Вопрос 1. Метаморфические породы их систематика и номенклатура.

Существуют два вида систематики, это: минералогическая и петрохимическая.

• Минералогическая систематика

Треугольник – пш (гнейсы), кварц (кварциты) и темноцветные (сланцы). В основу систематики положен принцип выделения групп горных пород по преобладанию в их составе минералов того или иного типа - полевых шпатов, кварца, слюд и темноцветных минералов, карбонатов, рудных минералов.

Треть, которая пш – самая там точка- полевошпатовые породы, нижнее 5% поле – лейкократовые гнейсы, боковое (правое)5% поле – лейкократовые амфиболиты и полевошпатовые сланцы. Основная центральная часть – гнейсы.

Треть которая кварцевая – внутри делится еще на три части аналогично тому как делим треугольник. Самая та точка – мономинеральные кварциты (гематитовые и магнетитовые). Нижнее 5% поле делится на 2 части – левая – полевошпатовые кварциты. Правая – лейкократовые кварцито–гнейсы. Боковое 5% поле также на две части – нижняя – слюдяные кварциты, верхняя слюдяные кварцито–сланцы.

Центральное поле на три части – верхняя – cлюдяно–полевошпатовые кварцито–сланцы, нижняя левая – слюдяно–полевошпатовые кварциты. Правая – кварцито–гнейсы.

Поле которое к темноцветным – верхнее. Самая то точка – ультрамафитовые сланцы. Правое боковое 5% поле – полевошпат – амфиболовые и слюдяные сланцы, а левое 5% - кварцево–слюдяные (амфиболовые и пироксеновые) сланцы. Центральное поле – кварц –полевошпат-слюдяные сланцы и кварцевые амфиболиты.

• Петрохимическая систематика.

Тут деление по типу исходных пород: Парапороды — бывшие осадочные породы. И ортопороды — бывшие магматические породы. Т.е. нам нужно определить какие породы были исходными. Метаморфизм горных пород происходит под воздействием восходящих флюидных потоков и сопровождается изменением их химического состава, что затрудняет восстановление первичной природы метаморфических пород по петрохимическим данным и во многих случаях делает это невозможным.

В составе пород при метаморфизме прежде всего существенно изменяется содержание флюидных компонентов (Н2О, CO2, O2 и др.), которое обычно возрастает при регрессивном метаморфизме и снижается при прогрессивном. Изменение содержания летучих составных частей пород при метаморфизме сопровождается изменением отношения содержаний всех других компонентов пород (в меру величин их растворимости во флюидах, с которыми связывается метаморфическая перекристаллизация). Нередко изменение содержания других компонентов, кроме летучих, не очень значительно, и в ходе петрохимических расчетов ими можно пренебречь. Такой метаморфизм условно называется изохимическим.

Метаморфизм с более существенным изменением первичного состояния пород называется аллохимическим. Аллохимический метаморфизм нередко имеет субщелочной или щелочной характер или связан с развитием мигматитов и приближением состава метаморфических пород к составу гранитов. При этом соотношения компонентов могут изменяться настолько существенно, что первичная природа метаморфических пород по петрохимическим данным становится нераспознаваемой. Еще большие изменения химического состава пород связаны с метасоматизмом (метасоматозом), который вызывается воздействием на породы порождаемых магматическими очагами гидротермальных растворов высокой химической агрессивности.

Критерии определения ортопород и парапород:

- петрографические: сморим на структуры и текстуры. На присутсвие бывших порфировых вкрапленников (бластопорфировые). Смотрим на полосчатость за частую она моэет быть связана с метаморфизмом осадочной толщи (например если было чередование карбонатных и глинистых пород, то получается чередование роговой обманки с плагиоклазом).

- минералогические: есть минералы индикаторы (хлоритоид, ставролит, которые указывают на глинистую исходную породу; а также кианит андалузит и слюды). Если много слюд, то это глинистый осадок.

- геохимические: анализ по микроэлементам, т.е. например есть амфиболиты образованные по базальтам и по глинистому осадку. Параамфиболит дает повышенные концентрации бора и магний. А ортоамфиболит – хром никель и ванадий.

- геологические: смотрим на залегание. Ортогнейс – прорывает вмещающие породы и подвергается метаморфизму вместе с ними, а парагнейс – сидит в закономерном чередовании с другими элементами полосчатого комплекса.

Метапелиты – продукты метаморфизма кремнисто – глинистых осадочных пород (парапород).

Метабазиты – продукты метаморфизма основных, реже средних вулканических ород их туфов (а также аналогичных им по составу осадочных).

Учебник по минералогической:

Породообразующие метаморфические минералы при самом общем подходе к ним подразделяются на четыре группы: каркасные алюмосиликаты, представленные полевыми шпатами и фельдшпатоидами, прочие силикаты (слюды, амфиболы, пироксены и др.), оксиды (кварц, магнетит, гематит, корунд) и карбонаты (кальцит, доломит и др.).

Название горным породам дается по парагенетической ассоциации породообразующих минералов. При этом название пород определяется породообразующими минералами с содержанием более 5%. Эти минералы располагаются в названии пород в порядке возрастания их количественной роли Если необходимо отразить наличие какого-либо минерала, то он включается в название дополнительно.

При наличии реликтовых минералов исходных пород до 5% к названию метаморфических образований добавляется соответствующее прилагательное с приставкой "апо-".

