Metamorfe bergarter: Betydning og klassifisering

Etter å ha lest denne artikkelen vil du lære om: - 1. Betydning av metamorfe bergarter 2. Teksturer av metamorfe bergarter 3. Foliering 4. Kjennetegn 5. Metamorphic Grade 6. Transformasjon av bergarter til metamorfe bergarter 7. Tekstil klassifisering.

Innhold:

Betydning av metamorfe bergarter
Teksturer av metamorfe bergarter
Foliering i metamorfe bergarter
Kjennetegn ved Metamorphic Rocks
Metamorphic Grade
Transformasjon av bergarter til metamorfe bergarter
Tekstil klassifisering av metamorfe bergarter

1. Betydning av metamorfe bergarter:

Metamorfe bergarter dannes ved hjelp av stor varme og trykk på igjennom, sedimentære eller andre eksisterende bergarter. Ingrediensene i bergarter gjennomgår omkrystallisering i fast tilstand for å gi ny tekstur med nye egenskaper.

Således har hver metamorfe stein en forgrunnsstenne som den ble dannet fra. Prosessen hvorved bergarter blir utsatt for varme, trykk og reaksjon med kjemiske løsninger og dermed forvandlet til metamorfe bergarter, kalles metamorfisme.

De metamorfe prosessene fornyer og forandrer den eksisterende fysiske og kjemiske karakteren av den gamle steinen, slik at den nylig dannede metamorfe fjellet er helt annerledes.

Transformasjonen kan innebære endringer i mineralogi, tekstur, stoff og jevn kjemisk sammensetning. Metamorfose oppstår når bergarter blir utsatt for varme (fra begravelse eller nærliggende injeksjoner av magma), trykk (begravelse), rettet mot stress (fra platekollisjon) eller kombinasjoner av alle disse.

Disse prosessene forvandler en type stein til en annen. Trykk forbundet med metamorfose er ekstreme. Trykk på fem, ti eller til og med femten tusen atmosfære er mulig. Slike høye trykk finnes ved store dybder i skorpen.

Det skal også innse at tiden som er involvert i metamorfering av en stein, er geologisk tid - kan være hundretusener eller millioner av år. Den metamorfe prosessen er ofte ledsaget av perkolering av kjemisk aktive væsker gjennom bergarter.

Det viktigste væsken er vann. Vann ved temperaturer av metamorfisme er overopphetet, det vil si det er mye over det normale kokpunktet, og det er på grunn av det store inneslutningstrykket, er det fortsatt i væskestatus.

Sirkulasjonen av overopphetet vann bidrar til å fremme endringer ved å transportere ioner fra sted til sted. Når varme, trykk og kjemisk aktive væsker blir båret på en stein i svært lang tid, vil steinen forandres og bli endret.

2. Teksturer av metamorfe bergarter:

I de fleste tilfeller oppvarmes og klemmes bergarter som er metamorphosed og skyves, dvs. deformert. For eksempel, når en forstyrrende pluton trenger inn i den omkringliggende steinen, oppvarmer den fjellet, og det må også gjøre plass til seg selv og dermed det skuldrer til side den eksisterende steinen. Denne klemme produserer funksjoner som kollektivt går under navnet metamorphic tekstur, arrangementet av korn i en stein.

Et vanlig arrangement av mineraler er å ordne seg i bånd eller plater kjent som foliering. I sorten kalt gneissisk foliering er mineraler som er typiske for granitt, arrangert i forstyrrede bånd.

De lyse mineralene (kvarts og feldspar) og mørke mineraler (for det meste svart glimmer og hornblende) har en tendens til å være segregert i separate bånd som gir fjellet et stripet utseende. Dette er karakteristisk for gneiss, som ser ut som en banded granitt.

Når platjære mineraler som glimmer er rikelig, oppnår steinen et platig utseende på grunn av de mange flyene i det som skinner med glimmer. Dette kalles Schistosity som er typisk for Schist, en skinnende metamorfisk stein mye brukt til dekorative formål.

Noen få metamorfe teksturer er av så vanlig forekomst at de har spesielle navn. Følgende termer brukes til å beskrive de teksturer som kan gjenkjennes under megaskopisk undersøkelse.

