Što je gnajs? metamorfne stijene. Podrijetlo, sastav, svojstva i upotreba gnajsa

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-12 08:08

Gnajs je grubo zrnasta stijena metamorfnog podrijetla s karakterističnom strukturom u obliku izmjeničnih slojeva različitih minerala. Kao rezultat ovog rasporeda, ima prugasti izgled. Pojam "gnajs" nije povezan s određenim mineralnim sastavom, budući da potonji uvelike varira i ovisi o protolitu (prekursoru). Ova stijena ima mnogo varijanti.

Što je gnajs

Kao što je gore navedeno, naziv "gnajs" je pokazatelj teksture, a ne sastava komponenti. Ova definicija uključuje mnoge metamorfne stijene s trakastom strukturom, koja odražava razdvajanje svijetlih i tamnih minerala. Ova vrsta lokacije ukazuje na krutost uvjeta za stvaranje svih gnajsova.

Razdvajanje minerala događa se uz dovoljno jaku migraciju iona, što je moguće samo pri vrlo visokim temperaturama(600-700 °C). Drugi nužni uvjet je jak pritisak, što dovodi do pojave pruga. Štoviše, potonji mogu biti i ravni i zakrivljeni i imati različite debljine.

Karakteristično obilježje teksture gnajsa je i to da njegove trake nisu kontinuirani listovi ili ploče, već slojevi zrnaste strukture. U većini slučajeva, mineralne granule vidljive su golim okom.

Vizualno gnajsovi mogu izgledati drugačije. Svaka vrsta pasmine ove vrste ima jedinstveni uzorak. Crni i svijetli mineralni slojevi mogu biti ravni, valoviti ili nepravilnog oblika. U potonjem slučaju njihov raspored izgleda kaotično. Kod nekih kamenja trake su toliko debele da je struktura gnajsa vidljiva samo na dovoljno velikom komadu stijene.

Opće informacije

Gnajs je vrlo česta vrsta stijena, najkarakterističnija za niže zone kontinentalne kore. Međutim, ponegdje se često nalazi na površini. To se nalazi u dijelovima svijeta gdje kristalne stijene nisu prekrivene sedimentnim slojevima (Skandinavija, Kanada, itd.).

Odgovor na pitanje, što je gnajs, nije uvijek bio jednoznačan. Prvi je put ovaj izraz upotrijebio Agricola 1556. za označavanje stijene sa žilama koje nose željezo. Osnovu moderne upotrebe ovog imena navodno je 1786. postavio Wegner. Gnajs je definirao kao feldspat stijenu s kvarcnim liskunom istruktura grubog škriljaca.

Obilježja metamorfnih stijena

Zovu se metamorfne stijene koje nastaju kao rezultat pretvorbe prekursora magmatskog ili sedimentnog porijekla. Promjene su uglavnom povezane s tektonskim procesima koji dovode do toga da pojedini dijelovi zemljine kore padaju u uvjete povišene temperature i tlaka. To pokreće niz fizičkih i kemijskih procesa koji rezultiraju:

do rekristalizacije - promjena u orijentaciji, položaju i strukturi minerala;
dehidracija;
migracija rješenja;
transformacija nekih kemijskih spojeva u druge;
uvođenje novih komponenti kompozicije.

Kao rezultat toga, izvorna stijena (sedimentna, magmatska ili metamorfna) poprima potpuno drugačija svojstva. Istovremeno, stupanj promjene ovisi o jačini i trajanju utjecaja čimbenika koji uzrokuju transformaciju.

Tipični primjeri metamorfnih stijena su kvarcit, mramor i škriljac, formirani od pješčenjaka, vapnenca, odnosno gline. Magmatski i sedimentni protoliti različito se ponašaju tijekom transformacije. Često se metamorfizam događa u nekoliko faza.

Gnajs je primjer visokokvalitetne metamorfne stijene. To znači da je nastao u vrlo teškim fizičkim uvjetima.

Struktura i sastav gnajsa

Kao što je gore navedeno, sastav gnajsa je prilično varijabilan. Međutim, u svim pasminama ove skupine to je mogućeidentificirati niz najčešćih minerala. Većina gnajsova temelji se na:

feldspat (ortoklaz, plagioklas);
kvarc;
mica (biskovit, biotit, itd.).

Mala količina može sadržavati rogove (augit), kao i razne nečistoće.

Mineralni spektar može također uključivati:

grafit;
stavrolit;
kyanite;
granat;
silimanit;
amfiboli;
porfiroblasti;
epidot.

Općenito, možemo reći da strukturu gnajsa čine svijetli i tamni silikati, koji tvore nepravilne supparalelne trake debljine od 1 do 10 mm. Međutim, ponekad mogu biti puno deblji. To sugerira da je takav gnajs bio podvrgnut djelomičnom topljenju ili uvođenju novog materijala. Takve promjene nastaju tijekom prijelaza na drugu vrstu stijene - migmatit.

