Mikä on gneissi? metamorfisia kiviä. Gneissien alkuperä, koostumus, ominaisuudet ja käyttö

2024 Kirjoittaja: Henry Conors | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-12 06:47

Gneissi on metamorfista alkuperää oleva karkearakeinen kivi, jolla on tyypillinen rakenne eri mineraalien vuorottelevien kerrosten muodossa. Tämän järjestelyn seurauksena se on raidallinen. Termiä "gneissi" ei liitetä tiettyyn mineraalikoostumukseen, koska jälkimmäinen vaihtelee suuresti ja riippuu protoliitista (prekursorista). Tällä kivellä on monia lajikkeita.

Mikä on gneissi

Kuten edellä todettiin, nimi "gneissi" on rakenteen, ei komponenttien koostumuksen indikaattori. Tämä määritelmä sisältää monia metamorfisia kiviä, joilla on nauharakenne, mikä heijastaa vaaleiden ja tummien mineraalien erottamista. Tämäntyyppinen sijainti osoittaa kaikkien gneissien muodostumisolosuhteiden jäykkyyden.

Mineraalien erottuminen tapahtuu riittävän voimakkaalla ionien kulkeutumisella, mikä on mahdollista vain erittäin korkeissa lämpötiloissa(600-700 °C). Toinen välttämätön edellytys on voimakas paine, joka johtaa raitojen ilmestymiseen. Lisäksi jälkimmäinen voi olla sekä suoria että kaarevia ja niiden paksuus vaihtelee.

Gneissitekstuurille on ominaista myös se, että sen nauhat eivät ole jatkuvia levyjä tai levyjä, vaan rakeisen rakenteen omaavia kerroksia. Useimmissa tapauksissa mineraalirakeita voi nähdä paljaalla silmällä.

Visuaalisesti gneisset voivat näyttää erilaisilta. Jokaisella tämän tyypin rotutyypillä on ainutlaatuinen kuvio. Mustat ja vaaleat mineraalikerrokset voivat olla suoria, a altoilevia tai epäsäännöllisen muotoisia. Jälkimmäisessä tapauksessa niiden järjestely näyttää kaoottiselta. Joissakin kivissä nauhat ovat niin paksuja, että gneissirakenne näkyy vain riittävän suuressa kivikappaleessa.

Yleistä tietoa

Gneissi on hyvin yleinen kivilaji, joka on tyypillisin mannerkuoren alemmille vyöhykkeille. Joissain paikoissa se kuitenkin löytyy usein pinnasta. Tätä löytyy osista maailmaa, joissa kiteisiä kiviä ei peitä sedimenttikerrokset (Skandinavia, Kanada jne.).

Vastaus kysymykseen, mikä on gneissi, ei ollut aina yksiselitteinen. Agricola käytti tätä termiä ensimmäistä kertaa vuonna 1556 viittaamaan kiveen, jossa on rautapitoisia suonia. Tämän nimen nykyaikaisen käytön perustan oletettavasti loi Wegner vuonna 1786. Hän määritteli gneissin maasälpäkiveksi, jossa on kvartsikiille jakarkea liuskerakenne.

Metamorfisten kivien piirteet

Metamorfisia kiviä kutsutaan, jotka muodostuvat magma- tai sedimenttialkuperää olevien esiasteiden muuttumisen seurauksena. Muutokset liittyvät pääasiassa tektonisiin prosesseihin, jotka johtavat siihen, että tietyt maankuoren osat joutuvat kohonneen lämpötilan ja paineen olosuhteisiin. Tämä käynnistää sarjan fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja, jotka johtavat:

• uudelleenkiteytymiseen - mineraalien suunnan, sijainnin ja rakenteen muutos;
• dehydraatio;
• ratkaisujen siirto;
• joidenkin kemiallisten yhdisteiden muuntaminen toisiksi;
• koostumuksen uusien komponenttien esittely.

Tämän seurauksena alkuperäinen kivi (sedimenttinen, magmainen tai metamorfinen) saa täysin erilaiset ominaisuudet. Samaan aikaan muutoksen aste riippuu muutoksen aiheuttavien tekijöiden vaikutuksen voimakkuudesta ja kestosta.

Tyypillisiä esimerkkejä metamorfisista kivistä ovat kvartsiitti, marmori ja liuske, jotka muodostuvat hiekkakivestä, kalkkikivestä ja savesta. Magneettiset ja sedimenttiset protoliitit käyttäytyvät eri tavalla transformaation aikana. Usein muodonmuutos tapahtuu useissa vaiheissa.

Gneiss on esimerkki korkealaatuisesta metamorfisesta kivestä. Tämä tarkoittaa, että se muodostui erittäin ankarissa fysikaalisissa olosuhteissa.

Gneissin rakenne ja koostumus

Kuten edellä mainittiin, gneissin komponenttikoostumus on melko vaihteleva. Kuitenkin kaikissa tämän ryhmän roduissa se on mahdollistatunnistaa yleisimmät mineraalit. Useimmat gneisset perustuvat:

• maasälpä (ortoklaasi, plagioklaasi);
• kvartsi;
• kiille (biskoviitti, biotiitti jne.).

Pieni määrä voi sisältää sarvisekoitetta (augiittia) sekä erilaisia epäpuhtauksia.

Mineraalispektri voi sisältää myös:

• grafiitti;
• stauroliitti;
• kyaniitti;
• granaatti;
• sillimaniitti;
• amfibolit;
• porfyroblastit;
• epidote.

Yleensä voidaan sanoa, että gneissin rakenne muodostuu vaaleista ja tummista silikaateista, jotka muodostavat epäsäännöllisiä alisuuntaisia kaistaleita, joiden paksuus on 1-10 mm. Joskus ne voivat kuitenkin olla paljon paksumpia. Tämä viittaa siihen, että tällainen gneissi sulautui osittain tai otettiin käyttöön uutta materiaalia. Tällaisia muutoksia tapahtuu siirtyessä toiseen kivilajiin - migmatiittiin.

