Разделение минералов происходит при достаточно сильной миграции ионов, которая возможна только при очень высокой температуре (600-700 °С). Вторым необходимым условием является сильное давление, которое приводит к появлению полосок. Притом последние могут быть как прямыми, так и искривленными и иметь разную толщину.
Характерной чертой гнейсовой текстуры является также то, что ее полосы представляют собой не сплошные листы или пластины, а слои с зернистой структурой.
В большинстве случаев минеральные гранулы видны невооруженным глазом.
Визуально гнейсы могут выглядеть по-разному. Каждая разновидность породы данного типа имеет уникальный рисунок. Черные и светлые минеральные слои могут быть прямыми, волнистыми либо иметь неправильную форму. В последнем случае их расположение выглядит хаотичным. В некоторых камнях полосы настолько толстые, что гнейсовая структура видна только на куске породы достаточно крупного размера.
Метаморфические горные породы
Общие сведения
Гнейс — очень распространенный тип горной породы, наиболее характерный для нижних зон континентальной коры. Однако в некоторых местах он часто находится на поверхности. Такое встречается в тех частях земного шара, где кристаллические породы не покрыты слоем осадочных (Скандинавия, Канада и т. д.).
Ответ на вопрос, что такое гнейс, не всегда был однозначным. Впервые этот термин употреблен Агриколой в 1556 году для обозначения горной породы, имеющей железосодержащие жилы. Основы современного употребления этого названия предположительно заложил в 1786 году Вегнер. Он определял гнейс как породу полевого шпата с кварцевой слюдой и крупно-сланцеватой структурой.
Особенности метаморфических горных пород
Метаморфическими называют горные породы, которые образуются в результате преобразования предшественников магматического или осадочного происхождения. Изменения преимущественно связаны с тектоническими процессами, которые приводят к тому, что определенные участки земной коры попадают в условия повышенных температуры и давления. Это запускает ряд физико-химических процессов, которые приводят:
- к перекристаллизации — изменении ориентации, расположения и структуры минералов;
- обезвоживанию;
- миграции растворов;
- превращению одних химических соединений в другие;
- внедрению новых компонентов состава.
В результате исходная порода (осадочная, магматическая или же метаморфическая) приобретает совершенно другие свойства. При этом степень изменения зависит от силы и длительности воздействия факторов, вызывающих преобразование.
Типичными примерами метаморфических горных пород являются кварцит, мрамор и глинистый сланец, сформированные из песчаника, известняка и глины соответственно. Магматические и осадочные протолиты при преобразовании ведут себя по-разному. Часто метаморфизм осуществляется в несколько стадий.
Гнейс — пример метаморфической горной породы высокого качества. Это означает, что он формировался в очень жестких физических условиях.
Что представляет собой
Гнейс – это метаморфическая порода, одна из самых распространенных на Земле.
Она в буквальном смысле основа планеты: на пару с гранитами ею сформированы фундаменты Европейской, Северо-Американской, Восточно-Сибирской континентальных плит. Эти древнейшие образования – результат тектонических процессов, сотрясавших литосферу Земли более 4 млрд. лет назад.
Термин восходит к созвучному старонемецкому, но единства мнений нет:
- Со времен Средневековья Gneis-ами местные рудокопы называли рыхлую породу в плотном массиве.
- Слово Gneist означало «искру» (ведь камень блестит).
В Европе циркулирует как минералогический термин с середины 18 века.
Откуда появилась порода
Чтобы горная порода гнейс сформировалась, требуется три условия:
- Наличие глинистых сланцев, метапелитов либо кислых пород.
- 450 – 900°С.
- Давление 310 – 920 МПа.
Под их воздействием запускаются тектонические сдвиги, результатом которых становятся гранитно-гнейсовые массивы в земной коре.
Самой древней исходной породой на планете считаются серые гнейсы, слагающие фундамент Канадского щита. Им 3 млрд. 932 млн. лет.
Описание и происхождение камня
Гнейс – очень старая горная порода, возраст некоторых гнейсов, например, серых, по мнению геологов, превышает четыре миллиарда лет, то есть близок к возрасту планеты Земля. Большая часть зародилась два – два с половиной миллиарда лет назад.
При излияниях гранитов в коре Земли формировались их наслоения. Происходило это повсеместно, поэтому данный минерал представлен на всех континентах. За счет него образованы красивейшие утесы и купола, самые знаменитые из которых находятся в Канаде и Австралии.
От миллиарда до полумиллиона лет назад процесс образования гнейсов изменился. Они формируются при погружении поверхностных слоев под континентальные плиты. В это время гранит нагревается и под высоким давлением растягивается, спрессовывается и образует пласты.
