Kaj je gnajs? Metamorfne kamnine. Izvor, sestava, lastnosti in uporaba gnajsa

Gnajs je grobozrnata metamorfna kamnina z značilno strukturo izmeničnih plasti različnih mineralov. Zaradi te ureditve je videti črtasto. Izraz "gnajs" Nima točno določene mineralne sestave, saj se ta zelo spreminja in je odvisna od protolita (prekurzorja). Ta skala ima veliko različic.

Kaj je gnajs

Kot je navedeno zgoraj, je ime "gnajs" je pokazatelj teksture in ne sestave sestavin. Mnoge metamorfne kamnine spadajo pod to opredelitev, saj imajo pasovno strukturo, ki odraža ločevanje svetlih in temnih mineralov. Ta vrsta lege kaže na trdoto pogojev, v katerih nastajajo vsi gnajsi.

Ločevanje mineralov poteka pod dovolj močno ionsko migracijo, ki je mogoča le pri zelo visokih temperaturah (600-700 °C). Drugi nujni pogoj je močan pritisk, ki povzroči nastanek gnajsov. Ti so lahko ravni in ukrivljeni ter različnih debelin.

Druga značilnost teksture gnajsa je, da njegovi trakovi niso neprekinjeni listi ali plošče, temveč plasti z zrnato strukturo. V večini primerov so mineralna zrnca vidna s prostim očesom.

Vizualno je gnajs lahko videti različno. Vsaka vrsta te vrste kamnine ima edinstven vzorec. Črne in svetle mineralne plasti so lahko ravne, valovite ali nepravilnih oblik. V slednjem primeru je njihova razporeditev videti kaotična. Pri nekaterih kamninah so črte tako debele, da je struktura gnajsa vidna le na dovolj velikem kosu kamnine.

Splošne informacije

Gnajs je zelo pogosta vrsta kamnine, ki je najbolj značilna za spodnja območja celinske skorje. Vendar se ponekod pogosto pojavlja na površini. To se pojavlja v tistih delih sveta, kjer kristaliničnih kamnin ne prekriva sedimentna plast (Skandinavija, Kanada itd.). д.).

Odgovor na vprašanje, kaj je gnajs, ni bil vedno enoznačen. Ta izraz je prvič uporabil Agricola leta 1556 za kamnino z žilami, ki vsebujejo železo. Temelje za sodobno uporabo imena naj bi leta 1786 postavil Wegener. Gnajs je opredelil kot skaleno kamnino s kremenovo sljudo in grobo skrilavostjo.

Za metamorfne kamnine so značilni

Metamorfne kamnine so kamnine, ki nastanejo s preoblikovanjem predhodnikov magmatskega ali sedimentnega izvora. Spremembe so večinoma posledica tektonskih procesov, zaradi katerih so določena območja Zemljine skorje izpostavljena višjim temperaturam in pritiskom. To sproži vrsto fizikalno-kemijskih procesov, ki vodijo do:

• do rekristalizacije - spremembe orientacije, lokacije in strukture mineralov;
• dehidracija;
• migracijo rešitev;
• pretvorba nekaterih kemičnih spojin v druge;
• uvedba novih sestavin.

Posledica tega je, da prvotna kamnina (sedimentna, magmatska ali metamorfna) pridobi zelo različne lastnosti. Stopnja spremembe je odvisna od intenzivnosti in trajanja učinka dejavnikov, ki povzročijo spremembo.

Tipični primeri metamorfnih kamnin so kvarcit, marmor in skrilavec, nastali iz peščenjaka, apnenca in gline. Magmatski in sedimentni protoliti se med preoblikovanjem obnašajo različno. Metamorfizem pogosto poteka v več fazah.

Gnajs je primer visokokakovostne metamorfne kamnine. To pomeni, da je nastala v zelo težkih fizikalnih razmerah.

Struktura in sestava gnajsa

Kot smo že omenili, je sestava gnajsa precej spremenljiva. V vseh kamninah te skupine pa je mogoče prepoznati več najpogostejših mineralov. Večina gnajsov ima naslednje sestavine

• feldspar (ortoklaz, plagioklaz);
• kremen;
• sljude (biskovit, biotit itd.) in. д.).

Prisotna je lahko majhna količina rogovače (augita), pa tudi različne primesi.

Mineralni spekter lahko vključuje tudi:

• grafit;
• staurolit;
• kianit;
• granat;
• sillimanit;
• amfibolov;
• porfiroblastov;
• epidot.

Na splošno lahko rečemo, da strukturo gnajsa tvorijo svetli in temni silikati, ki tvorijo nepravilne subparalelne pasove, debele od 1 do 10 mm. Včasih pa so lahko veliko debelejši od. To nakazuje, da je bil tak gnajs delno staljen ali da je bil vanj vnesen nov material. Te spremembe se zgodijo na prehodu v drugo vrsto kamnine, migmatit.