Jeg. kataklastiske:

Inneholder mange korn som har blitt brutt, fragmentert og / eller granulert som respons på dislokasjonsmetamorfisme hvor det fremherskende middel er differensialspenning.

ii. Crystalloblastic:

Indikerer omkrystallisering under påvirkning av rettet trykk.

iii. Granoblastic:

Karakterisert av mer eller mindre likeverdige korn, typisk med godt suturerte grenser.

iv. Lepidoblastic:

Inneholder en bemerkelsesverdig andel platy eller flaky mineralkorn (Eks: glimmer eller kloritt) som utviser foliering.

v. Nematoblastic:

Inneholder en bemerkelsesverdig andel prismatiske mineralsk korn (Ex: amphibole) som viser en foretrukket justering, lineering.

vi. Poikiloblastic:

Å ha megacrysts som er riddled med inneslutninger av andre mineraler (Dette kalles noen ganger sikttekstur).

vii. Augen:

Øyeformede (lentikulære) megakrystaller.

viii. Idioblastic:

Euhedralkorn dannet ved metamorf omkrystallisering.

ix. Megacryst:

Eventuelt korn, uansett hva dets opprinnelse, som er betydelig større enn sine omkringliggende korn.

x. Porphyroblast:

Megacryst dannet som et resultat av metamorf omkrystallisering.

xi. Xenoblastic:

Anhedralkorn dannet ved metamorf omkrystallisering.

3. Foliering i metamorfe bergarter:

Vi vet at en av årsakene til metamorfismen er press. Stenmineralerne når de presses under høytrykksbetingelser, er nødt til å forandre seg. Metamorfe bergarter kan bli utsatt for to typer trykk som vist i figur 14.5, dvs. indirekte og direkte trykk.

Indirekte trykk skyver klippene fra alle sidene slik at materialene blir komprimert, og fjerner mellomrom mellom partikler eller krystaller. Ved direkte trykk virker trykkkraften fra to motsatte retninger, noe som får mineraler til å forlenge og ordne seg i parallelle lag.

Denne tekstur hvor mineraler under virkningen av direkte trykk blir tvunget til å danne tynne lag kalles foliering. Mineralene ved å bli komprimert omformes til lange lineære former. Det kan bemerkes at ikke alle metamorfe bergarter er foliert.

4. Kjennetegn ved metamorfe bergarter:

Hvis en stein endrer seg til en metamorf klippe, kan de fleste egenskapene til buen forandre seg. Slike endringer finner sted at den nylig dannede metamorfe steinen kanskje ikke har noen likhet med sin opprinnelige stein.

De viktige egenskapene til metamorfe bergarter er følgende:

Jeg. Endring i tekstur:

Ved metamorfose prosessen gjennomgår størrelsen, formen og avstanden mellom krystallene eller kornene i fjellet endringer. Kjernens korn vil sannsynligvis smelte og smelte sammen under virkningen av varme og trykk og gjennomgå omkrystallisering som danner større krystaller.

Den opprinnelige teksten til fjellet endrer seg derfor. I et annet tilfelle kan høytrykket ødelegge de sprø kornene i mindre fragmenter og dermed forandre stentens konsistens eller på grunn av den kombinerte effekten av varme og trykk, kan den fragmenterte, frakturerte steinen omdannes til en fast krystallinsk stein.

ii. Endring i tetthet:

Poreområdene i sedimentene av klumpete bergarter begravet i store dyp kan bli lukket på grunn av det høye presset. I tillegg kan høytrykksvirkningen på kornene komprimere kornene til mindre størrelse. Alle disse handlingene reduserer volumet av fjellet og dermed øker tettheten til fjellet.

iii. Foliering og banding:

Under påvirkning av høyt trykk blir krystallene tvunget til å bli ordnet i lag som resulterer i foliering. Når mineraler av fjellet bringes til lag ved trykk, kan bånd av forskjellige farger dannes dersom mineraler har forskjellige tettheter. Noen ganger på grunn av enorm varme kan lagene i fjellet bli forvrengt.

iv. Endring i mineralsk sammensetning:

Mineralene til den opprinnelige steinen gjennomgår ustabilitet under høyt trykk og varme og dermed. Det vil bli en omlegging av ioner som resulterer i dannelse av nye mineraler.

v. Kategorisering av metamorfe bergarter:

Metamorfe bergarter klassifiseres ofte i folierte og ikke-folierte bergarter - en kriterie basert på utseendet deres. Folierte bergarter har et banded eller lagdelt utseende fordi mineralene i fjellet er parallelle justering. De inkluderer skist, gneiss og skifer. Ikke-folierte bergarter inkluderer marmor, hornfels og kvartsitt og har ikke banding. De er sammensatt av et dominerende mineral med like store krystaller.

5. Metamorphic Grade:

Metamorfe karakter refererer til intensiteten eller graden av metamorfose. Etter hvert som trykk og temperaturer øker med begravelse over tid, øker den metamorfe karakteren. For eksempel ville dette skje hvis en stein ble begravet dypere og dypere i jordskorpen over tid.

