Метаморфизм

Горная порода, образовавшаяся на той или иной глубине в земной коре или на ее поверхности, не остается неизменной. За сотни и десятки миллионов лет одни области земной коры опускались, заливались морем, дно которого постепенно покрывалось мощными толщами новых осадков, так что породы, образовавшиеся некогда на поверхности Земли, оказались на большой глубине. Другие участки, наоборот, сжимаясь мощными силами Земли в складки, вздымались в виде огромных гор и хребтов. Колебания температуры, работа воды, льда, ветра разрушали вершины гор, и на поверхность выступили породы, поднятые из глубин горообразующими силами. Конечно, при этих перемещениях горные породы не могли оставаться такими же, какими они были первоначально, когда находились в иных условиях.

Одни из пород разрушаются на поверхности Земли, распадаются на мелкие частицы, отлагающиеся в морях, озерах и пустынях; другие, попав в более глубокие области земной коры, настолько изменяются, что иногда их узнать почти невозможно. Все изменения, происходящие в глубоких областях земной коры и придающие горным породам новый облик и состав, называются метаморфизмом, а измененные горные породы — метаморфическими породами.



Земная кора состоит из плотной массы горных пород, поэтому все нижележащие породы испытывают давление от веса вышележащих. Можно вычислить изменение давления на разных глубинах земной коры: 1 м3 горной породы весит в среднем около 2500 кГ это значит, что столбик породы высотой в 1 м оказывает на 1 см2 давление, равное около 1/4 атмосферы. На глубине 10 км давление будет в 10 000 раз более, т.е. 2500 атмосфер, а на глубине 30 км — около 8000 атмосфер.

Кроме того, в недрах Земли наблюдается относительно высокая температура.


*


Таким образом, условия, в которых находятся горные породы в глубинах Земли и на поверхности, различны. Поэтому горная порода, образовавшаяся на поверхности Земли или на дне моря и опустившаяся за десятки миллионов лет своего существования в глубины земной коры на 10, 20 и более километров, не может остаться без изменения. Под влиянием существующих там огромных давлений и высокой температуры горная порода видоизменяется, перекристаллизовывается, превращается в метаморфическую породу.

На значительных глубинах может произойти даже переплавление пород. При этом снова образуется магма, которая, поднимаясь и застывая, может дать начало новым магматическим породам. Превращение горных пород (метаморфизм), происходящее вследствие опускания их в более глубокие части земной коры, часто захватывает большие площади. Метаморфизму подвергаются как осадочные, так и магматические породы.

Метаморфизм всех горных пород, попавших из поверхностных частей в глубины земной коры, зависит от трех причин: 1) очень большого давления; 2) высокой температуры и 3) химического воздействия растворов, паров и газов, выделяющихся из магмы.

При метаморфизме пород многие ранее имевшиеся в них минералы оказываются неустойчивыми в новых условиях. За их счет образуются новые минералы, очень характерные для метаморфических пород, как, например, гранаты, слюды.

Вновь образовавшиеся породы могут иметь и другое строение. Минералы с игольчатой или пластинчатой формой зерен (слюда, хлорит, роговая обманка и т. п.) располагаются в виде параллельных, вытянутых в одном направлении полосок, чередующихся с зернистыми минералами. Такое строение носит название параллельно-полосчатого. Когда порода состоит из одних пластинчатых минералов, получается тонко-листоватое сложение (сланцеватое), как например, у слюдяных и хлоритовых сланцев. Иногда среди полосчатой массы сохраняются отдельные крупы зерна более твердых минералов (полевой шпат, гранат округлой формы, которые как бы облекаются слоями и полосками. Это так называемая очковая структура (строение), часто встречающаяся в гнейсах. Наконец, метаморфическая порода может быть сложена из зерен минералов, раздробленных сильным давлением.

Таким образом, осадочные и изверженные породы переходя в метаморфические, приобретают новую структуру и новый минералогический состав.

Гнейсы — наиболее распространенная метаморфическая горная порода. Гнейсы слагают наиболее древние по возрасту участи земной коры. Состав гнейса совершенно подобен граниту — кварц, полевой шпат, слюды, роговые обманки и т. п. Однако гнейс легко отличить от гранита по характерной полосчатости (чередование светлых и темных полос), по частому присутствию в составе породы граната, а в некоторых случаях — по очковой структуре.

Очень ценны для хозяйства прочные твердые породы — кварциты, состоящие из мельчайших частичек кварца, спрессованных под огромным давлением. Когда эти породы образуются за счет метаморфизации песчаника, с которым накапливались во множестве частицы бурых окислов железа, то кварциты представляют собой ценную железную руду — так называемые железистые кварциты. Крупнейшие месторождения железа на Кольском п-ове, в Кривом Роге, в районе так называемой Курской магнитной аномалии состоят из таких полосчатых железистых кварцита. Они относятся к очень древним геологическим отложениям.

Мрамор — это перекристаллизованный известняк. Серый, невзрачный известняк в глубоких недрах Земли под влиянием огромного давления и высокой температуры превращается в красивый мрамор причудливых рисунков. Расцветка мрамора зависит от присутствия в нем окислов железа, зеленого хлорита и других распыленных минералов.

1 комментарий »

  1. At last! Sometinhg clear I can understand. Thanks!

    Комментарий от Ranku — 06/03/2013 @ 19:10



Оставить комментарий