מה זה גניס? סלעים מטמורפיים. מקור, הרכב, תכונות ושימוש בגנייס

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:18

גנייס הוא סלע גס גרגר ממקור מטמורפי בעל מבנה אופייני בצורת שכבות מתחלפות של מינרלים שונים. כתוצאה מסידור זה, יש לו מראה פסים. המונח "גנייס" אינו קשור להרכב מינרלים ספציפי, מכיוון שהאחרון משתנה מאוד ותלוי בפרוטולית (מבשר). לסלע הזה יש זנים רבים.

מה זה gneiss

כפי שצוין לעיל, השם "גנייס" הוא אינדיקטור למרקם, לא להרכב הרכיבים. הגדרה זו כוללת סלעים מטמורפיים רבים בעלי מבנה פסים, המשקפים הפרדה של מינרלים בהירים וכהים. סוג זה של מיקום מעיד על קשיחות התנאים להיווצרות כל הגנייסים.

הפרדת מינרלים מתרחשת עם נדידה חזקה מספיק של יונים, שמתאפשרת רק בטמפרטורות גבוהות מאוד(600-700 מעלות צלזיוס). התנאי ההכרחי השני הוא לחץ חזק, שמוביל להופעת פסים. יתר על כן, האחרון יכול להיות גם ישר וגם מעוקל ובעל עובי שונה.

תכונה אופיינית למרקם הגניס היא גם שהרצועות שלו אינן יריעות או צלחות רציפות, אלא שכבות בעלות מבנה גרגירי. ברוב המקרים, גרגירי מינרלים גלויים לעין בלתי מזוינת.

גניס עשוי להיראות שונה מבחינה ויזואלית. לכל סוג של גזע מסוג זה יש דפוס ייחודי. שכבות מינרלים שחורות וקלות יכולות להיות ישרות, גליות או בעלות צורה לא סדירה. במקרה האחרון, הסידור שלהם נראה כאוטי. בחלק מהאבנים, הרצועות כה עבות עד שמבנה הגניס נראה רק על פיסת סלע גדולה מספיק.

מידע כללי

גנייס הוא סוג נפוץ מאוד של סלע, האופייני ביותר לאזורים התחתונים של הקרום היבשתי. עם זאת, במקומות מסוימים הוא נמצא לעתים קרובות על פני השטח. זה נמצא בחלקים של העולם שבהם סלעים גבישיים אינם מכוסים בשכבות משקע (סקנדינביה, קנדה וכו').

התשובה לשאלה, מהו גנייס, לא תמיד הייתה חד משמעית. לראשונה השתמש אגריקולה במונח זה בשנת 1556 כדי להתייחס לסלע בעל ורידים נושאי ברזל. הבסיס לשימוש המודרני בשם זה הונח כביכול בשנת 1786 על ידי Wegner. הוא הגדיר את הגנייס כסלע פלד עם נציץ קוורץ ומבנה מחסום גס.

תכונות של סלעים מטמורפיים

סלעים מטמורפיים נקראים, שנוצרים כתוצאה מהתמרה של מבשרים שמקורם באבקת או משקע. השינויים קשורים בעיקר לתהליכים טקטוניים, המובילים לכך שחלקים מסוימים בקרום כדור הארץ נכנסים למצבים של טמפרטורה ולחץ גבוהים. זה מפעיל סדרה של תהליכים פיזיקליים וכימיים שמביאים ל:

• להתגבשות מחדש - שינוי בכיוון, במיקום ובמבנה של מינרלים;
• התייבשות;
• הגירה של פתרונות;
• המרה של כמה תרכובות כימיות לאחרות;
• הצגת רכיבים חדשים של ההרכב.

כתוצאה מכך, הסלע המקורי (משקע, אבן או מטמורפי) מקבל תכונות שונות לחלוטין. יחד עם זאת, מידת השינוי תלויה בחוזק ובמשך ההשפעה של הגורמים הגורמים לטרנספורמציה.

דוגמאות אופייניות לסלעים מטמורפיים הם קוורציט, שיש ופצל, שנוצרו מאבן חול, אבן גיר וחמר, בהתאמה. פרוטוליטים עציים ומשקעים מתנהגים אחרת במהלך הטרנספורמציה. לעתים קרובות מטמורפיזם מתרחש במספר שלבים.

Gneiss הוא דוגמה לסלע מטמורפי באיכות גבוהה. זה אומר שהוא נוצר בתנאים פיזיים קשים מאוד.

מבנה והרכב של gneiss

כפי שצוין לעיל, הרכב המרכיבים של הגנייס משתנה למדי. עם זאת, בכל הגזעים של קבוצה זו זה אפשרילזהות מספר מהמינרלים הנפוצים ביותר. רוב הגנייסים מבוססים על:

• feldspar (אורתוקלאז, פלגיוקלאז);
• quartz;
• mica (ביסקוביט, ביוטיט וכו').

כמות קטנה עשויה להכיל hornblende (אוגיט), כמו גם זיהומים שונים.

ספקטרום המינרלים עשוי לכלול גם:

• graphite;
• staurolite;
• kyanite;
• grannet;
• sillimanite;
• amphiboles;
• porphyroblasts;
• epidote.

