Книжный каталог

Метаморфизм

Перейти в магазин

Сравнить цены

Категория: Книги

Описание

Книга написана на основе многолетнего опыта чтения автором курса лекций по метаморфизму в ЛГУ и представляет собой полное руководство в этой области. В ней содержится описание метаморфических и метасоматических горных пород и разностороннее теоретическое освещение метаморфических и метасоматических процессов с учетом достижений отечественной и зарубежной науки. Описательная часть снабжена многочисленными иллюстрациями и может рассматриваться как практическое руководство для петрографов и геологов.

Сравнить Цены

Предложения интернет-магазинов
Набоко С. И. Гидротермальный метаморфизм пород в вулканических областях Набоко С. И. Гидротермальный метаморфизм пород в вулканических областях 235 р. ozon.ru В магазин >>
Геология СССР. Том XXXIV. Тургайский прогиб. Геологическое описание. Книга 2 Геология СССР. Том XXXIV. Тургайский прогиб. Геологическое описание. Книга 2 882 р. ozon.ru В магазин >>
Ван Мэн Ван Мэн. Избранное Ван Мэн Ван Мэн. Избранное 460 р. ozon.ru В магазин >>
А. И. Тугаринов Общая геохимия. Краткий курс. Учебное пособие А. И. Тугаринов Общая геохимия. Краткий курс. Учебное пособие 412 р. ozon.ru В магазин >>
Зверев Валентин Петрович Вода в Земле. Введение в учение о подземных водах Зверев Валентин Петрович Вода в Земле. Введение в учение о подземных водах 1354 р. ozon.ru В магазин >>

Статьи, обзоры книги, новости

Метаморфизм - это что такое?

Метаморфизм - это что такое?

Под воздействием давления, высокой температуры, выноса или привноса веществ в горные породы - осадочные, магматические, метаморфические, любые - уже после образования их происходят процессы изменения, и это - метаморфизм. Такие процессы можно разделить на две обширные группы: локальный метаморфизм и глубинный. Последний еще называют региональным, а первый - местным метаморфизмом. Это зависит от масштабов процесса.

Локальный метаморфизм

Локальный метаморфизм - это слишкам крупная категория, и его тоже подразделяют на метаморфизм гидротермальный, то есть низко- и среднетемпературный, контактовый и автометаморфизм. Последний является процессом изменения в магматических горных породах после застывания или отвердения, когда на них действуют остаточные растворы, которые являются порождением той же самой магмы и циркулируют в породе. Примеры такого метаморфизма - это серпентинизация доломитов, ультраосновных пород и основных, хлоритизация диабазов. Следующий вид характеризуется уже своим названием.

Контактовый метаморфизм происходит на границах вмещающих горных пород и расплавленной магмы, когда воздействуют температуры, флюиды (инертные газы, бор, вода), идущие от магмы. Ореолом или зоной контактовых воздействий может быть от двух до пяти километров от застывшей магмы. Эти породы метаморфизма часто демонстрируют метасоматоз, когда одни горные породы или минералы замещаются другими. Например, контактовые скарны, роговики. Гидротермальный процесс метаморфизма происходит, когда горные породы изменяются из-за водных термальных растворов, которые выделяются посредством застывания и кристаллизации извержения. Здесь также процессы метасоматоза имеют большое значение.

Региональный метаморфизм

Региональный метаморфизм происходит на больших площадях там, где земная кора подвижна и погружается под воздействием тектонических процессов большими территориями на глубину. При этом возникают особо большие давления и высокие температуры. Региональный метаморфизм превращает простые известняки и доломиты в мраморы, а граниты, диориты, сиениты - в гранитогнейсы, амфиболиты, сланцы. Так происходит из-за того, что на средних и больших глубинах такие температуры и показатели давления, что камень размягчается, расплавляется и снова течет.

