1.3. Метаморфические горные породы

Метаморфические породы образовались из магматических и осадочных вследствие их изменения под влиянием высоких температур и давления. Этот процесс получил название метаморфизм. Отличают региональный, дислокационный и контактовый метаморфизм.

Региональный метаморфизм развивается на большой глубине и охватывает значительные пространства. Этот процесс связан с погружением отдельных участков земной коры на значительную глубину под весом осадков, которые накапливаются во впадинах, или вследствие движений земной коры. На глубине исходные породы под влиянием высокого давления и относительно высоких температур перекристаллизуются, находясь в твердом состоянии.

Дислокационный метаморфизм, или динамометаморфизм, происходит при горообразовании, когда массивы горных пород испытывают большое одностороннее сжатие, которое предопределяет их перекристаллизацию.

Контактовый метаморфизм объясняется температурным влиянием на вмещающие породы магмы, которая проникает в толщу земной коры. Вдоль контакта с магмой вмещающие породы испытывают действие плавления и обжига с последующей их перекристаллизацией. Кроме того, на вмещающие породы влияют химически активные вещества, которые выделяются из магмы.

Минералогический состав в основном такой же, как и у первичных магматических и осадочных породах. Но есть минералы, которые встречаются лишь в метаморфических породах: кордиерит, дистен, ставролит, андалузит и т.п. Метаморфические породы обычно имеют кристаллическую структуру. Текстура большинства метаморфических пород сланцеватая. Такая текстура обусловлена характерным развитием кристаллических зерен при перекристаллизации - длинной осью в направлении, перпендикулярном к направлению преобладающего давления. Встречаются породы и с массивной текстурой.

Главнейшие метаморфические породы получаются так: гнейсы - из магматических (ортогнейсы) и осадочных (парагнейсы) глинистых пород, имеют сланцеватую текстуру; филиты - из глинистых пород, текстура - сланцеватая; слюдяные сланцы - из глинистых пород вследствие глубокого видоизменения, текстура - сланцевая; мраморы - из известняков и доломитов, текстура - массивная; кварциты - из песков и песчаников, текстура - массивная.

Метаморфические горные породы не имеют определенных форм залегания, они определяются формой залегания тех пород, из которых они образовались.

Инженерно-геологические особенности. Физико-механические свойства метаморфических горных пород во многом близки к свойствам магматических, что обусловлено наличием кристаллизационных связей. Прочность этих пород высокая и в пределах строительных нагрузок они деформируются как упругие тела. Метаморфические породы практически водонепроницаемы, и за исключением карбонатных разновидностей, не растворимы в воде. Вместе с тем, для большинства метаморфических пород характерна анизотропность свойств, обусловленная их сланцеватостью. Прочность на сжатие, сопротивление сдвигу, модуль деформации значительно ниже вдоль сланцеватости, чем перпендикулярно ей. Сланцеватостью определяется значительная выветриваемость этих пород, а также сниженная устойчивость на природных склонах. Многие метаморфические породы образуют листоватые, весьма подвижные осыпи.