tryck, vilket leder till uppkomsten av ränder. Dessutom kan den senare vara både rak och krökt och ha olika tjocklek.

En karaktäristisk egenskap hos gnejsstrukturen är också att dess band inte är sammanhängande ark eller plattor, utan lager med en granulär struktur. I de flesta fall är mineralgranulat synliga för blotta ögat.

Visuellt kan gnejser se annorlunda ut. Varje typ av ras av denna typ har ett unikt mönster. Svarta och ljusa mineralskikt kan vara raka, vågiga eller ha en oregelbunden form. I det senare fallet ser deras arrangemang kaotiskt ut. I vissa stenar är banden så tjocka att gnejsstrukturen bara syns på en tillräckligt stor stenbit.

Allmän information

Gnejs är en mycket vanlig bergart, mest karakteristisk för de nedre zonerna av den kontinentala jordskorpan. På vissa ställen finns den dock ofta på ytan. Detta finns i delar av världen där kristallina bergarter inte är täckta av sedimentära lager (Skandinavien, Kanada, etc.).

Svaret på frågan, vad är gnejs, var inte alltid entydigt. För första gången användes denna term av Agricola 1556 för att hänvisa till en sten med järnbärande ådror. Grunden för den moderna användningen av detta namn var förmodligen lagd 1786 av Wegner. Han definierade gnejs som en fältspatbergart med kvartsglimmer ochgrov skifferstruktur.

Features of metamorphic rocks

metamorfa bergarter kallas, som bildas som ett resultat av omvandlingen av prekursorer av magmatiskt eller sedimentärt ursprung. Förändringarna är främst förknippade med tektoniska processer, som leder till att vissa delar av jordskorpan hamnar i förhållanden med förhöjd temperatur och tryck. Detta sätter igång en serie fysikaliska och kemiska processer som resulterar i:

• till omkristallisering - en förändring av mineralernas orientering, placering och struktur;
• uttorkning;
• migrering av lösningar;
• omvandling av vissa kemiska föreningar till andra;
• introduktion av nya komponenter i kompositionen.

Som ett resultat får den ursprungliga bergarten (sedimentär, magmatisk eller metamorf) helt andra egenskaper. Samtidigt beror graden av förändring på styrkan och varaktigheten av påverkan av de faktorer som orsakar omvandlingen.

Typiska exempel på metamorfa bergarter är kvartsit, marmor och skiffer, bildade av sandsten, kalksten respektive lera. Magmatiska och sedimentära protoliter beter sig olika under transformation. Ofta sker metamorfos i flera steg.

Gnejs är ett exempel på en metamorf bergart av hög kvalitet. Det betyder att den bildades under mycket svåra fysiska förhållanden.

Struktur och sammansättning av gnejs

Som nämnts ovan är komponentsammansättningen av gnejs ganska varierande. Men i alla raser av denna grupp är det möjligtidentifiera ett antal av de vanligaste mineralerna. De flesta gnejser är baserade på:

• fältspat (ortoklas, plagioklas);
• quartz;
• glimmer (biskovit, biotit, etc.).

En liten mängd kan innehålla hornblende (augite), såväl som olika föroreningar.

Mineralspektrumet kan också innehålla:

• grafit;
• staurolit;
• kyanite;
• granat;
• sillimanite;
• amfiboler;
• porfyroblaster;
• epidot.

Allmänt sett kan vi säga att strukturen hos gnejs bildas av ljusa och mörka silikater, som bildar oregelbundna subparallella remsor med en tjocklek på 1 till 10 mm. Men ibland kan de vara mycket tjockare. Detta tyder på att sådan gnejs genomgick partiell smältning eller införande av nytt material. Sådana förändringar sker under övergången till en annan typ av berg - migmatit.

Trots den välutvecklade skiktningen är gnejsens nyckelegenskap integritet. Detta är en ganska stark ras. Under påverkan av belastningar delar den sig inte längs lamineringsplanen, som till exempel skiffer gör. Detta förklaras av det faktum att mindre än 50 % av mineralkornen får korrekt orientering i gnejs. Som ett resultat bildas en ganska grov skiktad struktur. Klyvningens natur är en av nyckelparametrarna genom vilka det är möjligt att bestämma vilken bergart som är gnejs och vilken som är fyllit eller skiffer.