Своим названием камень обязан немецкому слову gneis, которое присутствовало в языке рудознатцев прошлого для обозначения рыхлых и деградировавших минералов.
Затем его стали применять для описания метаморфических гранитов.
Виды камня
Минералоги в разных странах имеют свое понимание термина «гнейс». Поэтому описаний, классификаций и теорий происхождения минерала существует немало. Они сходятся в одном: этот камень является видоизмененным или метаморфическим гранитом.
Существуют два основных вида:
- Парагнейсы.
- Ортогнейсы.
Первые получаются из горных пород осадочного типа (песчаника, глины и мергелей). При этом состав слоев может различаться, в них встречаются примеси. Второй вид происходит из пород вулканического происхождения (гранита, гранитоида и вулканических туфов). К ортогнейсам относится и гранитогнейс со слабополосчатой текстурой и силлиманит. Гранитогнейсы представлены также очковым гнейсом, в составе которого есть полевой шпат.
По другим классификациям горная порода гнейс подразделяется на:
- двуслюдяные;
- андалузитовые;
- пироксеновые;
- биотитовые и другие.
Рассланцованность и состав во многом влияют на свойства камня.
Месторождения гнейсов
Камень формируется при термическом изменении песчано-глинистых и глинистых осадочных пород. При этом температура воздействия может достигать 900 градусов Цельсия. Основой формирования гнейсов являются сланцы и гранит.
Сперва они трансформируются в глины, песчаники или глинистые сланцы, а по мере повышения температуры уплотняются за счет потери воды. В итоге получаются листовидные и чешуйчатые минералы – тальк, ставролит и хлорид. Когда на них продолжает влиять высокая температура или изливаются магматические сплавы, они плавятся и превращаются в гнейсы.
Самые крупные месторождения гнейсовых пород расположены в местах, где кристаллический фундамент выходит на поверхность земли. Балтийский щит делает возможным добычу в Карелии, Финляндии, а также в России, в Ленинградской и Мурманской областях.
Кроме того, в Сибири расположен другой щит – Алданский. Добычей занимаются также на Урале и на Кавказе.
Крупные месторождения есть и на других континентах. Так, Канадский щит Северо-Американской платформы позволяет вести добычу в Канаде.
К просмотру, как выглядит переработка камня:
Образование, свойства и применение гнейса
Гнейс относится к метаморфическим горным породам, т.е. изменившие минеральный состав или размер и текстуру агрегатов зёрен без существенного изменения химического состава (за исключением содержания воды и двуокиси углерода) под воздействием флюидов, температуры и давления.
Наиболее значительный процесс образования гнейса в истории Земли наблюдался на рубеже 2,5-2,0 млрд. лет назад. В фанерозое гнейсы формировались локально при погружении блоков сиалической коры в области высоких температур и давлений.
К специфическим щелочным гнейсам приурочены крупные месторождения руд редких элементов (ниобия, тантала, редких земель, бериллия и др.). Серые гнейсы района Акаста, слагающие фундамент эократона Слейв Канадского щита, относятся к самым древним из известных в настоящее время горных пород на Земле — их возраст оценивается почти в 4 млрд. лет.
Название породы происходит от немецкого «Gneis».
В составе гнейсов присутствует, преимущественно, кварц, калиевый полевой шпат, плагиоклаз и темноцветные минералы (пироксены, роговая обманка, слюды). Второстепенные минералы гнейса: гранат, кордиерит, дистен, силлиманит и др. Акцессорные минералы: сфен, рутил, циркон, апатит, магнетит, карбонаты.
По характеру образующих гнейс первичных горных пород различают парагнейсы и ортогнейсы. Парагнейсы образуются в результате метаморфических процессов, происходящих с осадочными горными породами, а ортогнейсы — в результате преобразования магматических (чаще — вулканических) горных пород.
По минеральному составу выделяют плагиогнейсы, биотитовые, мусковитовые, двуслюдяные, пироксеновые, скаполитсодержащие, анортитовые, корундосодержащие, графитоидные, амфиболовые и щелочные гнейсы. Последний содержит темноцветных минералов щелочные пироксены (эгиринавгит, эгирин) и амфиболы (арфведсонит, рибекит).
По структурному составу и текстуре различают древовидные, очковые, ленточные, листовые, норитовые, нефелиновые и др. гнейсы.
Физико-механические свойства гнейса сильно зависят от состава и степени сланцеватости. Плотность в пределах 2600-2900 кг/куб. м, водопоглощение — 0,2-2,3 %. Прочностные характеристики у большинства гнейсовых пород невысокие.
Гнейс менее распространен, чем, например, мрамор. Крупные месторождения этой горной породы известны в Скандинавии и Канаде. В нашей стране разрабатываются месторождения в Карелии, Мурманской и Ленинградской области. Крупные месторождения известны на Украине.