Породы метаморфизма этого типа отличает ориентированность: когда массивные текстуры текут, они становятся полосатыми, линейными, сланцевыми, гнейсовидными, и все ориентиры даны относительно направления течения. Малые глубины такого не позволяют. Потому метаморфизм горных пород демонстрирует нам дробленые, сланцевые, глинистые или перетертые породы. Если измененные породы можно приурочить к каким-нибудь линиям, можно говорить о локальном приразломном дислокационном метаморфизме (динамометаморфизм). Образованные этим процессом породы называются милонитами, сланцами, какиритами, катаклазитами, брекчиями. Магматические горные породы, прошедшие все стадии метаморфизма, называются ортопородами (это ортосланцы, ортогнейсы и так далее). Если породы метаморфизма осадочные - их называют парапородами (это парасланцы или парагнейсы и так далее).

Фации метаморфизма

В определенных термодинамических условиях протекания метаморфизма выделяют группы пород, где минеральные ассоциации соответствуют этим условиям - температура (T), общее давление (Робщ), парциальное давление воды (PH2O).

Виды метаморфизма включают в себя пять основных фасций:

1. Зеленые сланцы. Эта фасция происходит при температуре ниже двухсот пятидесяти градусов и давление тоже не слишком высокое - до 0,3 килобара. Для нее характерны биотит, хлорид, альбит (кислые плагиоклазы), серицит (мелкочешуйчатый мусковит) и тому подобные. Обычно эта фасция наложена на осадочные породы.

2. Фасция эпидот-амфиболитовая получается с температурой до четырехсот градусов и давлением до килобара. Здесь устойчивыми являются амфиболы (чаще - актинолит), эпидот, олигоклаз, биотит, мусковит и тому подобные. Эту фасцию тоже можно наблюдать на осадочных породах.

3. Амфиболитовую фасцию обнаруживают на любых типах пород - и магматических, и осадочных, и метаморфических (то есть, эти фасции уже были подвержены метаморфизму - эпидот-амфиболической или зеленосланцевой фасции). Здесь метаморфический процесс проходит при температуре до семисот градусов по Цельсию, а давление вырастает до трех килобар. Для этой фасции характерны такие минералы как плагиоклаз (андезин), роговая обманка, альмандин (гранат), диопсид и другие.

4. Гранулитовая фасция протекает при температуре свыше тысячи градусов с давлением до пяти килобар. Здесь кристаллизуются такие минералы, в которых нет гидроксила (ОН). Например, энстатит, гиперстен, пироп (магнезиальный гранат), лабрадор и другие.

5. Эклогитовая фасция проходит при самых высоких температурах - более полутора тысяч градусов, а давление бывает и более тридцати килобар. Здесь устойчивы пироп (гранат), плагиоклаз, омфацит (зеленый пироксен).

Другие фасции

Разновидностью регионального метаморфизма является ультраметаморфизм, когда породы полностью или частично расплавляются. Если частично - это анатексис, если полностью - это палингенез. Еще различают мигматизацию - достаточно сложный процесс, при котором образуются породы послойно, где магматические чередуются с реликтовым, то есть исходным материалом. Гранитизация - процесс распространенный, где конечный продукт - самые разные гранитоиды. Это как бы частный случай общего процесса гранитообразования. Здесь нужен привнос калия, натрия, кремния и вынос кальция, магния, железа при активнейших щелочах, воде и углекислоте.

Диафторез или регрессивный метаморфизм тоже широко распространен. Ассоциации минералов, сформированных при высоких давлениях и температурах, замещаются их низкотемпературными фасциями. Когда амфиболитовая фасция накладывается на гранулитовую, а на нее зеленосланцевая и эпидот-амфиболитовая и так далее - происходит диафторез. Именно в процессе метаморфизма появляются месторождения графита, железа, глиноземы и тому подобное, перераспределяются концентрации меди, золота, полиметаллов.

Процессы и факторы

Процессы изменения и перерождения горных пород протекают в очень большие промежутки времени, они измеряются сотнями миллионов лет. Но даже не слишком по интенсивности значительные факторы метаморфизма приводят в поистине гигантским изменениям. Основные факторы - это, как уже было сказано, давления и температуры, которые действуют одновременно с разной интенсивностью. Иногда тот или иной фактор резко преобладает. Давление может действовать на породы тоже по-разному. Оно бывает всесторонним (гидростатическим) и направленным односторонне. Повышение температуры химическую активность увеличивает, все реакции ускоряются при взаимодействии растворов и минералов, что ведет к перекристаллизации их. Так начинается процесс метаморфизма. Раскаленная магма внедряется в земную кору, оказывает давление на горные породы, раскаляет их и с собой приносит множество веществ в жидком и парообразном состоянии, и все это облегчает реакции с вмещающими породами.

