Тема 3. (Лекция 3.) принципы классификации метаморфических горных пород

Метаморфические породы классифицируются по геологическим признакам, имеющим геологическое значение.

1. Минералогический состав легко определяется при петрографических исследованиях и позволяет судить о химическом составе исходных пород, природе и интенсивности метасоматоза и о физических условиях метаморфизма.

2. Структура и текстура (совместно определяющие строение породы). Элементы строения, унаследованные от материнских пород (реликты слоистости или порфировой структуры), дают ключ к пониманию природы исходных пород. Метаморфические структурные элементы (сланцеватость, ориентировка и т.д.) могут говорить о физических условиях метаморфизма, и в особенности об относительной роли и направлении деформаций в процессе перекристаллизации горных пород.

3. Химический состав позволяет наиболее полно судить о природе исходных пород и интенсивности метасоматических преобразований.

Распространение пород в природе раскрывает сущность и основные причины возникновения градиента температуры и давления, контролирующих метаморфизм.

При классификации метаморфических пород используются давно принятые названия. Определения основаны преимущественно на строении пород или на минеральном составе.

Роговики. Массивные горные породы, сложенные мозаикой изометричных зерен (гранобластовая и роговиковая структура). Сланцеватость либо отсутствует, либо проявлена слабо. При этом она унаследована от дометаморфического состояния (например, в виде реликтов слоистости или сланцеватости). Обычны порфиробластовые структуры. Как правило, роговики встречаются в контактовых ореолах, но известны также и регионально распространенные роговики.

Бухиты - частично оплавленные роговиковые породы, встречающиеся в виде ксенолитов, обычно в базальтах или диабазах; продукты контактово-термального метаморфизма.

Сланцы - тонкозернистые породы с совершенными поверхностями сланцеватости (раскалываются по сланцеватости), но лишенные сегрегационной полосчатости. Сланцы такого типа возникают при региональном метаморфизме тонкозернистых кластических осадков (глин, алевролитов, туфов), обогащаясь при этом бесцветной слюдой.

Пятнистые сланцы возникают в результате слабого контактового метаморфизма. Для них характерны пятна и порфиробласты новообразованных минералов (слюда, кордиерит, андалузит). При этом сланцеватость сохраняется или усиливается за счет кристаллизации параллельно расположенных листочков слюды.

Филлиты – породы, подобные сланцам, но более грубозернистые вследствие более интенсивного метаморфизма. Для них характерны блестящие поверхности сланцеватости, обусловленные новообразованными слюдой и хлоритом.

Кристаллические сланцы – интенсивно сланцеватые, обычно с параллельной и линейной ориентировкой минералов метаморфические породы, имеющие зернистость, позволяющую макроскопическую идентификацию минералов. Обычно заметна сегрегационная полосчатость. Много параллельно ориентированных слюдистых минералов, что обусловливает совершенную сланцеватость. Кристаллические сланцы представляют собой самые широко распространенные продукты регионального метаморфизма.

Амфиболиты – метаморфические породы, состоящие преимущественно из роговой обманки и плагиоклаза. Сланцеватость, обусловленная четкообразным расположением призм амфибола, менее совершенна, чем в кристаллических сланцах. Сегрегационная полосчатость проявляется не всегда. Амфиболиты образуются при региональном метаморфизме средних и высоких ступеней за счет основных магматических пород и карбонатно-глинистых осадочных пород.

Гнейсы – грубозернистые, неправильно полосчатые породы с прерывистой или нечеткой сланцеватостью. Такое строение гнейсов обусловлено преобладанием в их составе кварца и полевых шпатов и обычно небольшим количеством слюдистых минералов. Гнейсы представляют собой продукт регионального метаморфизма высоких ступеней.

Гранулиты – породы бедные слюдой. Они сложены кварцем, полевыми шпатами, пироксеном и гранатом, зерна которых не обладают ни таблитчатым, ни призматическим габитусом. Некоторая сегрегационная полосчатость и в особенности четкообразное расположение плоских линз кварца или полевого шпата обычно обусловливают правильную листоватость этих пород. Гранулиты – продукты регионального метаморфизма высоких ступеней.

Эклогиты – кристаллически зернистая массивная, иногда слабо сланцеватая порода, состоящая в основном из граната и пироксена (омфацита). Эклогиты слагают отдельные тела и небольшие по мощности и площади распространения толщи среди метаморфических пород амфиболитовой и гранулитовой фаций регионального метаморфизма. Образуются за счет метаморфизма основных пород.

Кварциты – метаморфические породы, состоящие более чем на 90% из перекристаллизованного кварца. Это продукты контактового или регионального метаморфизма песчаников.

Мраморы – метаморфические породы, сложенные кальцитом или доломитом. Это продукты контактового или регионального метаморфизма карбонатных пород.

Тектонические брекчии – породы, образовавшиеся за счет раскалывания и грубого при разрывных деформациях (брекчирование, частичное дробление) хрупких исходных пород.

Катаклазиты – породы, образовавшиеся при разрывных деформациях (частичное или полное тонкое дробление). С уменьшением зернистости и развитием полосчатых тексктур катаклазиты постепенно переходят в милониты.

Милониты – тонкозернистые кремнеподобные очень плотные полосчатые или жилковатые породы, возникшие в результате очень тонкого дробления грубозернистых пород без заметных химических преобразований. В милонитовой основной массе могут присутствовать глазки и линзы ненарушенных исходных пород (флазерная структура). Милониты – продукты интесивного дислокационного меткморфизма.

Филониты – макроскопически сходные с филлитами породы, которые, однако, возникли в результате механической переработки первоначально грубозернистых пород, таких, как граувакки, граниты, гнейсы. Для этих пород характерны шелковистые пленки новообразованной слюды или хлорита, размазанные по поверхностям сланцеватости. Филониты – наиболее характерные и часто встречающиеся продукты дислокационного метаморфизма.

Метасоматиты – породы, образовавшиеся в результате метасоматоза.

Каждый из рассмотренных выше типов пород может быть подразделен на основании химического и минерального состава. Большинство метаморфических пород попадает в одно из следующих шести подразделений.

1. Пелитовые – производные пелитовых (глиноземистых) отложений.

2. Кварцево-полевошпатовые – производные исходных кварцево-полевошпатовых песчаников и алевролитов, а также гранитоидов и их эффузивных аналогов.

3. Известковистые – производные известняков и доломитов.

4. Основные – производные основных и средних магматических пород, граувакк, туфопесчаников и туфоалевролитов, богатых Ca, Al, Mg, Fe.

5. Магнезиальные – производные перидотитов и некоторых магнезиальных образований (например, богатых монтмориллонитом).

6. Железистые – производные обогащенных железом отложений (кремни, железистые кварциты).