Гнейс используется, преимущественно, для производства строительного камня (щебня и бута). Некоторые породы (чаще — гнейсо-граниты), имеющие высокую плотность и красивую структуру, используются в качестве отделочного камня. В России разведаны и разрабатываются два месторождения гнейсо-гранитов (в Карелии) для производства облицовочного камня.
Происхождение названия: от немецкого Gneis — старый термин рудознатцев Саксонии.
Разновидности: Гранитогнейс, кингицит, лавиалит, микрогнейс, ортогнейс, парагнейс, плагиогнейс, плейрогнейс, протогнейс, флазергнейс, флоитит, чарнокит,эндербит, тоналит, трондьемит.
Главные минералы: Кварц, полевой шпат, плагиоклаз.
Второстепенные минералы: Гранаты, силлиманит, кордиерит, биотит, мусковит, хлорит, ставролит, гиперстен, кианит.
Акцессорные минералы: Циркон, титанит, апатит, шпинель, монацит, брукит, ортит, магнетит, рутил, графит.
Цвет:
Серый, серовато-белый, бурый, коричневый, розовый, красный.
Источник: kamniinfo.ru
Что такое гнейс и где используют горную породу: свойства, состав и история
Гнейс входит в число грубозернистых метаморфических горных пород (меняющих минеральный состав). Его отличает характерная многослойная структура, когда слои представлены разными минералами. Камень используется в строительстве и мощении дорог.
Описание и происхождение камня
Гнейс – очень старая горная порода, возраст некоторых гнейсов, например, серых, по мнению геологов, превышает четыре миллиарда лет, то есть близок к возрасту планеты Земля. Большая часть зародилась два – два с половиной миллиарда лет назад.
При излияниях гранитов в коре Земли формировались их наслоения. Происходило это повсеместно, поэтому данный минерал представлен на всех континентах. За счет него образованы красивейшие утесы и купола, самые знаменитые из которых находятся в Канаде и Австралии.
От миллиарда до полумиллиона лет назад процесс образования гнейсов изменился. Они формируются при погружении поверхностных слоев под континентальные плиты. В это время гранит нагревается и под высоким давлением растягивается, спрессовывается и образует пласты.
Своим названием камень обязан немецкому слову gneis, которое присутствовало в языке рудознатцев прошлого для обозначения рыхлых и деградировавших минералов.
Затем его стали применять для описания метаморфических гранитов.
Виды камня
Минералоги в разных странах имеют свое понимание термина «гнейс». Поэтому описаний, классификаций и теорий происхождения минерала существует немало. Они сходятся в одном: этот камень является видоизмененным или метаморфическим гранитом.
Существуют два основных вида:
- Парагнейсы.
- Ортогнейсы.
Первые получаются из горных пород осадочного типа (песчаника, глины и мергелей). При этом состав слоев может различаться, в них встречаются примеси. Второй вид происходит из пород вулканического происхождения (гранита, гранитоида и вулканических туфов). К ортогнейсам относится и гранитогнейс со слабополосчатой текстурой и силлиманит. Гранитогнейсы представлены также очковым гнейсом, в составе которого есть полевой шпат.
По другим классификациям горная порода гнейс подразделяется на:
- двуслюдяные;
- андалузитовые;
- пироксеновые;
- биотитовые и другие.
Рассланцованность и состав во многом влияют на свойства камня.
Месторождения гнейсов
Камень формируется при термическом изменении песчано-глинистых и глинистых осадочных пород. При этом температура воздействия может достигать 900 градусов Цельсия. Основой формирования гнейсов являются сланцы и гранит.
Сперва они трансформируются в глины, песчаники или глинистые сланцы, а по мере повышения температуры уплотняются за счет потери воды. В итоге получаются листовидные и чешуйчатые минералы – тальк, ставролит и хлорид. Когда на них продолжает влиять высокая температура или изливаются магматические сплавы, они плавятся и превращаются в гнейсы.
Самые крупные месторождения гнейсовых пород расположены в местах, где кристаллический фундамент выходит на поверхность земли. Балтийский щит делает возможным добычу в Карелии, Финляндии, а также в России, в Ленинградской и Мурманской областях.
Кроме того, в Сибири расположен другой щит – Алданский. Добычей занимаются также на Урале и на Кавказе.
Крупные месторождения есть и на других континентах. Так, Канадский щит Северо-Американской платформы позволяет вести добычу в Канаде.
Физико-химические свойства камня
Внешне камень легко отличить от гранита за счет его слоистости. Не всегда слои просматриваются четко: порой они имеют большую толщину и трудноразличимые границы. Если степень трансформированности гранитной породы невысока, то по небольшим фрагментам бывает сложно распознать гнейс.