Типы метаморфизма разнообразны, так же разнообразны и последствия этих процессов. В любом случае прежние минералы преобразуются и образуются новые. При высоких температурах это называется гидрометаморфизмом. Быстрое и резкое повышение температуры земной коры возникает в случаях, когда магма поднимается и внедряется в нее, или это может быть результатом погружения целых блоков (больших участков) земной коры при тектонических процессах на большие глубины. Происходит несущественное расплавление породы, которое тем не менее заставляет руды и породы изменить химический и минеральный состав и физические свойства, иногда даже форма минеральных залежей меняется. Например, гематит и магнетит образуются из гидроокислов железа, кварц из опала, происходит метаморфизм углей - получается графит, а известняк вдруг перекристаллизовывается в мрамор. Преобразования эти происходят пусть долгим, но всегда чудесным образом, что дает человечеству месторождения полезных ископаемых.

Гидротермальные процессы

Когда идет процесс метаморфизма, не только высокие давления и температуры влияют на его характеристики. Огромная роль отведена гидротермальным процессам, где участвуют и выделяющиеся из остывающих магм ювенильные воды, и воды поверхностные (вандозные). Самые типичные минералы появляются таким образом в метаморфизованных породах: пироксены, амфиболы, гранаты, эпидот, хлориты, слюды, корунд, графит, серпентин, гематит, тальк, асбест, каолинит. Бывает, что те или иные минералы преобладают, их бывает настолько много, что даже названия отражают величину содержания: пироксеновые гнейсы, амфиболовые гнейсы, биотитовые сланцы и тому подобные.

Все процессы минералообразования - и магматические, и пегматитовые, и метаморфизмы - можно охарактеризовать как явление парагенезиса, то есть совместного нахождения в природе минералов, что обусловлено общностью процесса образования их и условиями сходными - и физико-химическими, и геологическими. Парагенезис показывает последовательность фаз кристаллизации. Сначала - магматический расплав, затем пегматитовые остатки и гидротермальные эманации, либо это осаждения в водных растворах. Когда магма контактирует с основными породами, она меняет их, но меняется и сама. И если изменения происходят в составе интрузивной породы, они называются изменениями эндоконтактовыми, а если изменяются вмещающие породы - экзоконтактовыми. Подвергшиеся метаморфизму породы составляют зону или ореол изменений, характер которых зависит от состава магмы, а также от свойств и состава вмещающих пород. Чем больше расхождение в составах, тем интенсивнее метаморфизм.

Последовательность

Контактовые преобразования сильнее проявляются у богатых летучими ингредиентами кислых интрузий. Вмещающие породы можно расположить в следующей последовательности (по мере уменьшения степени метаморфизма): глины и глинистые сланцы, известняки и доломиты (карбонатные породы), далее породы изверженные, вулканические туфы и породы туфогенные, песчаники, кремнистые породы. Контактовый метаморфизм возрастает с увеличением пористости и трещиноватости породы, поскольку в них легко циркулируют газы и пары.

И всегда, абсолютно во всех случаях, мощность зоны контакта прямо пропорциональна размерам интрузивного тела, а величине угла - обратно пропорциональна там, где поверхность контакта образует горизонтальную плоскость. Ширина ореолов контакта обычно составляет несколько сотен метров, иногда бывает и до пяти километров, в очень редких случаях - даже больше. Мощность зоны экзоконтакта намного превосходит мощность зоны эндоконтакта. Процессы метаморфизма в металлообразовании зоны экзоконтакта значительно более разнообразны. Порода эндоконтакта отличается мелкозернистостью, довольно часто порфировидна, содержит больше цветных металлов. В экзоконтакте интенсивность метаморфизма снижается довольно резко, удаляясь от интрузии.

Подвиды контактового метаморфизма

Рассмотрим подробнее контактовый метаморфизм и его разновидности - метаморфизм термальный и метасоматический. Нормальный - термальный, он происходит при довольно низком давлении и высокой температуре, существенного поступления новых веществ из уже остывающей интрузии не бывает. Порода перекристаллизовывается, иногда образуются новые минералы, однако существенного изменения химического состава нет. Глинистые сланцы плавно переходят в роговики, а известняки - в мраморы. Полезные ископаемые при термальном метаморфизме образуются редко, если не считать изредка встречающиеся месторождения графита и апатита.