For eksempel, vurder et lag av lera avsatt i en innsjø eller et hav. Som det blir begravet under etterfølgende lag av sediment, blir gjørmen komprimert og til slutt litiserer i mudstone. Hvis steinen er begravet dypere og trykket øker, blir det metamorphosed gradvis til høyere karakterer. Det er metamorphosed først til en skifer.

Under denne prosessen presser økt trykk og temperatur klippen inn i en hard flakket stein, og prosessen med omkrystallisering fra leire mineraler til orienterte miker begynner, men er ennå ikke godt utviklet. Deretter blir skiferet et skist der de fleste mineraler er fullstendig omkrystallisert og omdirigert til nesten perfekt parallellitet.

Det metamorphoses deretter til en gneis, der mange nye mineraler har vokst. Etter hvert som metamorphic grade øker ytterligere, vil steinen begynne å smelte. Stenen dannet når en gneis begynner å smelte kalles magmatitt. Hvis smeltingen fortsetter, vil hele fjellet smelte og en magma dannes, noe som gir opphav til en gnottende stein.

Som de opprinnelige bergarter er utsatt for varme og trykk, begynner de å endres. I hvilken grad endringen skjer avhenger av nivåene av varme og trykk de blir utsatt for eller metamorfe karakter.

(a) Metamorfe bergarter av lav klasse som beholder egenskapene til foreldrebergene.

I dette tilfellet blir bergarter utsatt for relativt lavere temperaturer og trykk. Hvis de er opprinnelig sedimentære bergarter, kan de fortsatt vise tegn på sengetøy eller deres originale strukturer.

(b) Metamorfe bergarter av høy klasse som virker annerledes enn foreldrebergene.

I dette tilfellet blir bergarter utsatt for svært høye nivåer av varme og trykk, slik at den indre strukturen av fjellet etter metamorfismen ikke lenger ligner den av den opprinnelige steinen.

I regional metamorfisme er kystgruvene i store områder begravet på store dyp og gjennomgå endringer i strukturen. Bergene som er begravd på større dybder, blir utsatt for høyere trykk og temperaturer. Dermed finner vi i dette tilfellet at over en region bergarter av varierende metamorfe karakterer.

Identifikasjon av metamorfe karakterer:

Figur 14.4 viser de forskjellige mineraler som er dannet fra skifer, en sedimentær stein som skifter fra lavgradig metamorfisme til høyverdig metamorfose. På noen høye nivåer av varme kan mineralene smelte til å bli magma som til slutt kan bli til en stupende stein.

6. Transformasjon av bergarter til metamorfe bergarter:

A. Transformasjon av sedimentære bergarter:

(1) Skifer, en sedimentær stein består av små leirepartikler. Når skifer er metamorphosed, endres det først i skifer. Skifer kan brytes langs flate, glatte lag. Ved høyere temperatur skifer endres til phyllite. Phyllite har folierte lag med skinnende mikroskopiske glimmer mineraler. Når det blir tilstrekkelig høy temperatur og trykk, dannes store folierte mineraler. I denne tilstanden kalles fjellet Schist.

Ved svært høye temperaturer (ca. 650 ° C) stopper mineralene flatt til folierte lag, og de forsøker å frigjøre stresset som følge av trykket og endre tilstanden fra en av høy stress til en tilstand av lavere stress. Dette resulterer i dannelsen av rockgneisen. Denne klippen viser vekslende bånd av lyse og fargede mineraler. Adskillelsen av lys og mørke mineraler kalles metamorfisk differensiering. Ovennevnte prosess kan skape en gneis fra noen metamorfe bergarter, ikke bare skifer.

Hvis trykket og temperaturen overskrider nivået for gneisdannelse, begynner gneis å smelte for å gradvis bli magma. Hvis en stein dannes fra denne tilstanden, er steinen migmatitt. Migmatitter er gneisser som delvis har smeltet og deretter størknet til å danne stein. I denne tilstanden er de mørke og folierte lagene fortsatt sett. Men de virker som svingete lag i stedet for rette lag.

(2) Kalkstein, en sedimenterende stein gjennomgår metamorfisme på en annen måte. Når kalkstein er under høytrykks- og temperaturbetingelser, komprimeres mineralene, og hele det indre rommet mellom krystallkornene blir presset ut. Den resulterende steinen er en hardglatt stein som kalles marmor. Marmor har en solid glatt funksjon og brukes ofte til skulptur.

(3) Sandstein, en sedimenterende stein på å bli utsatt for metamorfisme, danner en metamorf fjell som kalles kvartsitt. Som i marmor er denne metamorfe klippen dannet når sandstein blir utsatt for veldig høyt trykk, slik at hele det indre rommet mellom mineralsk korn er helt fjernet, noe som resulterer i en kontinuerlig masse mineralsk korn.