Hyvin kehittyneestä kerroksesta huolimatta gneissin tärkein ominaisuus on eheys. Tämä on melko vahva rotu. Kuormien vaikutuksesta se ei halkea laminointitasoja pitkin, kuten esimerkiksi liuskekivi. Tämä selittyy sillä, että alle 50 % mineraalirakeista saa oikean suuntauksen gneississä. Tämän seurauksena muodostuu melko karkea kerrosrakenne. Halkeamisen luonne on yksi keskeisistä parametreistä, joiden avulla voidaan määrittää, mikä kivi on gneissi ja kumpi fyliitti vai liuske.

Kevyet juovat muodostuvat yleensä maasälpästä jakvartsi ja tummat - mafiset mineraalit (sarvisekoitus, pyrokseeni, biotiitti jne.).

Rotumuodostus

Gneissi muodostuu mineraalirakeiden uudelleenkiteytymisen seurauksena voimakkaan lämmön ja paineen alaisena. Tämä prosessi tapahtuu levytörmäysrajalla ja sitä kutsutaan alueelliseksi metamorfismiksi. Näiden muutosten aikana mineraalirakeiden koko kasvaa ja erottuu vyöhykkeiksi, mikä tekee kalliosta vakaamman.

Gneissi voi muodostua useista esiasteista, mukaan lukien:

• savi- ja hiekkaesiintymät;
• magmaiset kivet;
• piikarbonaatti- ja karbonaattikerrostumat.

Tyypillisin gneissiprotoliitti on liuske. Lämpötilan ja paineen vaikutuksesta se muuttuu fylliitiksi, sitten metamorfiseksi liuskeeksi ja lopulta gneissiksi. Tähän prosessiin liittyy alkuperäisen kiven savikomponenttien muuttuminen kiilleiksi, jotka uudelleenkiteytymisen seurauksena muuttuvat rakeisiksi mineraaleiksi. Jälkimmäisen ilmestymistä pidetään gneissiin siirtymisen rajana.

Diariitti on myös melko yleinen protoliitti. Graniitti voi toimia myös esiasteena, joka saa korkealle lämpötilalle ja paineelle altistumisen seurauksena raidallisen rakenteen. Tällaista gneissiä kutsutaan graniittiksi. Sen muodostumisen aikana mineralogisia muutoksia ei käytännössä tapahdu. Muutokset ovat pääasiassa rakenteellisia.

Graniittigneissiä muodostuu myös joidenkin sedimenttikivien muodonmuutoksen seurauksena. Lopputuoteniiden muodonmuutoksella on nauhamainen rakenne ja mineraloginen koostumus, joka on samanlainen kuin graniitilla.

Luokittelu

Rock-luokitus perustuu neljään gneissin ominaisuuteen:

• protoliittityyppi;
• protoliitin nimi;
• mineraalikoostumus;
• rakenne ja rakenne.

Kaksoistermiä käytetään yleensä kuvaamaan rotulajiketta. Esimerkiksi sanan "graniitti" esiintyminen nimessä osoittaa, että tällainen gneissi muodostui graniitista ja "dioriitti" - dioriittista. Tässä tapauksessa pätevä termi vastaa tiettyä protoliittiä.

Edeltäjärodun tyypin mukainen luokitus on laajempi. Hänen mukaansa kaikki gneisset jaetaan kahteen tyyppiin:

• ortogneissit - muodostuu magmakivistä;
• paragneisses - peräisin sedimenttikivistä.

Seuraavat gneisset erottuvat mineraalikoostumuksestaan:

• pyrokseeni;
• emäksinen;
• amfiboli;
• biotiitti;
• kaksikiille;
• lihaksikas;
• plagiogneisses.

Jos ennen sanaa "gneissi" ei ole määrittävää termiä, komponenttikoostumusta pidetään ehdollisesti klassisena (maasälpä, kvartsi, biotiitti).

Rakenneluokitus luonnehtii kerrosten muotoa ja järjestelyä. Tummat ja vaaleat nauhat voivat muodostaa erilaisia tekstuureja, joiden yhteydessä erottuvat puumaiset, lehti-, nauhagneisset jne.

Fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet

Gneissiryhmän sisällä eri kivien leikkausastevaihtelee melko laajalla alueella, ja siksi fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien indikaattorit vaihtelevat suuresti. Seuraavat arvot määritettiin kokeellisesti pääominaisuuksille:

• tiheys - 2650-2870 g/m³;
• veden imeytyminen - 0,2-2,3 %;
• huokoisuus - 0,5-3,0%.

Yleensä gneissiä voidaan kuvata raskaaksi, kovaksi ja karkeaksi kallioksi, jolla on suuri tiheys ja selkeästi kerrostettu rakenne, joka kestää halkeilua. Tämän kiven kovuus on verrattavissa teräkseen.

Käytännön sovellus

Gneissiä käytetään laajasti rakentamisessa ja maisemasuunnittelussa. Suurin osa tästä kivestä käytetään soran ja murskeen valmistukseen, mutta tämä kivi sopii myös:

• perustan luomiseen;
• laattojen valmistukseen;
• vastakkaisille jalkakäytäville, penkereille;
• kivina.

Gneissin etuja rakennusmateriaalina ovat sen lujuus ja kotitaloushappojen kestävyys. Tämän kiven esteettinen kauneus tekee siitä sopivan päällystelaattojen valmistukseen. Graniitti korvataan usein gneissillä, koska jälkimmäinen on paljon kalliimpaa kaivolle.