Метасоматический метаморфизм хорошо виден на контактах с интрузивными телами, но проявления его часто бывают зафиксированы и в тех областях, где развивался региональный метаморфизм. Такие проявления достаточно часто могут быть связаны с месторождениями полезных ископаемых. Это может быть слюда, радиоактивные элементы и тому подобное. В этих случаях происходило замещение минералов, которое протекало при обязательном участии жидких и газовых растворов и сопровождалось изменениями химического состава.

Дислокационный и ударный метаморфизм

У дислокационного метаморфизма существует масса синонимов, поэтому если упоминаются кинетический, динамический, катакластический метаморфизм или динамометаморфизм, речь идет об одном и том же, что обозначает минеральное структурное преобразование горной породы, когда на нее воздействовали тектонические силы в зонах чисто разрывных нарушений при горном складкообразовании и безо всякого участия магмы. Основные факторы здесь - гидростатическое давление и просто стресс (одностороннее давление). По величине и соотношению этих давлений дислокационный метаморфизм перекристаллизует породу полностью или частично, но сплошь, или же породы раздробляются, разрушаются и тоже перекристаллизовываются. На выходе получаются разнообразные сланцы, милониты, катаклазиты.

Ударный или импактный метаморфизм происходит посредством мощной метеоритной ударной волны. Это единственный природный процесс, где могут наблюдаться такие типы метаморфизма. Главная характеристика - мгновенность появления, огромное пиковое давление, температура выше полутора тысяч градусов. Тогда наступает высокобарические фазы для ряда соединений - рингвудит, алмаз, стишовит, коэсит. Породы и минералы дробятся, разрушаются их кристаллические решетки, появляются диаплектовые минералы и стекла, все горные породы плавятся.

Значения метаморфизма

При глубоком изучении метаморфических пород кроме основных вышеперечисленных типов изменений нередко используют и некоторые другие значения этого понятия. Это, например, метаморфизм проградный (или прогрессивный), который протекает с активным участием эндогенных процессов и сохраняет твердое состояние породы без растворения, расплавления. Сопровождается появлением более высокотемпературных ассоциаций минералов на месте существования низкотемпературных, появляются параллельные структуры, перекристаллизация и выделение углекислоты и воды из минералов.

Также принимают во внимание метаморфизм регрессивный (или ретроградный, или монодиафторез). В этом случае минеральные преобразования вызваны приспособлением метаморфических пород и магматических к новым условиям на более низких ступенях метаморфизма, которые привели к появлению низкотемпературных минералов на месте высокотемпературных. Они образовывались во время предшествующих процессов метаморфизма. Селективный метаморфизм - процесс избирательный, изменения происходят выборочно, только в определенных частях толщи. Здесь действуют неоднородность химического состава, особенности структуры или текстуры и тому подобное.

Источник:

fb.ru

Метамфорфизм что такое? Факторы и типы метаморфизма

Geolib.net Справочник по геологии Метаморфизм

Метаморфизм – это ряд преобразований состава и строения, ранее возникших горных пород (осадочных, изверженных, а также ранее возникших метаморфических, а следовательно, и слагающих их минералов) в глубинных зонах земной коры под воздействием высоких температур, давлений, а также воздействия горячих газов и водных растворов.

Факторы метаморфизма

Проявление процессов метаморфизма происходит в течении больших промежутков времени, измеряемых миллионами и сотнями миллионов лет, когда даже незначительные по своей интенсивности факторы могут привести к большим изменениям.

Главными факторами для метаморфизма являются повышенные температура и давление. Обычно температура и давление действуют одновременно, но с разной интенсивностью, причем может быть резкое преобладание одного какого-нибудь фактора. Кроме того, давление может быть односторонне направленным и всесторонним – гидростатическим. Повышенная температура увеличивает химическую активность растворов, ускоряет химические реакции взаимодействия их с минералами и перекристаллизацию последних.