Kljub dobro razviti foliaciji je ključna lastnost gnajsa celovitost. To je precej trda skala. Pod obremenitvijo se ne razcepi vzdolž plastičnih ploskev, kot je to na primer pri skrilavcu. Razlog za to je, da ima v gnajsu manj kot 50 % mineralnih zrn pravilno orientacijo. Tako nastane precej groba večplastna struktura. Vrsta razpokanosti je eden od ključnih parametrov, na podlagi katerih določimo, katera kamnina je gnajs in katera filit ali skrilavec.

Svetle trakove običajno tvorijo feldspar in kremen, temne pa mafični minerali (roženec, piroksen, biotit itd.).д).

Nastanek kamnine

Gnajs nastane z rekristalizacijo mineralnih zrn pod močnim pritiskom in vročino. Ta proces poteka na meji trka plošč in se imenuje regionalni metamorfizem. Med temi spremembami se mineralna zrna povečajo in ločijo v trakove, zaradi česar postane kamnina stabilnejša.

Gnajs lahko nastane iz različnih prekurzorjev, vključno z:

• glinene in peščene usedline;
• magmatske kamnine;
• silikokarbonatna in karbonatna nahajališča.

Najpogostejši protolit v gnajsu je skrilavec. Pod vročino in pritiskom se spremeni v filit, nato v metamorfni skrilavec in nazadnje v gnajs. Ta proces spremlja pretvorba glinenih sestavin gostiteljske kamnine v sljude, ki nato ponovno kristalizirajo v zrnate minerale. Pojav slednjega velja za mejo prehoda v gnajs.

Eden od precej razširjenih protolitov se imenuje tudi diorit. Granit, ki pri visoki temperaturi in tlaku dobi črtasto strukturo, je lahko tudi predhodnik. Takšen gnajs se imenuje granit. Med nastajanjem skoraj ni mineraloških pretvorb. Spremembe so večinoma strukturne narave.

Granitni gnajs nastaja tudi z metamorfizmom nekaterih sedimentnih kamnin. Končni izdelek njihove preobrazbe ima pasovno strukturo in mineraloško sestavo, podobno granitu.

Razvrstitev

Klasifikacija kamnin temelji na štirih značilnostih gnajsa:

• vrsta protolita;
• ime protolita;
• mineralna sestava
• struktura in tekstura.

Za označevanje tipa pasme se običajno uporablja dvojni izraz. Na primer, če je beseda "granit" kaže, da je tak gnajs nastal iz granita, in "diorit" - diorit. V tem primeru kvalifikacijski izraz ustreza določenemu protolitu.

Razvrstitev glede na vrsto pasme prednikov je širša. Po tej klasifikaciji se vsi gnajsi delijo na dve vrsti:

• ortogneiss - nastal iz magmatskih kamnin;
• paragnajsi - nastali iz sedimentnih kamnin.

Glede na mineralno sestavo se razlikujejo naslednji tipi gnajsa

• piroksen;
• alkalno;
• amfibol;
• biotit;
• sljudnata;
• muskovit;
• plagiognajs.

Če je pred besedo "gnajs" ni opredelitvenega izraza, sestava sestavin se običajno šteje za klasično (feldspar, kremen, biotit).

Strukturna klasifikacija opisuje obliko in razporeditev plasti. Temne in svetle črte lahko tvorijo različne teksture, zato razlikujemo med drevesnimi, listnatimi, trakastimi gnajsi in drugimi.

Fizikalno-mehanske lastnosti

V skupini gnajsov se stopnja kalcifikacije različnih kamnin precej razlikuje, zato so indeksi fizikalno-mehanskih lastnosti zelo različni. Eksperimentalno so bile določene naslednje vrednosti glavnih značilnosti:

• gostota - 2650-2870 k g/m³;
• absorpcija vode - 0,2-2,3 %;
• poroznost - 0,5-3,0 %.

Na splošno lahko gnajs opišemo kot težko, trdo in na otip grobo kamnino z visoko gostoto in izrazito plastovito strukturo, odporno proti razpokam. Trdota tega kamna je primerljiva z jeklom.

Praktična uporaba

Gnajs je zelo razširjen ki se uporabljajo v gradbeništvu in krajinsko oblikovanje. Velik del tega kamna se uporablja za proizvodnjo Prod in drobljenec, primeren pa je tudi za kamenje:

• za polaganje temeljev;
• za proizvodnjo ploščic;
• Za obloge pločnikov, nasipe;
• kot grušč.

Prednosti gnajsa kot gradbenega materiala so njegova trajnost in odpornost na domače kisline. Estetski lepota tega kamna je primeren za izdelavo obložnih plošč. Gnajs se pogosto nadomesti z granitom, saj je granit veliko dražji za pridobivanje.