Τι είναι το γνεύσι; μεταμορφωμένα πετρώματα. Προέλευση, σύνθεση, ιδιότητες και χρήση των γνεύσιων

2024 Συγγραφέας: Henry Conors | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-12 05:52

Το

Gneiss είναι ένα χονδρόκοκκο πέτρωμα μεταμορφικής προέλευσης με χαρακτηριστική δομή με τη μορφή εναλλασσόμενων στρωμάτων διαφόρων ορυκτών. Ως αποτέλεσμα αυτής της διάταξης, έχει μια ριγέ εμφάνιση. Ο όρος «γνεύσιος» δεν συνδέεται με μια συγκεκριμένη ορυκτή σύνθεση, αφού η τελευταία ποικίλλει πολύ και εξαρτάται από τον πρωτόλιθο (πρόδρομο). Αυτός ο βράχος έχει πολλές ποικιλίες.

Τι είναι το gneiss

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, το όνομα "gneiss" είναι δείκτης υφής, όχι σύνθεσης συστατικών. Αυτός ο ορισμός περιλαμβάνει πολλά μεταμορφωμένα πετρώματα με λωριδωτή δομή, που αντανακλούν τον διαχωρισμό ελαφρών και σκοτεινών ορυκτών. Αυτός ο τύπος τοποθεσίας υποδηλώνει την ακαμψία των συνθηκών για το σχηματισμό όλων των γνεύσιων.

Ο διαχωρισμός των ορυκτών γίνεται με μια αρκετά ισχυρή μετανάστευση ιόντων, η οποία είναι δυνατή μόνο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες(600-700 °C). Η δεύτερη απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ισχυρή πίεση, η οποία οδηγεί στην εμφάνιση λωρίδων. Επιπλέον, το τελευταίο μπορεί να είναι και ίσιο και κυρτό και να έχει διαφορετικό πάχος.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της υφής του γνεύσιου είναι επίσης ότι οι ταινίες του δεν είναι συνεχόμενα φύλλα ή πλάκες, αλλά στρώματα με κοκκώδη δομή. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι κόκκοι ορυκτών είναι ορατοί με γυμνό μάτι.

Οπτικά τα γκνέις μπορεί να φαίνονται διαφορετικά. Κάθε τύπος φυλής αυτού του τύπου έχει ένα μοναδικό μοτίβο. Τα μαύρα και ανοιχτά ορυκτά στρώματα μπορεί να είναι ίσια, κυματιστά ή να έχουν ακανόνιστο σχήμα. Στην τελευταία περίπτωση, η διάταξη τους φαίνεται χαοτική. Σε ορισμένες πέτρες, οι ταινίες είναι τόσο παχιές που η δομή του γνεύσιου είναι ορατή μόνο σε ένα αρκετά μεγάλο κομμάτι βράχου.

Γενικές πληροφορίες

Το

Gneiss είναι ένας πολύ κοινός τύπος βράχου, το πιο χαρακτηριστικό των κατώτερων ζωνών του ηπειρωτικού φλοιού. Ωστόσο, σε ορισμένα σημεία βρίσκεται συχνά στην επιφάνεια. Βρίσκεται σε μέρη του κόσμου όπου τα κρυσταλλικά πετρώματα δεν καλύπτονται από ιζηματογενή στρώματα (Σκανδιναβία, Καναδάς κ.λπ.).

Η απάντηση στην ερώτηση, τι είναι γνεύς, δεν ήταν πάντα σαφής. Για πρώτη φορά αυτός ο όρος χρησιμοποιήθηκε από τον Agricola το 1556 για να αναφερθεί σε ένα βράχο με σιδεροφόρους φλέβες. Η βάση της σύγχρονης χρήσης αυτού του ονόματος υποτίθεται ότι τέθηκε το 1786 από τον Βέγκνερ. Όρισε το γνεύσι ως πέτρωμα άστριου με χαλαζιακή μαρμαρυγία καιδομή χονδροειδούς σχιστόλιθου.

Χαρακτηριστικά των μεταμορφωμένων πετρωμάτων

Ονομάζονται μεταμορφικά πετρώματα, τα οποία σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της μετατροπής προδρόμων πυριγενούς ή ιζηματογενούς προέλευσης. Οι αλλαγές σχετίζονται κυρίως με τεκτονικές διεργασίες, οι οποίες οδηγούν στο γεγονός ότι ορισμένα μέρη του φλοιού της γης πέφτουν σε συνθήκες αυξημένης θερμοκρασίας και πίεσης. Αυτό προκαλεί μια σειρά από φυσικές και χημικές διεργασίες που έχουν ως αποτέλεσμα:

• προς ανακρυστάλλωση - αλλαγή στον προσανατολισμό, τη θέση και τη δομή των ορυκτών,
• αφυδάτωση;
• μετανάστευση λύσεων;
• μετατροπή ορισμένων χημικών ενώσεων σε άλλες;
• εισαγωγή νέων συστατικών της σύνθεσης.