Раскаленная магма, внедряясь в породы земной коры и оказывая на них давление, приносит с собой много тепла и ряд веществ в парообразном или жидком состоянии, облегчающем реакции их с вмещающими породами. наряду с высокотемпературным метаморфизмом наблюдаются случаи преобразования прежних минералов и образование новых при высоких температурах – гидрометаморфизм.

Температуры образования типичных метаморфических пород принимается в пределах 300-400 и до 1000?С, редко до 1200?С. Такое повышение температуры в земной коре может возникнуть как при внедрении в нее магмы и воздействия горячих растворов, так и в результате погружения при тектонических процессах участков (блоков) земной коры на большие глубины.

При метаморфизме, как правило, не происходит существенного расплавления пород, но изменяются минеральный и химический состав руд и горных пород, их физические свойства, а иногда и сама форма минеральных залежей. Например, из гидроокислов железа образуется магнетит или гематит, из опала – кварц, углистое вещество превращается в графит, известняк перекристаллизовывается в мрамор и происходят другие преобразования минералов и пород, приводя иногда к образованию месторождений полезных ископаемых.

Минералогический состав метаморфических пород очень разнообразен. Одни минералы встречаются как в исходных породах, так и в продуктах их изменения, другие – являются новообразованиями и специфичны для отдельных видов метаморфических пород.

Различают следующие виды метаморфизма: контактовый и автометаморфизм, региональный и динамометаморфизм.

Контактовый метаморфизм

Этот тип метаморфизма отмечается в зонах контакта внедряющихся в земную кору расплавленных магматических масс и вмещающих твердых пород. Здесь происходит воздействие как тепла от магмы на вмещающие породы, так и воздействие на них газов и растворов, выделяемых с магмой, которые, с удалением от контакта, будут главной причиной перекристаллизации пород, возникновения новых минералов.

По периферии интрузивного массива возникает ореол измененных пород различной ширины: от нескольких миллиметров и сантиметров (у небольших тел) до сотен метров и единиц километров у больших интрузий. Эти изменения захватывают как внешнюю часть интрузивного массива, так и соприкасающиеся с ним породы кровли (вмещающие породы).

При контактовом метаморфизме часто происходят процессы метасоматоза – замещения одних минералов другими, но без изменения объема. Частным случаем контактово-метасоматического метаморфизма является образование скарнов, чаще всего – на контактах магматических пород (таких, как гранодиориты, кварцевые диориты) с известняками и доломитами. Скарны состоят главным образом из силикатов кальция, железа, алюминия и других элементов. К скарнам иногда бывают приурочены крупные месторождения полезных ископаемых – железа, вольфрама, свинца и цинка, меди и т.д. (гора Магнитная на Урале).

Автометаморфизм

Автометаморфизм – это изменение магматических пород, происходящие вслед за их кристаллизацией. Они вызываются газовыми эманациями и гидротермальными растворами, мигрирующими из магматического очага и формирующего интрузивного тела, в результате чего происходит переработка прежних минералов и образование новых. Миграция летучих компонентов обуславливает грейзенизацию, а горячих растворов – серпентизацию, каолинизацию и другие явления. Грейзены обычно представляют собой массивы гранитов, переработанных пневматолито-гидротермальными процессами. В состав их, кроме кварца и светлой слюды, часто входят топаз, флюорит, турмалин и другие минералы.

При контактовом метаморфизме (включая контактово-метасоматические и гидрометаморфические процессы) образуются следующие минералы: графит, пирит, халькопирит, галенит, сфалерит, молибденит, гематит, корунд и его разновидности (рубин, сапфир), магнетит, кварц, касситерит, вольфрамит, шеелит, кальцит, сидерит, апатит, полевые шпаты, авгит, роговая обманка, слюды, гранаты, топаз, турмалин, серпентин, асбест, эпидот, оливин, тальк, каолинит.

Региональный метаморфизм

Этот тип метаморфизма еще называется глубинным и охватывает огромные пространства. Он проявляется в совместном воздействии на горные породы высоких давлений и температур (в пределах 360-1000?С), магматических расплавов и постмагматических растворов. Территории развития регионального метаморфизма приурочены к участкам земной коры, прошедшим геосинклинальную стадию развития. Для этого вида метаморфизма характерно образование таких минералов, как кварц, полевые шпаты, слюда, гранаты, турмалин, роговая обманка, эпидот, корунд, апатит, хлорит, магнетит, графит, которые входят в состав образующихся в этих условиях различных метаморфических пород (гнейсы, кристаллические и метаморфические сланцы и т.д.).