Unatoč dobro razvijenoj slojevitosti, ključno svojstvo gnajsa je integritet. Ovo je prilično jaka pasmina. Pod utjecajem opterećenja, ne cijepa se duž ravnina laminacije, kao, na primjer, škriljevac. To se objašnjava činjenicom da manje od 50% mineralnih zrna dobiva ispravnu orijentaciju u gnajsu. Kao rezultat, formira se prilično gruba slojevita struktura. Priroda cijepanja jedan je od ključnih parametara po kojima je moguće odrediti koja je stijena gnajs, a koja filit ili škriljac.

Svjetle pruge obično nastaju od feldspata ikvarc, a tamni - mafični minerali (rožnica, piroksen, biotit itd.).

formiranje pasmine

Gnajs nastaje kao rezultat rekristalizacije mineralnih zrna pod jakom toplinom i pritiskom. Ovaj proces se događa na granici sudara ploča i naziva se regionalni metamorfizam. Tijekom ovih promjena, mineralna zrna se povećavaju u veličini i razdvajaju se u trake, čineći stijenu stabilnijom.

Gnajs se može formirati iz raznih prekursora, uključujući:

naslage gline i pijeska;
magmatske stijene;
naslage siliko-karbonata i karbonata.

Najtipičniji protolit gnajsa je škriljac. Pod utjecajem temperature i tlaka prelazi u filit, zatim u metamorfni škriljac i na kraju u gnajs. Ovaj proces prati pretvorba glinenih komponenti izvorne stijene u liskune, koji se kao rezultat prekristalizacije pretvaraju u zrnate minerale. Pojava potonjeg smatra se granicom prijelaza u gnajs.

Diarit je također prilično čest protolit. Kao preteča može poslužiti i granit, koji uslijed izlaganja visokoj temperaturi i tlaku dobiva prugastu strukturu. Takav gnajs naziva se granit. Tijekom njegovog formiranja praktički se ne događaju mineraloške transformacije. Promjene su pretežno strukturne.

Granitni gnajs također nastaje kao rezultat metamorfizma nekih sedimentnih stijena. Finalni proizvodnjihova transformacija ima trakastu strukturu i mineraloški sastav sličan granitu.

Klasifikacija

Klasifikacija stijena temelji se na četiri karakteristike gnajsa:

protolit;
protolit ime;
mineralni sastav;
struktura i tekstura.

Dvostruki izraz se obično koristi za označavanje sorte pasmine. Na primjer, prisutnost riječi "granit" u nazivu ukazuje da je takav gnajs nastao od granita, a "diorit" - od diorita. U ovom slučaju, kvalifikacijski izraz odgovara određenom protolitu.

Klasifikacija prema vrsti prethodnika je šira. Po njoj se svi gnajsovi dijele u dvije vrste:

orthogneisses - formirani od magmatskih stijena;
paragnajsi - potječu iz sedimentnih stijena.

Sljedeće vrste gnajsa razlikuju se po mineralnom sastavu:

piroksen;
alkalna;
amfibol;
biotite;
two-mica;
mišića;
plagiogneise.

Ako nema kvalifikacijskog izraza ispred riječi "gnajs", tada se sastav komponenti uvjetno smatra klasičnim (feldspat, kvarc, biotit).

Strukturna klasifikacija karakterizira oblik i raspored slojeva. Tamne i svijetle trake mogu tvoriti različite teksture, u vezi s kojima se razlikuju gnajsovi poput stabla, lista, vrpce itd.

Fizička i mehanička svojstva

Unutar grupe gnajsa, stupanj smicanja različitih stijenavarira u prilično širokom rasponu, te stoga pokazatelji fizikalnih i mehaničkih svojstava uvelike variraju. Eksperimentalno su utvrđene sljedeće vrijednosti za glavne karakteristike:

gustoća - 2650-2870 g/m³;
apsorpcija vode - 0,2-2,3%;
poroznost - 0,5-3,0%.

Gnajs se općenito može opisati kao teška, tvrda i hrapava stijena visoke gustoće i izrazito slojevite strukture koja je otporna na cijepanje. Tvrdoća ovog kamena je usporediva s čelikom.

Praktična primjena

Gnajs se široko koristi u građevinarstvu i krajobraznom dizajnu. Većina ovog kamena se koristi za izradu šljunka i drobljenog kamena, ali je i ova stijena prikladna:

za postavljanje temelja;
za izradu pločica;
za pločnike, nasipe;
kao kamen od ruševina.

Prednosti gnajsa kao građevinskog materijala su njegova čvrstoća i otpornost na kiseline u domaćinstvu. Estetska ljepota ovog kamena čini ga pogodnim za proizvodnju obloženih pločica. Gnajs se često zamjenjuje za granit, jer je potonji mnogo skuplji za rudnik.