Цвет камня обычно близок к серому или бурому. Встречается розоватое, зеленоватое и красноватое окрашивание.
Текстура тонкополосчатая или параллельно-полосчатая. Твердость, которую имеет гнейс, зависит от входящих в него минералов.
Минерал отличает высокая плотность (до 2900 кг/м 3 ), а также низкие показатели водопоглощения (до 2 %) и пористости (до 3 %). Удельный вес доходит до 2,87 г/см 3 .
В составе: апатит, полевой шпат, кианит, кварц, гранат, слюда, иногда – роговая обманка. Химический состав: SiO2 68–72 %, Al2O3 15–18 %, Na2O 3–6 %, Fe3O4 1–5 %, CaO 1,5–4 %, MgO 1,5 %.
Применение камня
Камень обширно применяется в строительстве. Из него изготавливают бут-плитняк, использующийся при закладке фундамента, а также щебень.
Если плотность высока, то гнейс отлично подходит для облицовочных материалов.
Часто этим материалом выкладывают дороги, облицовывают каналы и набережные.
Широкое распространение и невысокая цена делают горную породу удобной для использования при строительстве и благоустройстве зданий и улиц.
А есть ли вымощенные им улицы в вашем городе? Как они называются? Сделайте репост – и мы все узнаем больше о городах и использовании минералов.
Источник: zakamnem.ru
Гнейс
ГНЕЙС (а. gneiss; н. Gneis; ф. gneiss; и. gneis) — метаморфическая порода, состоящая преимущественно из кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклаза и темноцветных минералов (пироксенов, роговой обманки, слюд) и характеризующаяся параллельно-сланцеватой, часто тонкополосчатой текстурой и гранобластовыми, порфиробластовыми и пойкилобластовыми структурами. Второстепенные минералы гнейса: гранат, кордиерит, дистен, силлиманит и др. Акцессорные минералы; сфен, рутил, циркон, апатит, магнетит, карбонаты.
По характеру исходных пород выделяют парагнейсы и ортогнейсы. Первые образуются в результате глубокого метаморфизма осадочных горных пород, а ортогнейсы — магматических (главным образом вулканических) горных пород.
По минеральному составу выделяют плагиогнейсы (с резким преобладанием плагиоклаза над калиевым полевым шпатом), биотитовые, мусковитовые, двуслюдяные, амфиболовые (актинолитовые, роговообманковые), пироксеновые (авгитовые, гиперстеновые и др.) гнейсы. Особый вид — щелочной гнейс, который содержит из темноцветных минералов щелочные пироксены (эгиринавгит, эгирин) и амфиболы (арфведсонит, рибекит). Известны также скаполитсодержащие, анортитовые, корундсодержащие и графитоидные гнейсы.
По структурам и текстурам различают гнейсы древовидные, очковые, ленточные, листовые и др. Сторонники более широкого понимания термина «гнейс» (не ограниченного наличием в породе кварца) выделяют гнейсы нефелиновые, норитовые и др. (гранито-гнейс, диорито-гнейс и т.п.). Наиболее типичны гнейсы для древних докембрийских комплексов. Среди них имеются так называемые серые гнейсы, относящиеся к одним из древнейших образований Земли.
Наиболее значительный процесс образования гнейса в истории Земли наблюдался на рубеже 2,5-2,0 млрд. лет назад. В фанерозое гнейсы формировались локально при погружении блоков сиалической коры в области высоких температур и давлений. К специфическим щелочным гнейсам приурочены крупные месторождения руд редких элементов (ниобия, тантала, редких земель, бериллия и др.).
Физико-механические свойства гнейса в зависимости от состава и степени рассланцованности колеблются в значительных пределах. Плотность 2650-2870 к г/м 3 , пористость 0,5-3,0%, водопоглощение 0,2-2,3%. Гнейсовые породы применяются главным образом для получения щебня и бута, наиболее плотные разновидности гнейсо-гранитов могут быть использованы в качестве облицовочного камня.
В СССР большинство месторождений гнейса, разведанных в качестве сырья для получения щебня, сосредоточено в Карелии, Мурманской и Ленинградской областях РСФСР, а также в УССР. Всего разведано на щебень 25 месторождений с промышленными запасами 350 млн. м 3 . Разрабатываются 14 месторождений, объём добычи гнейса составляет свыше 6 млн. м 3 (1980). Кроме того, разведано в Карелии 2 месторождения гнейсо-гранитов в качестве сырья для облицовочного камня с суммарными запасами около 6 млн. м 3 . За рубежом месторождения гнейса известны в Скандинавии, Канаде и др.
Источник: www.mining-enc.ru