При региональном метаморфизме образовавшиеся в экзогенных условиях богатые водой минералы переходят в безводные или бедные водой минералы. В результате регионального метаморфизма образуется ряд рудных минералов, иногда в промышленных количествах, например, железные руды в железистых кварцитах (Кривой Рог, Курская магнитная аномалия).

Динамометаморфизм

Протекает без участия магмы при низких температурах (до 300-400?С), но при высоком давлении. При этом виде метаморфизма происходят деформации, как сопровождаемые механическим дроблением зерен минералов, так и без него. Образуются минералы, обладающие листоватыми, столбчатыми и игольчатыми формами, ориентирующиеся перпендикулярно направлению давления; возникает сланцеватость горных пород. Характерные минералы зоны динамометаморфизма – эпидот, альбит, слюды, хлорит, гранаты, тальк, кварц и другие.

Необходимо иметь в виду, что при метаморфизме, помимо высоких температур и давлений, большую роль играют гидротермальные процессы. В последних принимают участие как ювенильные воды, выделяющиеся остывающими магмами, так и вадозные воды поверхностного происхождения. Вместе с тем ряд упоминавшихся выше минералов является типичным именно для метаморфизованных пород: амфиболы, пироксены, эпидот, гранаты, слюды, хлориты, графит, корунд, гематит, серпентин, асбест, тальк, каолинит. Часто содержание тех или иных минералов в метаморфической породе бывает настолько велико, что это отражается в ее названии, например, амфиболовые и пироксеновые гнейсы, биотит-слюдистые сланцы и другие.

Для всех процессов минералообразования (магматического, пегматитового, пневматолито-гидротермального, метаморфизма) характерно явление парагенезиса – природной ассоциации или совместного нахождения минералов в природе, обусловленное общностью процессов их образования при сходных геологических и физико-химических условиях. Явление парагенезиса отражает последовательность выделения кристаллических фаз сначала из магматического расплава, затем из пегматитового остатка и пневмалито-гидротермальных эманаций, а также при осаждения минералов из водных растворов.

Источник:

www.geolib.net

Лекция 7

ЛЕКЦИЯ 7. Тема: Метаморфизм и метаморфические горные породы.

Метаморфизм - это процесс преобразования горных пород под воздействием эндогенных факторов при сохранении твердого состояния.

Процессу метаморфизма подвергаются все группы пород- магматические, осадочные и метаморфические, если они попадают в новые условия.

Главными факторами метаморфизма являются: температура, давление и химически активные вещества - растворы и газы. Рассмотрим их роль.

Температура - влияет на: процессы минералообразования, скорость химических реакций, степень перекристаллизации пород. В условиях повышения температуры происходят такие эндотермические реакции как дегидратация и декарбонатизация. Например:

Повышение температуры ведет к образованию более высокотемпературных минеральных видов лишенных воды. Принимая во внимание, что метаморфизм протекает при сохранении породами твердого состояния, можно считать, что температурный диапазон определяется нижним температурным пределом в 300-400 о , а верхний - в 900-1000 о , т.е. температурой плавления наиболее распространенных горных пород.

Давление в эндогенных условиях может быть всесторонним и направленным.

Всестороннее давление определяется воздействием нагрузки вышележащих толщ, бокового давления соседних блоков и нижележащих слоев Земли. Поскольку величина двух последних (бокового и нижележащего) практически постоянна, то при рассмотрении процесса метаморфизма, учитывают воздействие давления вышележащих толщ или литостатического. Оно зависит от плотности вышележащих пород и от глубины. Так давление на глубине 10 км

2700 атм, а на глубине 20 км ® 5400 атм. Экспериментальные исследования показали, что давление при метаморфизме может достигать 25000 атм. Это объясняют тем, что кроме литостатического давления в процессе участвует и другой тип давления. Этот тип давления называют парциальным и связывают его возникновение с действием воды и газов, возникающих при дегидратации и декарбонатизации.

