Apakah itu gneiss? batuan metamorf. Asal, komposisi, sifat dan penggunaan gneis

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-02-12 11:03

Gneiss ialah batuan berbutir kasar asal metamorf dengan struktur ciri dalam bentuk lapisan berselang-seli pelbagai mineral. Hasil daripada susunan ini, ia mempunyai penampilan berjalur. Istilah "gneiss" tidak dikaitkan dengan komposisi mineral tertentu, kerana yang kedua sangat berbeza dan bergantung kepada protolith (prekursor). Batu ini mempunyai pelbagai jenis.

Apakah itu gneiss

Seperti yang dinyatakan di atas, nama "gneiss" ialah penunjuk tekstur, bukan komposisi komponen. Takrifan ini merangkumi banyak batuan metamorf dengan struktur berjalur, mencerminkan pemisahan mineral terang dan gelap. Jenis lokasi ini menunjukkan ketegaran keadaan untuk pembentukan semua gneis.

Pemisahan mineral berlaku dengan penghijrahan ion yang cukup kuat, yang hanya boleh dilakukan pada suhu yang sangat tinggi(600-700 °C). Keadaan kedua yang diperlukan ialah tekanan yang kuat, yang membawa kepada penampilan jalur. Selain itu, yang kedua boleh lurus dan melengkung serta mempunyai ketebalan yang berbeza.

Ciri ciri tekstur gneiss juga ialah jalurannya bukan kepingan atau plat berterusan, tetapi lapisan dengan struktur berbutir. Dalam kebanyakan kes, butiran mineral boleh dilihat dengan mata kasar.

Gneisses secara visual mungkin kelihatan berbeza. Setiap jenis baka jenis ini mempunyai corak yang unik. Lapisan mineral hitam dan ringan boleh lurus, beralun atau mempunyai bentuk yang tidak teratur. Dalam kes kedua, susunan mereka kelihatan huru-hara. Dalam sesetengah batu, jaluran sangat tebal sehingga struktur gneiss hanya boleh dilihat pada sekeping batu yang cukup besar.

Maklumat am

Gneiss ialah sejenis batu yang sangat biasa, kebanyakan ciri zon bawah kerak benua. Walau bagaimanapun, di beberapa tempat ia sering dijumpai di permukaan. Ini ditemui di bahagian dunia di mana batuan kristal tidak dilitupi oleh lapisan sedimen (Skandinavia, Kanada, dll.).

Jawapan kepada soalan, apakah itu gneiss, tidak selalunya jelas. Buat pertama kali istilah ini digunakan oleh Agricola pada tahun 1556 untuk merujuk kepada batu yang mempunyai urat-urat yang mengandungi besi. Asas penggunaan moden nama ini sepatutnya diletakkan pada tahun 1786 oleh Wegner. Beliau mentakrifkan gneiss sebagai batu feldspar dengan mika kuarza danstruktur sekis kasar.

Ciri-ciri batuan metamorfosis

Batuan metamorf dipanggil, yang terbentuk hasil daripada transformasi prekursor asal igneus atau sedimen. Perubahan terutamanya dikaitkan dengan proses tektonik, yang membawa kepada fakta bahawa bahagian tertentu kerak bumi jatuh ke dalam keadaan suhu dan tekanan tinggi. Ini mencetuskan satu siri proses fizikal dan kimia yang mengakibatkan:

• kepada penghabluran semula - perubahan dalam orientasi, lokasi dan struktur mineral;
• dehidrasi;
• penghijrahan penyelesaian;
• transformasi beberapa sebatian kimia kepada yang lain;
• pengenalan komponen baharu gubahan.

Akibatnya, batuan asal (sedimen, igneus atau metamorf) memperoleh sifat yang berbeza sama sekali. Pada masa yang sama, tahap perubahan bergantung pada kekuatan dan tempoh pengaruh faktor yang menyebabkan transformasi.

Contoh tipikal batuan metamorf ialah kuarsit, marmar dan syal, masing-masing terbentuk daripada batu pasir, batu kapur dan tanah liat. Protolith igneus dan sedimen berkelakuan berbeza semasa transformasi. Selalunya metamorfisme berlaku dalam beberapa peringkat.

Gneiss ialah contoh batuan metamorfik berkualiti tinggi. Ini bermakna ia terbentuk dalam keadaan fizikal yang sangat teruk.

Struktur dan komposisi gneiss

Seperti yang dinyatakan di atas, komposisi komponen gneiss agak berubah-ubah. Walau bagaimanapun, dalam semua baka kumpulan ini adalah mungkinmengenal pasti beberapa mineral yang paling biasa. Kebanyakan gneis adalah berdasarkan:

• feldspar (ortoklas, plagioklas);
• kuarza;
• mika (biscovite, biotite, dll.).

Sejumlah kecil mungkin mengandungi hornblende (augite), serta pelbagai kekotoran.

Spektrum mineral juga mungkin termasuk:

• grafit;
• staurolite;
• kyanite;
• garnet;
• sillimanit;
• amphibole;
• porphyroblasts;
• epidot.

Secara amnya, kita boleh mengatakan bahawa struktur gneiss dibentuk oleh silikat terang dan gelap, yang membentuk jalur subselari yang tidak teratur dengan ketebalan 1 hingga 10 mm. Walau bagaimanapun, kadangkala ia boleh menjadi lebih tebal. Ini menunjukkan bahawa gneiss tersebut mengalami pencairan separa atau pengenalan bahan baharu. Perubahan sedemikian berlaku semasa peralihan kepada jenis batuan lain - migmatit.

