1.2. Типы метаморфизма

В результате классических работ, проведенных с целью выделения отдельных типов метаморфизма, была выработана терминология, предполагающая, что известны причины и физические условия проявления каждого вида метаморфизма. Обычные метаморфические породы встречаются в природе в немногих совершенно определенных геологических условиях. В связи с этим типы метаморфизма можно определять по полевым взаимоотношениям и ассоциациям горных пород без учета недостаточно ясных причин и условий их проявления. По этому принципу различают пять главных типа метаморфизма: 1) контактовый метаморфизм проявляется в ограниченных зонах (ореолах), прилегающих к телам магматических пород; 2) региональный метаморфизм развит на больших площадях в сотни и тысячи квадратных километров, проявляется вне четкой зависимости от магматизма, выражен особенно ярко в регионах оснований складчатых сооружений и в пределах континентальных докембрийских щитов; 3) дислокационный (динамо-) метаморфизм проявляется в пределах ограниченных зон интенсивных деформаций, подобных крупным сбросам и «подвижным горизонтам»; 4) ультраметаморфизм – сложные процессы преобразования горных пород, которые происходят под влиянием щелочного метасоматоза (гранитизация, мигматизация) и частичного плавления; 5) автометморфизм – все процессы постмагматической стадии развития магматической породы.

Различают два вида метаморфических процессов: 1) метаморфизм без привноса и выноса вещества (изохимический) и 2) метаморфизм с привносом и выносом вещества (метасоматоз).

Большая часть метаморфических процессов в земной коре имеет прогрессивный характер, то есть происходит при повышении температуры и давления. Некоторые метаморфические процессы носят регрессивный характер, то есть высокометаморфизованные породы испытывают второй этап метаморфизма, происходящий при более низких температурах и давлении (диафторез).

Тема 2. (Лекция 2.) состав и строение метаморфических пород

2.1. Состав метаморфических пород

В составе метаморфических пород присутствуют многие минералы магматических, а также осадочных пород. Одновременно с этим в них большую роль играют минералы, которые присущи только этим породам. Типичными минералами метаморфических пород являются силикаьы алюминия (андалузит, дистен, силлиманит). Все они имеют одинаковый химический состав (Al₂SiO₅), но имеют различную упаковку ионов в кристаллической решетке. Характерны для метаморфических пород также водные силикаты железа (хлоритоид и ставролит); алюмосиликат магния и железа кордиерит; минералы группы граната, минералы группы эпидота, ромбические амфиболы, слюдоподобные минералы (тальк, пирофиллит, хлорит); волластонит, везувиан и др.

Из главных породообразующих минералов магматических пород наиболее широко в метаморфических породах распространены форстерит, гиперстен, диопсид, роговая обманка, биотит, мусковит, флогопит, микроклин, альбит и все другие плагиоклазы, кварц. Нехарактерны для метаморфических пород фельдшпатоиды (нефелин, лейцит), санидин, базальтическая роговая обманка, щелочные пироксены и амфиболы. Из минералов осадочных пород в метаморфических породах наблюдаются каолинит, диккит, монтмориллонит, карбонаты. При описании метаморфических пород все минералы, их слагающие по количественному принципу подразделяются на главные и второстепенные. Главные – это те минералы, количество которых превышает 5%. Кроме того, минералы метаморфических пород подразделяются по генезису на реликтовые, равновесные и минералы позднего диафтореза.

Реликтовые минералы – это такие, которые либо уцелели при метаморфизме от первичного состава исходных пород, либо сохранились в метаморфической породе при изменении термодинамических условий метаморфизма.

Равновесные минералы – это минералы, отвечающие определенным условиям метаморфизма, при которых сформировалась данная порода.

Минералы позднего диафтореза – это такие минералы. Которые замещают равновесные минералы метаморфических пород, но образуются значительно позже, после завершения метаморфического процесса (например, серицит, замещающий плагиоклаз; хлорит, образующийся по биотиту).

В соответствии с физическими условиями метаморфизма породы претерпевают внутренние изменения, которые приводят к структурному и химическому равновесию. При полном метаморфизме новая ассоциация минералов, новые текстура и структура нацело сменяют минералы и строение исходной породы.