§4. Метаморфические горные породы
Метаморфизм (преобразование) – это вся совокупность эндогенных физико-химических процессов, которые ведут к изменению горных пород уже после их образования (см. рис. 2.7). Породы при этом остаются в твердом состоянии, и только иногда переплавляются (крайняя степень метаморфизма – анатексис).
Преобразование происходит под влиянием высоких температур и давлений при участии воды, водяных паров, иногда – других растворов и газов, отделяющихся от магмы. При этом химический и минералогический состав пород, их свойства и внешний облик меняются: аморфный опал превращается в кристаллический кварц, лимонит – в гематит или магнетит. Одновременно происходит перекристаллизация породы: пористый известняк превращается в плотный кристаллический мрамор, рыхлый песок – в монолитный кристаллический кварцит, глина – в сланец.
Степень метаморфизма, как и его виды, различна. Существуют постепенные переходные разности преобразования исходных пород в метаморфические. Преобразование горных пород может происходить:
на контакте интрузии с боковыми породами – контактовый метаморфизм;
при воздействии горячих гидротермальных растворов на стенки трещин, по которым движутся эти растворы – гидротермальный метаморфизм;
в результате очень высоких давлений, возникающих на глубине – динамометаморфизм;
при участии всех этих факторов на больших пространствах – региональный метаморфизм.
Типичные метаморфические породы: кварциты, различные сланцы, филлиты, скарны, роговики, гнейсы.
Метаморфические породы имеют особые полнокристаллические структуры, возникающие при перекристаллизации вещества в твердом состоянии. В горных породах всегда имеется какое-то количество воды в кристаллических решетках минералов и в свободном виде. При повышении температуры вода высвобождается и действует как растворитель, последовательно растворяя зерна минералов и отлагая другие минералы в другом месте.
Структуры метаморфических пород подразделяются на кристаллобластические, катакластические, реликтовые.
Кристаллобластические структуры образуются в результате перекристаллизации и роста кристаллов в твердом состоянии. В зависимости от действующего давления, в структурах наблюдается ориентировка зерен минералов (сланцеватая, чешуйчатая структуры).
Катакластические структуры возникают вследствие сильного одностороннего давления, вызывающего деформацию и дробление минеральных зерен.
Реликтовые структуры сохраняют следы структуры первичных пород.
Текстуры метаморфических пород:
сланцеватая (тонкоплитчатая);
полосчатая (ленточная, гнейсовая);
массивная;
очковая (агрегаты светлых крупных минеральных зерен в мелкозернистой основной массе;
волокнистая (волокнистые минералы переплетаются между собой);
плойчатая (мелкие складки, похожие на гофрировку).
Рис.2.7. Схема образования изверженных, осадочных и метаморфических горных пород.
Часть III. Основные сведения о тектонике
Тектоника - с греческого «строение»; таким образом, геотектоника или тектоника Земли – геологическая наука, изучающая особенности строения и развития земной коры.