Глава IV

СТРУКТУРЫ и текстуры МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

Структуры н текстуры метаморфических пород наряду с мине­ральными ассоциациями дают представление об интенсивности пе­рекристаллизации породы и условиях, в которых протекал этот процесс.

Структуры

Процесс перекристаллизации породы в твердом состоянии назы­вается кристаллобластезом, а структуры, возникающие в резуль­тате такого процесса, — кристаллобластовыми.

Кристаллобластез обусловливает специфику структурных осо­бенностей метаморфических пород, важнейшие из которых сле­дующие:

1. Структура метаморфической породы не может отражать последовательность выделения минералов, характеризующую про­цесс кристаллизации из расплава, так как в условиях метаморфиз­ма рост минералов происходит одновременно. Кристаллизационная способность для разных минералов различна, она векториальна и определяет степень совершенства формы кристаллов.

По степени убывания кристаллизационной способности Ф. Тер­нер располагает метаморфические минералы в нижеприведенный кристаллобластический ряд:

298

Рутил, сфен, магнетит

Турмалин, дистен, ставролит, граиат,

андалузит

Эпидот, цоизит, форстерит

Пироксены, амфиболы, волластонпт

Слюды, хлориты, тальк, стилышомелан

Доломит, кальцит

Скаполит, кордиерит, полевые шпаты

Кварц

Минералы верхних групп этого ряда образуют наиболее пра­вильные идиобластовые кристаллы; минералы нижних групп почти всегда находятся в неправильных ксенобластовых зернах. Порядок расположения минералов в крнсталлобластическом ряду обуслов­лен строением их кристаллической решетки. Силикаты, обладаю­щие наиболее плотной структурой, обычно имеют более совершен­ные кристаллографические формы. Указанная закономерность мо­жет несколько нарушаться, так как в известной мере она зависит от физико-химических условий кристаллизации и состава исходно­го материала.

2. Минералы метаморфических пород, как сказано, кристалли­зуются одновременно, о чем свидетельствуют многочисленные включения одних минералов в других. В процессе роста минерал, имеющий большую силу кристаллизации, «очищается» от таких включений, «выталкивая» их за свои пределы.

3. Перекристаллизация обычно сопровождается растворением мелких зерен, что ведет, в конечном счете, к образованию равно­мерно-крупнозернистых структур.

4. Метаморфические породы всегда полнокристаллические, в которых аморфное вещество и пустоты не сохраняются.

5. Если в процессе перекристаллизации порода не достигла полного равновесия, то в ней наряду с элементами новой структу­ры' могут наблюдаться реликты строения исходной породы. Такие структуры представляют интерес для восстановления истории фор­мирования породы.

Среди структур метаморфических пород выделяются следую­щие главные типы: 1) кристаллобластовые, 2) реликтовые, 3) ка-такластнческие.

Кристаллобластовые структуры

Этот термин, общий для всех структур, возникающих в резуль­тате полной перекристаллизации породы. Классифицируются кри­сталлобластовые структуры по относительным размерам мине­ральных зерен, их форме и типам взаимных прорастаний.

По относительным размерам зерен кристаллобластовые струк­туры подразделяются на равномернозернистые (гомеобластовые) и неравномернозернистые (гетеробластовые). Среди гомеобласто-вых структур по форме зерен выделяются следующие разновид­ности:

299

Г'ранобластовая структура свойственна породам, состоящим из более или менее изометрпчных зерен, имеющих мозаичные округлые или неправильные зубчатые очертания (рис. 128, а,б). Мелкозернистая разность такой структуры называется роеовико-

вой. Гранобластовая структура характерна для роговиков, кварцитов, мраморов.

Лепидобластовая структу­ра характеризует породы, со­стоящие из таблитчатых или че­шуйчатых минералов. Типична для серицитовых, хлоритовых, слюдистых и других сланцев (рис. 129).

Рис. 128 Типы гранобластовых

структур

а — мозаичная структура, массивная тек-

CTjpa, б — зубчатая структура, массивная

текстура (Ю Ир Потовинкина, 1966)

Нематобластовая структу­ра определяется наличием игольчатых или волокнистых минералов (рис. 130). Характер­на для актинолитовых, силлима-нитовых, дистеновых сланцев. Для пород, состоящих из зерен различного габитуса, исполь­зуются составные названия структур, включающие названия пре­обладающих форм. Например, структуру породы, которая состоит главным образом из чешуйчатых и зернистых минералов с преоб­ладанием последних, называют лепидогранобластовой.

Рис 129. Лепидобластовая структура баотит-мусковитовой породы. Тексту­ра пятнистая (би — биотит, му — му­сковит).

Рис. 130. Нематобластовая структура в куммингтонптовом сланце. Тексту­ра массивная (по Ю. Ир. Половин-киной, 1966).

Гетеробластовая, или порфиробластовая, структура характери­зуется наличием относительно крупных зерен на фоне более мел­козернистой гомеобластовой основной ткани породы.

300

Внешне такие структуры похожи на порфировидные структуры магматических пород. Чтобы подчеркнуть разную природу этих структур, для метаморфических пород употребляют термин пор-фиробласты (а не вкрапленники) и основная ткань (а не основ­ная масса).

Порфиробласты по форме нередко являются идиобластовы.ми,. но могут быть и ксенобластовыми; основная ткань породы может иметь любую кристаллобластовую структуру. На рис. 131 показан гранатовый кварцево-слюдистый сланец с идиобластами граната в основной ткани, состоящей из кварцево-слюдистого агрегата, име­ющего равномернозернистую лепидобластовую структуру и слан­цеватую текстуру.

Пойкилобластовая структура является одной из наиболее рас­пространенных среди структур, характеризующих взаимные струк­турные отношения минералов. Эта структура определяется нали­чием относительно крупных зерен какого-либо минерала, содержа­щего мелкие неориентированные и незакономерно расположенные включения других минералов. Такая структура внешне очень по­хожа на пойкилитовую структуру магматических пород, отличаясь от нее только генетически. Встречается в скарнах, амфиболитах к других породах.

Разновидностью пойкилобластовой структуры является сито­видная структура, которая характеризуется присутствием в круп­ных кристаллах многочисленных мелких округлых включений. На рис. 132 показан кордиеритовый слюдяной гнейс, состоящий из порфиробласт кордиерита, имеющих ксенобластовые очертания, и идиобласт биотита, переполненных включениями зерен кварца и магнетита. Основная ткань породы слюдисто-кварцево-полевошпа-товая, гранобластовая.