Увеличение давления способствует:

  • образованию минералов с более плотной структурой и тем самым к уменьшению общего молекулярного объема и увеличению плотности,
  • повышению температуры плавления минералов.

Следствием этого является образование пород с однородной массивной текстурой.

Направленное давление (или стресс) возникает в глубинах и причиной его возникновения, как правило, является перемещение крупных блоков пород в земной коре. Это может быть движение магмы или застывающего интрузивного тела. В толщах пород могут возникнуть трещины различной мощности и длины; и вдоль этих трещин блоки пород могут перемещаться друг относительно друга, что также приводит к возникновению однонаправленного давления. Результатом такого одностороннего воздействия является изменение и упорядоченность ориентировки минералов в породе - своей длинной осью или плоскостью спайности они располагаются перпендикулярно направлению давления.

Кроме того, при перемещении блоков пород происходит их локальное дробление и перетирание до глинистого состояния в пределах плоскости их перемещения. Возникают новые породы, которые состоят из обломков исходных пород, глинистого материала (или глинка трения) сцементированных минералами и минеральными агрегатами образовавшихся из растворов, циркулирующих в это время по трещинам и зонам дробления.

Химически активные вещества - это вода и углекислый газ. Они содержатся в порах и межзерновом пространстве практически всех горных пород. В меньшем количестве, по сравнению с ними, в породах присутствуют: сероводород, фтороводородная и соляная кислота, азот.

Источники химически активных веществ - процессы дегазации в мантии, охлаждение магмы, процессы дегидратации осадочных пород.

В газово-жидком состоянии химически активные вещества двигаются из областей с высокими температурами и давлением (и сами являясь носителями высоких t o и P) в зоны с низким давлением и при этом:

  • активно участвуют в преобразовании минералов и горных пород;
  • повышают поровое давление газов, которое снижает растворимость минералов.

Геологами было отмечено, что при наличии высоких температур и давления метаморфические процессы происходят слабо, если отсутствует движение химически активных веществ.

Рассмотренные факторы метаморфизма, как правило, проявляются совместно. В тоже время, в разных геологических условиях каждый из факторов может быть главным, а другие играть подчиненную роль. По этим признакам, а также по масштабу проявления процесса выделяют типы метаморфизма.

Типы метаморфизма

По масштабу проявления выделяют региональный и локальный типы. По проявлению отдельных факторов выделяют:

1. Изохимический (когда в результате образования новых минералов не изменяется валовый химический состав пород) и аллохимический или метасоматический (когда происходит привнос одних элементов и вынос других, т.е. изменяется валовый химический состав вновь образованных пород).

2. Динамометаморфизм - (синоним катакластический или дислокационный) происходит в условиях преобладания фактора направленного давления (стресса).

3.Термальный - (или контактово-термальный) происходит как правило за счет тепла остывающего магматического расплава на контакте интрузивных тел с вмещающими их породами. При этом наблюдается температурная зональность- вблизи контакта с интрузивным телом образуются высокотемпературные минеральные ассоциации, а по мере удаления от контакта они сменяются низкотемпературными минералами. Такой тип метаморфизма наблюдается вблизи интрузий ультраосновного и основного составов, температура которых достигает 1200 о . Такие магмы практически не сопровождаются выделением химически активных веществ, поэтому метаморфизм пород - изохимический.

Магмы среднего и кислого составов при остывании выделяют флюиды или газово-жидкие химически активные вещества в нагретом состоянии. При таком воздействии на горные породы происходит метасоматоз - это процесс метаморфизма горных пород, при котором решающим фактором является привнос и вынос химических компонентов. Следствием этого является изменение химического и минерального состава конечных продуктов процесса. Рассмотрим эти процессы на примере внедрения гранитной магмы в осадочную толщу, которая представлена слоями песчаников, алевролитов и известняков (плакат). Из приведенного примера видно, что кроме основных факторов метасоматоза, важное значение имеет состав исходной породы, который влияет на состав вновь образованной породы.

Рассмотренные нами типы метаморфизма, как правило, охватывают небольшие участки линейной или линзовидной формы. Поэтому их рассматривают как результат локального метаморфизма.