Walaupun lapisan yang dibangunkan dengan baik, sifat utama gneiss ialah integriti. Ini adalah baka yang agak kuat. Di bawah pengaruh beban, ia tidak berpecah di sepanjang satah laminasi, seperti, sebagai contoh, batu tulis. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa kurang daripada 50% bijirin mineral menerima orientasi yang betul dalam gneiss. Akibatnya, struktur berlapis yang agak kasar terbentuk. Sifat belahan ialah salah satu parameter utama yang membolehkan anda menentukan batuan mana yang gneiss dan yang mana satu phyllite atau syal.

Jalur ringan biasanya terbentuk oleh feldspar dankuarza, dan yang gelap - mineral mafik (hornblende, piroksen, biotit, dll.).

Pembentukan baka

Gneiss terbentuk hasil daripada penghabluran semula butiran mineral di bawah haba dan tekanan yang kuat. Proses ini berlaku pada sempadan perlanggaran plat dan dipanggil metamorfisme serantau. Semasa perubahan ini, butiran mineral bertambah besar dan berpisah menjadi jalur, menjadikan batuan lebih stabil.

Gneiss boleh terbentuk daripada pelbagai prekursor, termasuk:

• mendapan tanah liat dan pasir;
• batu igneus;
• mendapan siliko-karbonat dan karbonat.

Protolith gneiss yang paling tipikal ialah syal. Di bawah pengaruh suhu dan tekanan, ia bertukar menjadi phyllite, kemudian menjadi schist metamorphic dan akhirnya menjadi gneiss. Proses ini disertai dengan transformasi komponen tanah liat batuan asal kepada mika, yang, sebagai hasil daripada penghabluran semula, diubah menjadi mineral berbutir. Kemunculan yang terakhir dianggap sebagai sempadan peralihan kepada gneiss.

Diarite juga merupakan protolith yang agak biasa. Granit juga boleh berfungsi sebagai prekursor, yang, akibat pendedahan kepada suhu dan tekanan tinggi, memperoleh struktur berjalur. Gneiss sedemikian dipanggil granit. Semasa pembentukannya, transformasi mineralogi boleh dikatakan tidak berlaku. Perubahan kebanyakannya berstruktur.

Gneis granit juga terbentuk hasil daripada metamorfisme beberapa batuan enapan. Produk akhirpenjelmaan mereka mempunyai struktur berjalur dan komposisi mineralogi yang serupa dengan granit.

Klasifikasi

Klasifikasi batuan adalah berdasarkan empat ciri gneiss:

• jenis protolith;
• nama protolith;
• komposisi mineral;
• struktur dan tekstur.

Sebutan berganda biasanya digunakan untuk menamakan varieti baka. Sebagai contoh, kehadiran perkataan "granit" dalam namanya menunjukkan bahawa gneiss tersebut terbentuk daripada granit, dan "diorit" - dari diorit. Dalam kes ini, istilah kelayakan sepadan dengan protolith tertentu.

Pengkelasan mengikut jenis baka pendahulu adalah lebih luas. Menurutnya, semua gneise terbahagi kepada dua jenis:

• orthogneis - terbentuk daripada batuan igneus;
• paragneisses - berasal daripada batuan sedimen.

Jenis gneis berikut dibezakan mengikut komposisi mineralnya:

• pyroxene;
• alkali;
• amphibole;
• biotit;
• dua-mika;
• berotot;
• plagiogneisses.

Jika tiada istilah kelayakan sebelum perkataan "gneiss", maka komposisi komponen dianggap klasik (feldspar, kuarza, biotit).

Pengkelasan struktur mencirikan bentuk dan susunan lapisan. Jalur gelap dan terang boleh membentuk tekstur yang berbeza, yang berkaitan dengannya dibezakan seperti pokok, daun, gneise reben, dll.

Sifat fizikal dan mekanikal

Dalam kumpulan gneiss, tahap ricih batuan yang berbezaberbeza-beza dalam julat yang agak luas, dan oleh itu penunjuk sifat fizikal dan mekanikal sangat turun naik. Nilai berikut telah diwujudkan secara eksperimen untuk ciri utama:

• ketumpatan - 2650-2870 g/m³;
• penyerapan air - 0.2-2.3%;
• keliangan - 0.5-3.0%.

Secara amnya, gneiss boleh digambarkan sebagai batuan berat, keras dan kasar dengan ketumpatan tinggi dan struktur berlapis yang jelas yang tahan pecah. Kekerasan batu ini setanding dengan keluli.

Aplikasi praktikal

Gneiss digunakan secara meluas dalam pembinaan dan reka bentuk landskap. Kebanyakan batu ini digunakan untuk membuat kerikil dan batu hancur, tetapi batu ini juga sesuai:

• untuk meletakkan asas;
• untuk membuat jubin;
• untuk menghadap kaki lima, benteng;
• seperti batu runtuhan.

Kelebihan gneiss sebagai bahan binaan ialah kekuatan dan ketahanannya terhadap asid isi rumah. Keindahan estetik batu ini menjadikannya sesuai untuk penghasilan jubin menghadap. Gneiss selalunya digantikan dengan granit, kerana yang terakhir adalah jauh lebih mahal untuk lombong.