B. Transformasjon av Igneous Rocks:

Når basalter blir utsatt for høyt trykk, men ved relativt lave temperaturer, gjennomgår dets mineraler transformasjoner og blir folierte. Ved lavere trykk tar mineralene en grønn farge. I denne tilstanden kalles den metamorfe steinen grønn skist.

Dette har en foliert tekstur med en grønn farge. Når de blir utsatt for større trykknivåer, endres de grønne mineralene til blå farge, og i denne tilstanden kalles steinen blå skist. Når disse skistene er under økende temperatur og trykk, forvandles de til gneiss. Granitt og slike påtrengende bergarter, når de blir utsatt for høy temperatur og tryktransformasjon til gneiss.

7. Tekstilklassifisering av metamorfe bergarter:

Siden metamorfe bergarter kan dannes fra en hvilken som helst type eksisterende bergarter, varierer deres mineralske sammensetning mer enn alle andre typer bergarter. De kan ikke dekkes av en enkel ordning for klassifisering, men en enkel teksturell klassifisering er gitt nedenfor.

Det er viktig å merke seg at de fleste metamorfe bergarter er anisotropiske (har forskjellige egenskaper i forskjellige retninger). For eksempel er skifer meget sterk i kompresjon med spaltene vinkelrett på kompresjonsretningen og mye svakere når de komprimeres i en retning parallelt med spaltene.

Alle andre folierte bergarter oppfører seg på lignende måte. Dermed kan verdier for noen tester være veldig gode. Noen vanlige ingeniøregenskaper for metamorfe bergarter er gitt i tabellen nedenfor.

Jeg. Marmor:

Marmor er dannet som metamorfosert karbonatrock, mest vanlig kalkstein. Marmor kan bli funnet i regionalt metamorphosed områder langs kontinent-kontinent kollisjonssoner og også i røttene av brettede fjellkjeder. De kan også bli funnet i områder som var tidligere grunne marine hyller hvor store mengder korallrev akkumulert.

Ren marmor, hovedsakelig kalsitt med mindre urenheter, er hvit, men avhengig av nivået av metamorfose og kjemiske urenheter i den opprinnelige kalksten, vil det være sannsynlig at forskjellige farger og krystallstørrelser er tilstede. Marmor er verdsatt som en stein for skulptur, siden den er myk og vakkert farget.

Uvanlige teksturer og farger gjør denne steinen til en svært verdifull stent for bygninger. Den vakre Taj Mahal i India er laget av marmor. Det skal imidlertid bemerkes at marmor er påvirket av industriell forurensning og surt regn.

ii. kvart~~POS=TRUNC:

Kvartsitt dannes ved metamorfose av kvarts sandstein med 95 prosent silika innhold. Vi vet at sandstones form er lavland og marine sedimentære miljøer, kvartsitt finnes her i metamorfe innstillinger. Kontakt metamorfisme produserer også kvartsitt og følgelig kan kvartsitt finnes rundt granittinntrengninger.

Kvarts er meget motstandsdyktig mot erosjon og støtter ikke vegetasjon. Dermed danner det eksponerte steinete landskap og robuste kanter. Kvartsitt kan sees i strømkanaler, veiskår og bakkeskråninger, og det kan se ut fra de mellomliggende skistene.

Når komprimert kvartsitt blir vanskeligere. Det er veldig tøft og svært motstandsdyktig mot kutting. Det brukes derfor sjelden som en bygningsstein. Ren kvartsitt er hvit. Mindre mengder av elementer som jern og mangan gjør fjellet grønt eller grått.

iii. skifer:

Denne metamorfe klippen er dannet av metamorfose av mudstone, når den er svært komprimert. Fargen er svart til grå. Det er vanligvis funnet i røttene til gamle brettede fjellkjeder. Det tillater å bli spaltet i ark da alle glimmermineralene i denne steinen er perfekt justert i rette vinkler mot kompresjonsretningen. Siden det smelter enkelt, kan det spaltes for å produsere ark av enorm størrelse.

Skifer er meget motstandsdyktig overfor forvitring, og det har derfor en tendens til å bli utsatt i tøffe åser. Det bryter som sprø splinter langs klyvingsplanene. På grunn av sin egenskap av værbestandig og også motstandsdyktig angrep av surt regn, kan den brukes som takmateriale i industrialiserte områder. Skifer er også brukt til å lage skifer og svarte brett. Den kan brukes til toppen av biljardbord hvor både vekt og flathet er avgjørende.

På enkelte steder oppstår farget skifer i rød, brun, grønn og gul med attraktiv tekstur.

Tabellen fremover gir en oppsummering av klassifiseringen av metamorfe bergarter som indikerer foreldresten, metamorfe forhold og tekstur.