- •Белорусский государственный университет
- •1. Строение земли
- •1. 1. Внутреннее строение и физические свойства земли
- •2. Минералы и горные породы
- •1. 2. 1. Строение и происхождение минералов
- •2. 2. Химические классы минералов
- •1. 2. 3. Горные породы
- •2. Экзогенные процессы
- •2. 1. Генетические типы и фации отложений
- •2. 2. Выветривание
- •2. 3. Работа ветра
- •2. 4. Работа временных водных потоков
- •5. Работа рек
- •2. 6. Работа подземных вод
- •7. Работа ледников
- •8. Геологические процессы криолитозоны
- •9. Геологическая деятельность вод мирового океана
- •10. Геологическая деятельность озер и болот
- •2. 11. Процессы постседиментационного преобразования осадков
- •3. Тектонические движения
- •3. 1. Медленные тектонические движения и методы их изучения
- •2. Быстрые тектонические движения и дислокации
- •3. 2. 1. Пликативные дислокации
- •3.2. 2. Дизъюнктивные дислокации
- •3. 3. Тектонические гипотезы
- •3. 4. Тектонические структуры литосферы и земной коры
- •3. 5. Землетрясения
- •4. Интрузивный магматизм
- •4. 1. Процессы дифференциации магмы
- •4. 2. Типы интрузивных тел
- •5. Эффузивный магматизм
- •5. 1. Продукты вулканических извержений
- •5. 2. Типы вулканических извержений
- •5. 3. Поствулканическая стадия
- •5. 4. Географическое распространение действующих вулканов
- •6. Метаморфизм
- •6. 1. Факторы и следствия метаморфизма
- •6. 2. Локальный метаморфизм
- •6. 2. 1. Контактовый метаморфизм
- •6. 2. 2. Дислокационный метаморфизм
- •6. 2. 3. Ударный метаморфизм
- •6. 3. Региональный метаморфизм
6. Метаморфизм
6. 1. Факторы и следствия метаморфизма
Метаморфизмом называется процесс преобразования горных пород, происходящий в глуби Земли под действием эндогенных сил. Гораздо реже метаморфизм происходит на поверхности Земли – здесь он обусловлен падением крупных метеоритов.
Факторами метаморфизма являются высокие температуры и давление, а также воздействие различных флюидов: магматических газов, паров и др. Главнейшим фактором выступает температура. Влияние временного фактора при этом не проявляется.
Метаморфизму подвергаются горные породы осадочного, магматического и метаморфического происхождения. Провести четкую термическую границу между метагенезом и метаморфизмом достаточно сложно: она пролегает в пределах температур от 150до 350С (по разным авторам и для разных минеральных ассоциаций). То же самое относится и к глубинам, на которых начинает проявляться метаморфизм: в срединно-океанических хребтах метаморфизация начинается с глубины 0,5 км, а в пределах осадочного чехла плитных участков древних платформ метаморфизма может не быть даже на глубине 20 км. Явным признаком метаморфизма служит образование некоторых типичных минералов:графита, возникающего из антрацита,диккита–Al4 (OH)8(Si4O10) из каолинита и др. По мере роста температуры метаморфизм сопровождается плавлением горных пород: частичное плавление называютпалингенезисом, а полное – анатексисом. Существует мнение, что благодаря именно анатексису возникли граниты. Анатексис, соответствующий высшей фазе метаморфизма, в легкоплавких кислых породах начинается при температуре 700С, а в более тугоплавких основных породах при 1 000С. Давление, обуславливающее метаморфизм, составляет от 2 до 30 кбар, а при ударном метаморфизме и гораздо больше. В результате метаморфизма изменяются минеральный состав, структуры и текстуры горных пород.
Изменение минерального состава ведет к исчезновению неустойчивых минералов и образованию устойчивых, соответствующих создавшимся термодинамическим условиям. Если смена минералов идет при неизменном химическом составе, то метаморфизм называют изохимическим. Если же имеет место привнос одних химических элементов и удаление других, то говорят обаллохимическом метаморфизме. Разновидностью последнего являетсяметасоматоз – аллохимический метаморфизм, при котором объем пород не изменяется. Учитывая непостоянство минерального состава метаморфических пород, необходимо признать, что их названия являются, по сути, комплексными – они отражают скорее условия метаморфизма, чем минеральный состав пород.
Структурные изменения, прежде всего, заключаются в перекристаллизации пород, когда мелкозернистая порода превращается в крупнозернистую. Однако, благодаря анатексису возможен и обратный переход, часто проявляющийся при формировании кварцитов. В метаморфических породах нередко возникают крупные (в диаметре до 3 см и более) кристаллы с ярко выраженными гранями, ребрами и вершинами. В этом случае говорят о порфиробластовой структуре. Если минеральные зерна имеют изометричную форму, то структуру называютгранобластовой.
Изменения текстуры проявляются двояко. Во-первых, одновременно с перекристаллизацией породы в ней исчезают поры, каверны, и возникает массивная(плотная) текстура. Во-вторых, под действием направленного давления, именуемогострессом, формируются разного рода полосчатые текстуры (сланцеватая и линейная).Сланцеватаятекстура, характерная сланцам, проявляется в образовании параллельно-пластинчатых пород. Причинами сланцеватости могут быть:
– свойство пластинчатых минералов (слюд, хлорита и др.) расти в плоскости, перпендикулярной направленному давлению (стрессу);
– первичная слоистость осадочных пород, претерпевшая переуплотнение во время метаморфизма и, благодаря этому, ставшая еще более яркой.
Линейная текстура, свойственная гнейсам, образуется игольчатыми или призматическими кристаллами, вытянутыми параллельно плоскости сланцеватости.
Всю совокупность процессов метаморфизма, в зависимости от площади их проявления, можно разделить на два типа: локальный и региональный. Каждый из типов включает несколько разновидностей.