Ljusa strimmor bildas vanligtvis av fältspat ochkvarts och mörka - maffiska mineraler (hornblende, pyroxen, biotit, etc.).

Rasbildning

Gnejs bildas som ett resultat av omkristallisation av mineralkorn under stark värme och tryck. Denna process inträffar vid plåtkollisionsgränsen och kallas regional metamorfism. Under dessa förändringar ökar mineralkornen i storlek och separeras i band, vilket gör stenen mer stabil.

Gnejs kan bildas från en mängd olika prekursorer, inklusive:

• ler- och sandavlagringar;
• magmatiska stenar;
• kiselkarbonat och karbonatavlagringar.

Den mest typiska gnejsprotoliten är skiffer. Under påverkan av temperatur och tryck förvandlas den till fyllit, sedan till metamorf skiffer och slutligen till gnejs. Denna process åtföljs av omvandlingen av lerkomponenterna i den ursprungliga bergarten till glimmer, som, som ett resultat av omkristallisering, omvandlas till granulära mineraler. Den senares utseende anses vara gränsen för övergången till gnejs.

Diarite är också en ganska vanlig protolit. Granit kan också fungera som en prekursor, som, som ett resultat av exponering för hög temperatur och tryck, får en randig struktur. Sådan gnejs kallas granit. Under dess bildande sker praktiskt taget inte mineralogiska omvandlingar. Förändringar är till övervägande del strukturella.

Granitgnejs bildas också som ett resultat av metamorfosen av vissa sedimentära bergarter. Slutproduktderas omvandling har en bandstruktur och en mineralogisk sammansättning som liknar granit.

Klassificering

Rockklassificering baseras på fyra egenskaper hos gnejs:

• protolith-typ;
• protolitnamn;
• mineralkomposition;
• struktur och textur.

En dubbel term används vanligtvis för att beteckna en rasvariant. Till exempel indikerar närvaron av ordet "granit" i namnet att sådan gnejs bildades av granit och "diorit" - från diorit. I det här fallet motsvarar den kvalificerande termen en viss protolit.

Klassificeringen enligt typen av föregångare är bredare. Enligt henne är alla gnejser indelade i två typer:

• orthogneisser - bildade av magmatiska bergarter;
• paragneisser - härstammar från sedimentära bergarter.

Följande typer av gnejser kännetecknas av sin mineralsammansättning:

• pyroxen;
• alkaline;
• amfibol;
• biotite;
• två-glimmer;
• muskulär;
• plagiogneisses.

Om det inte finns någon kvalificerande term före ordet "gnejs", anses komponentsammansättningen villkorligt vara klassisk (fältspat, kvarts, biotit).

Strukturell klassificering kännetecknar skiktens form och arrangemang. Mörka och ljusa band kan bilda olika texturer, i samband med vilka trädliknande, löv-, bandgnejser etc. urskiljs.

Fysiska och mekaniska egenskaper

Inom gnejsgruppen, graden av klippning av olika bergartervarierar över ett ganska brett intervall, och därför fluktuerar indikatorerna för fysiska och mekaniska egenskaper kraftigt. Följande värden fastställdes experimentellt för huvudegenskaperna:

• densitet - 2650-2870 g/m³;
• vattenabsorption - 0,2-2,3 %;
• porositet - 0,5-3,0%.

Gnejs kan generellt beskrivas som en tung, hård och grov sten med hög densitet och en distinkt skiktad struktur som är motståndskraftig mot klyvning. Hårdheten på denna sten är jämförbar med stål.

Praktisk tillämpning

Gnejs används ofta inom konstruktion och landskapsdesign. Det mesta av denna sten används för att göra grus och krossad sten, men denna sten är också lämplig:

• för att lägga grunder;
• för att göra plattor;
• för vända trottoarer, banvallar;
• som bråtesten.

Fördelarna med gnejs som byggmaterial är dess styrka och motståndskraft mot hushållssyror. Den estetiska skönheten hos denna sten gör den lämplig för tillverkning av fasadplattor. Gnejs ersätts ofta med granit, eftersom den senare är mycket dyrare att bryta.