4.Региональный метаморфизм - происходит в крупных блоках земной коры с участием всех основных факторов (т.е. температуры, давления и химически активных веществ). Температурный диапазон от 300 о до 1000 0 , диапазон изменения давления от 2-5тыс.атм. до 25000 атм.

Если процесс метаморфизма идет с нарастанием значений температуры и давления, то минералообразование идет от низкотемпературных к высокотемпературным минеральным ассоциациям. Такой метаморфизм называют прогрессивным. Если же процесс идет при понижении значений давления и температуры и образовании низкотемпературных минералов, то такой метаморфизм называют регрессивным.

В разных термодинамических условиях образуются соответствующие им минеральные ассоциации, которые в этих условиях находятся в физико-химическом равновесии, т.е. стабильны. Опираясь на это явление, геологи ввели понятие метаморфическая фация. Это такие физико-химические условия, в которых образуются породы, минеральный состав которых находится в физико-химическом равновесии. Отсюда следует, что минеральный состав пород есть функция химического состава и физических условий метаморфизма.

В зависимости от интервала температур и давления выделяют фации низких и высоких давлений и низких, средних и высоких температур. Но как правило, название фациям даются по названию минеральных ассоциаций или пород в целом, соответствующих данной фации. Итак, основные группы фаций:

  1. Низкие t 0 и P-фация зеленых сланцев минеральные ассоциации: хлорит, серицит, кварц, серпентин → породы: различные сланцы и серпентинит.
  2. Средние t 0 и P-амфиболитовая фация → минералы: амфиболы, гранаты, биотит → породы: амфиболиты и гнейсы.
  3. Высокие t 0 и P-гранулитовая фация → минералы: полевой шпат, гранаты, пироксен → породы: гнейсы, эклогиты, гранулиты.

В пограничной зоне высоких температур и давлений породы могут частично плавиться- этот процесс называется - ультраметаморфизм. При этом наблюдается в сохранившихся метаморфических породах жилоподобные и пятнистые участки кварц-полевошпатового агрегата. Такие породы называются мигматиты.

Минеральный состав метаморфических горных пород весьма разнообразен. Следует однако, иметь в виду, что он зависит: а) от химического состава исходной породы; б)типа метаморфизма и в)от метаморфической фации. Среди наиболее распространенных минералов- это слюды, пироксены, амфиболы, карбонаты, кварц, полевые шпаты и гранат. Кроме того, есть минералы, которые образуются только при метаморфических процессах и являются его индикаторами. Это- тальк, серпентин, актинолит и др.

Условия образования отражаются в структурах и текстурах метаморфических пород. Как правило, метаморфические породы полностью раскристаллизованы. Среди структур типичными являются: кристаллобластические (перекристаллизация с одновременным ростом кристаллов), реликтовая (наряду с новообразованными минералами присутствуют остатки минералов первичной породы) и катакластические.

Текстуры отражают условия, при которых осуществлялось заполнение объема ® это сланцеватые, гнейсовые, массивные и пятнистые.

Классификация метаморфических пород проводится по таким признакам как масштаб проявления и тип метаморфизма.

Наиболее распространенными породами локального метаморфизма являются: тектонические брекчии и милониты; мраморы и роговики; скарны, грейзены, березиты и листвениты (при метасоматозе).

Полезные ископаемые, сформированные в процессе метаморфизма разнообразны по составу и подразделяются на: метаморфизованные и метаморфические.

К метаморфизованным относят такие, которые в результате метаморфических процессов из рассеянных в породе минералов образуют промышленные скопления с тем же минеральным составом. Например, в докембрийских железистых кварцитах в результате метаморфизма образуются месторождения железных руд, состоящих из магнетита и гематита.

К метаморфическим относят такие, которые состоят из новообразованных минералов. Например - месторождения талька, хризотил-асбеста, флогопита, корунда, графита и др.

Источник:

www.kabinetgeo.narod.ru

Метаморфизм в городе Улан-Удэ

В представленном каталоге вы можете найти Метаморфизм по доступной цене, сравнить цены, а также найти прочие предложения в группе товаров Книги. Ознакомиться с параметрами, ценами и рецензиями товара. Доставка товара осуществляется в любой город России, например: Улан-Удэ, Томск, Брянск.