Разберем особенности номенклатуры пород в выделенных группах: Метаморфические породы называются кварцитами или кварцито-сланцами при содержании кварца не ниже 50%. В особую группу выделяются кварциты с повышенным содержанием гематита и магнетита и входящие в формацию железистых кварцитов.

Гнейсы представляют собой породы, состоящие из кварца, полевого шпата и темноцветных минералов. Среди темноцветных минералов наиболее часто отмечаются биотит, роговая обманка, реже пироксены.Полевой шпат представлен плагиоклазом и калиевым полевым шпатом. Если главным минералом из полевых шпатов является только плагиоклаз, то такие породы называются плагиогнейсами.

Термин "гнейс" не применяется к кварц-плагиоклазовым породам с хлоритом и серицитом, в которых полевой шпат обычно представлен альбитом. Их следует называть сланцами. Для слабометаморфизованных глинистых пород используются также термины "глинистый", "филлитовый сланец", "филлит". Под филлитами обычно понимают тонко- и мелкозернистые породы существенно кварц-серици-тового и кварц-хлоритового состава, иногда с примесью других минералов.

Специфическим термином, применяемым только к продуктам низкой степени метаморфизма кислых вулканитов, является "порфироид". Если имеются признаки, позволяющие уточнить характер первичного материала, в название могут вводиться прилагательные "апотуфовый" или "апоэффузивный".

Амфиболитами называются биминеральные роговообманково-плагиоклазовые породы. При повышении содержания пироксенов, вытесняющих роговую обманку, амфиболиты переходят в пироксен-плагио-клазовые сланцы, которые также широко варьируют по содержанию пироксенов.

Для слабометаморфизованных вулканических пород основного состава при наличии в них реликтовых порфировых структур или миндалекаменных текстур используется термин "порфиритоид".

Карбонатные породы называются мраморами при наличии в них карбонатов не менее 50%, при этом если примесей к карбонатам менее 5%, то просто мраморами, если содержание силикатов или кварца 5—50%, то силикатными мраморами с аналогичными разновидностями по составу карбоната.

Учебник по петрохимической:

Сопоставление химических составов осадочных, магматических и метаморфических горных пород трудно производить, используя непосредственно результаты химических анализов, так как этому мешает резко различное содержание в них летучих компонентов. Поэтому химические анализы пород часто приводятся в пересчете их на безводное вещество или представляются в числах атомов на 50 атомов кислорода (эквивалентная формула породы), что раскрывает возможности строгого сопоставления состава горных пород и облегчает построение петрохимических диаграмм.

Выделяются петрохимические типы метаморфических горных пород в сопоставлении с осадочными и магматическими породами. Здесь четко выделяется группа субщелочных и щелочных метаморфических пород, которые формально совмещаются с субщелочными и щелочными типами изверженных пород, но не являются продуктами их метаморфизма, а представляют собой резко выраженный аллохимический тип метаморфических преобразований. Большинство метаморфических образований, относимых к ряду парапород, хорошо сопоставляется с теми или иными осадочными аналогами. Часть пород попадает в зону перекрытия осадочных и магматических образований. Это относится, прежде всего к эклогитам, амфиболитам, зеленым сланцам и порфиритоидам, затем к части сланцев и гнейсов, кварцито-гнейсов.

Традиционное деление наиболее широко распространенных продуктов метаморфизма на метапелиты и метабазиты не находит отражения в рассматриваемой классификации вследствие широкого перекрытия составов осадочных и магматических пород по содержанию кремнезема и щелочных металлов.

Для разграничения метапелитов и метабазитов используются петрохимические термины, не отражающие их гранулометрический состав и генезис и одинаково применимые как для орто-, так и для параметаморфитов. Соответственно алюмосиликатные породы подразделяются на бедные кальцием (СаО < 5%) и богатые им (СаО > 5%). Первая группа включает осадочные породы (типичные глинистые и большинство песчаников) и некоторые вулканогенные породы (дацитового состава и более богатые кремнеземом). Во вторую группу попадают менее кремнекислые магматические породы и некоторые осадочные породы (глинисто-карбонатные, кремнисто-карбонатные, часть песчаников, основные граувакки, песчаники с карбонатным цементом и др.). В то же время по содержанию кремнезема и глинозема в породах выделенных групп наблюдаются широкие перекрытия.

По своей первичной природе метаморфические породы представлены ортопородами (продуктами метаморфизма магматических пород) и парапородами (продуктами метаморфизма осадочных пород). При метаморфизме вулканических туфов формально образуются парапороды, обладающие реликтовой слоистостью осадочных образований, но по существу по петро-химическим особенностям они нередко ближе к ортопородам (апобазальтам, апоандезитам и др.). Пелитовые и псаммитовые осадки, которые образуются из материала магматических пород, также могут быть ортопородами по петрохимическим характеристикам, если исходный материал не подвергался химическому выветриванию. Все это обусловливает трудности петрохимического разграничения орто- и пара-метаморфических пород в результате частичного перекрытия их составов.

Анализ петрохимических особенностей метамрфических пород позволяет выделить следующие продукты метаморфизма:

1)Глинистых отложений ( метапеоиты)

2)Основных эффузивов и их туфов, мергелей, грайвакковых песчаников(метабазиты)

3)Силицитолитов и кварцевых песчаников

4)Карбонатные породы (метакарбонатные породы)

5)Гипербазитов (метаультрабазиты)

6)Бокситов и высоко глиноземистых пород