Σαν αποτέλεσμα, το αρχικό πέτρωμα (ιζηματογενές, πυριγενές ή μεταμορφωμένο) αποκτά εντελώς διαφορετικές ιδιότητες. Ταυτόχρονα, ο βαθμός της αλλαγής εξαρτάται από τη δύναμη και τη διάρκεια της επίδρασης των παραγόντων που προκαλούν τον μετασχηματισμό.

Τυπικά παραδείγματα μεταμορφωμένων πετρωμάτων είναι ο χαλαζίτης, το μάρμαρο και ο σχιστόλιθος, που σχηματίζονται από ψαμμίτη, ασβεστόλιθο και άργιλο, αντίστοιχα. Οι πυριγενείς και οι ιζηματογενείς πρωτόλιθοι συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά τη διάρκεια του μετασχηματισμού. Συχνά η μεταμόρφωση συμβαίνει σε διάφορα στάδια.

Το

Gneiss είναι ένα παράδειγμα μεταμορφωμένου βράχου υψηλής ποιότητας. Αυτό σημαίνει ότι σχηματίστηκε κάτω από πολύ σκληρές φυσικές συνθήκες.

Δομή και σύνθεση του γνεύσιου

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η σύνθεση των συστατικών του γνεύς είναι αρκετά μεταβλητή. Ωστόσο, σε όλες τις ράτσες αυτής της ομάδας είναι δυνατόπροσδιορίσει μια σειρά από τα πιο κοινά ορυκτά. Τα περισσότερα γκνέις βασίζονται σε:

• άστριος (ορθόκλας, πλαγιοκλάση);
• χαλαζίας;
• μαρμαρυγία (μπισκοβίτης, βιοτίτης κ.λπ.).

Μια μικρή ποσότητα μπορεί να περιέχει hornblende (αυγίτη), καθώς και διάφορες ακαθαρσίες.

Το φάσμα ορυκτών μπορεί επίσης να περιλαμβάνει:

• γραφίτης;
• staurolite;
• κυανίτης;
• γρανάτης;
• σιλιμανίτης;
• αμφίβολοι;
• πορφυροβλάστες;
• επίδοτο.

Γενικά, μπορούμε να πούμε ότι η δομή του γνεύσιου σχηματίζεται από ανοιχτόχρωμα και σκούρα πυριτικά, τα οποία σχηματίζουν ακανόνιστες υποπαράλληλες λωρίδες με πάχος από 1 έως 10 mm. Ωστόσο, μερικές φορές μπορεί να είναι πολύ πιο παχιά. Αυτό υποδηλώνει ότι τέτοιο γνεύσι υπέστη μερική τήξη ή εισαγωγή νέου υλικού. Τέτοιες αλλαγές συμβαίνουν κατά τη μετάβαση σε έναν άλλο τύπο βράχου - τον μιγματίτη.

Παρά την καλά ανεπτυγμένη επίστρωση, η βασική ιδιότητα του γνεύσιου είναι η ακεραιότητα. Αυτή είναι μια αρκετά δυνατή ράτσα. Υπό την επίδραση φορτίων, δεν χωρίζεται κατά μήκος των επιπέδων πλαστικοποίησης, όπως, για παράδειγμα, ο σχιστόλιθος. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι λιγότερο από το 50% των ορυκτών κόκκων λαμβάνουν τον σωστό προσανατολισμό σε γνεύσι. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια μάλλον χονδροειδής πολυεπίπεδη δομή. Η φύση της διάσπασης είναι μια από τις βασικές παραμέτρους με τις οποίες είναι δυνατό να προσδιοριστεί ποιος βράχος είναι γνεύσιος και ποιος φυλλίτης ή σχιστόλιθος.

Οι ελαφριές ραβδώσεις σχηματίζονται συνήθως από άστριο καιχαλαζία και σκούρα - μαφικά ορυκτά (χορνμπλέντε, πυροξένιο, βιοτίτης κ.λπ.).

Σχηματισμός φυλής

Το

Gneiss σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της ανακρυστάλλωσης ορυκτών κόκκων υπό ισχυρή θερμότητα και πίεση. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει στο όριο της σύγκρουσης της πλάκας και ονομάζεται περιφερειακός μεταμορφισμός. Κατά τη διάρκεια αυτών των αλλαγών, οι κόκκοι ορυκτών αυξάνονται σε μέγεθος και χωρίζονται σε ζώνες, καθιστώντας το βράχο πιο σταθερό.

Το

Gneiss μπορεί να σχηματιστεί από μια ποικιλία πρόδρομων ουσιών, όπως:

• καταθέσεις αργίλου και άμμου;
• πυριγενή πετρώματα;
• πυριτικό ανθρακικό και ανθρακικά κοιτάσματα.

Ο πιο χαρακτηριστικός πρωτόλιθος γνεύσιου είναι ο σχιστόλιθος. Υπό την επίδραση της θερμοκρασίας και της πίεσης μετατρέπεται σε φυλλίτη, μετά σε μεταμορφωμένο σχιστόλιθο και τέλος σε γνεύσιο. Αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από τη μετατροπή των αργιλικών συστατικών του αρχικού πετρώματος σε μαρμαρυγία, τα οποία, ως αποτέλεσμα της ανακρυστάλλωσης, μετατρέπονται σε κοκκώδη ορυκτά. Η εμφάνιση του τελευταίου θεωρείται το όριο της μετάβασης στο γνεύσι.

Ο

Διαρίτης είναι επίσης ένας αρκετά κοινός πρωτόλιθος. Ο γρανίτης μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως πρόδρομος, ο οποίος, ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση, αποκτά ριγέ δομή. Ένα τέτοιο γνεύσι ονομάζεται γρανίτης. Κατά τον σχηματισμό του, ορυκτολογικοί μετασχηματισμοί πρακτικά δεν συμβαίνουν. Οι αλλαγές είναι κυρίως διαρθρωτικές.

Ο γρανίτης γνεύς σχηματίζεται επίσης ως αποτέλεσμα της μεταμόρφωσης ορισμένων ιζηματογενών πετρωμάτων. Τελικό προϊόνο μετασχηματισμός τους έχει δομή με ταινίες και ορυκτολογική σύνθεση παρόμοια με τον γρανίτη.

Ταξινόμηση

Η ταξινόμηση του βράχου βασίζεται σε τέσσερα χαρακτηριστικά του γνεύσιου:

• protolith type;
• όνομα protolith;
• σύνθεση ορυκτών;
• δομή και υφή.

Ένας διπλός όρος χρησιμοποιείται συνήθως για να προσδιορίσει μια ποικιλία φυλής. Για παράδειγμα, η παρουσία της λέξης "γρανίτης" στο όνομα δείχνει ότι ένα τέτοιο γνεύσι σχηματίστηκε από γρανίτη και "διορίτης" - από διορίτη. Σε αυτήν την περίπτωση, ο όρος που πληροί τις προϋποθέσεις αντιστοιχεί σε έναν συγκεκριμένο πρωτόλιθο.

Η ταξινόμηση ανάλογα με τον τύπο της προκατόχου φυλής είναι ευρύτερη. Σύμφωνα με αυτήν, όλα τα γνεύσια χωρίζονται σε δύο τύπους:

• ορθογνησιές - σχηματίζονται από πυριγενή πετρώματα;
• paragneisses - προέρχονται από ιζηματογενή πετρώματα.

Οι παρακάτω τύποι γνεύσιων διακρίνονται από τη σύστασή τους σε ορυκτά:

• πυροξένιο;
• αλκαλικό;
• αμφίβολος;
• βιοτίτης;
• two-mica;
• muscular;
• plagiogneisses.

Εάν δεν υπάρχει κατάλληλος όρος πριν από τη λέξη "gneiss", τότε η σύνθεση του συστατικού θεωρείται υπό όρους κλασική (άστριος, χαλαζίας, βιοτίτης).

Η δομική ταξινόμηση χαρακτηρίζει το σχήμα και τη διάταξη των στρωμάτων. Οι σκοτεινές και οι ανοιχτόχρωμες ζώνες μπορούν να σχηματίσουν διαφορετικές υφές, σε σχέση με τις οποίες διακρίνονται τα δέντρα, τα φύλλα, τα γκνέις με κορδέλα κ.λπ..

φυσικές και μηχανικές ιδιότητες

Μέσα στην ομάδα γνεύσιων, ο βαθμός διάτμησης διαφορετικών πετρωμάτωνποικίλλει σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος, και ως εκ τούτου οι δείκτες των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων παρουσιάζουν μεγάλες διακυμάνσεις. Οι ακόλουθες τιμές καθορίστηκαν πειραματικά για τα κύρια χαρακτηριστικά:

• πυκνότητα - 2650-2870 g/m³;
• απορρόφηση νερού - 0,2-2,3%;
• porosity - 0,5-3,0%.

Γενικά, το γνεύσι μπορεί να περιγραφεί ως ένας βαρύς, σκληρός και τραχύς βράχος με υψηλή πυκνότητα και μια ευδιάκριτα στρωματοποιημένη δομή που είναι ανθεκτική στο σχίσιμο. Η σκληρότητα αυτής της πέτρας είναι συγκρίσιμη με τον χάλυβα.

Πρακτική εφαρμογή

Το

Gneiss χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή και το σχεδιασμό τοπίου. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της πέτρας χρησιμοποιείται για την κατασκευή χαλίκι και θρυμματισμένη πέτρα, αλλά αυτός ο βράχος είναι επίσης κατάλληλος:

• για τοποθέτηση θεμελίων;
• για την κατασκευή πλακιδίων;
• για πεζοδρόμια, αναχώματα που αντιμετωπίζουν,
• ως μπάζα.

Τα πλεονεκτήματα του γνεύσιου ως οικοδομικού υλικού είναι η αντοχή και η αντοχή του στα οικιακά οξέα. Η αισθητική ομορφιά αυτής της πέτρας την καθιστά κατάλληλη για την παραγωγή πλακιδίων πρόσοψης. Το Gneiss αντικαθιστά συχνά τον γρανίτη, καθώς ο τελευταίος είναι πολύ πιο ακριβός για να εξορύξω.