באופן כללי, אנו יכולים לומר שמבנה הגנייס נוצר על ידי סיליקטים בהירים וכהים, היוצרים רצועות תת-מקבילות לא סדירות בעובי של 1 עד 10 מ מ. עם זאת, לפעמים הם יכולים להיות הרבה יותר עבים. זה מצביע על כך שגנייס כזה עבר התכה חלקית או הכנסת חומר חדש. שינויים כאלה מתרחשים במהלך המעבר לסוג אחר של סלע - מיגמטיט.

למרות השכבות המפותחות, המאפיין המרכזי של הגנייס הוא שלמות. זהו גזע חזק למדי. בהשפעת עומסים, הוא אינו מתפצל לאורך מישורי הלמינציה, כמו, למשל, צפחה עושה. זה מוסבר על ידי העובדה שפחות מ-50% מהדגנים המינרלים מקבלים את הכיוון הנכון בגנייס. כתוצאה מכך, נוצר מבנה שכבות גס למדי. אופי הפיצול הוא אחד הפרמטרים המרכזיים שבאמצעותם ניתן לקבוע איזה סלע הוא גניס ואיזה פיליט או פצלי.

פסים בהירים נוצרים בדרך כלל על ידי שדה ספייר וקוורץ, וכהים - מינרלים מאפיים (הורנבלנדה, פירוקסן, ביוטיט וכו').

היווצרות גזע

גנייס נוצר כתוצאה מהתגבשות מחדש של גרגירי מינרלים בחום ולחץ חזקים. תהליך זה מתרחש בגבול התנגשות הלוחות ונקרא מטמורפיזם אזורי. במהלך השינויים הללו, גדלים הגרגירים המינרלים בגודלם ונפרדים לרצועות, מה שהופך את הסלע ליציב יותר.

Gneiss יכול להיווצר ממגוון של חומרים מבשרים, כולל:

• משקעי חימר וחול;
• סלעים אדירים;
• משקעי סיליקו-קרבונט וקרבונט.

הפרוטולית הגנייס האופייני ביותר הוא פצלי עץ. בהשפעת הטמפרטורה והלחץ, הוא הופך לפיליט, אחר כך לשיסט מטמורפי ולבסוף לגניס. תהליך זה מלווה בהפיכת מרכיבי החמר של הסלע המקורי לנציצים, אשר כתוצאה מהתגבשות מחדש הופכים למינרלים גרגירים. המראה של האחרון נחשב לגבול המעבר לגנייס.

Diarite הוא גם פרוטוליט נפוץ למדי. גרניט יכול לשמש גם כמבשר, אשר, כתוצאה מחשיפה לטמפרטורה ולחץ גבוהים, רוכש מבנה פסים. גניס כזה נקרא גרניט. במהלך היווצרותו, טרנספורמציות מינרלוגיות כמעט אינן מתרחשות. השינויים הם בעיקר מבניים.

גנייס גרניט נוצר גם כתוצאה מהמטמורפיזם של כמה סלעי משקע. מוצר סופילטרנספורמציה שלהם יש מבנה פסים והרכב מינרלוגי הדומה לגרניט.

Classification

סיווג הסלע מבוסס על ארבעה מאפיינים של גניס:

• סוג פרוטולית;
• שם פרוטולית;
• הרכב מינרלי;
• מבנה ומרקם.

מונח כפול משמש בדרך כלל לציון זן גזע. לדוגמה, נוכחות המילה "גרניט" בשם מעידה על כך שגנייס כזה נוצר מגרניט, ו"דיוריט" - מדיוריט. במקרה זה, המונח המתאים מתאים לפרוטולית מסוים.

הסיווג לפי סוג הגזע הקודם הוא רחב יותר. לדבריה, כל הגנייס מתחלקים לשני סוגים:

• orthogneisses - נוצרו מסלעי בקע;
• פרגנייס - מקורו מסלעי משקע.

הסוגים הבאים של גנייס נבדלים על ידי הרכב המינרלים שלהם:

• pyroxene;
• alkaline;
• amphibole;
• biotite;
• two-mica;
• muscular;
• plagiogneisses.

אם אין מונח מזכה לפני המילה "גנייס", אז הרכב הרכיב נחשב לקלאסי מותנה (פלדספר, קוורץ, ביוטיט).

סיווג מבני מאפיין את הצורה והסידור של שכבות. רצועות כהות ובהירות יכולות ליצור טקסטורות שונות, שבקשר אליהן מבחינים בגני עץ, עלים, סרטים וכו'.

מאפיינים פיזיים ומכאניים

בתוך קבוצת הגנייס, מידת הגזירה של סלעים שוניםמשתנה על פני טווח רחב למדי, ולכן האינדיקטורים של תכונות פיזיות ומכניות משתנים מאוד. הערכים הבאים נקבעו בניסוי עבור המאפיינים העיקריים:

• density - 2650-2870 g/m³;
• ספיגת מים - 0.2-2.3%;
• נקבוביות - 0.5-3.0%.

באופן כללי ניתן לתאר את הגנייס כסלע כבד, קשה ומחוספס בעל צפיפות גבוהה ומבנה שכבות מובהק העמיד בפני פיצול. הקשיות של אבן זו דומה לפלדה.

יישום מעשי

Gneiss נמצא בשימוש נרחב בבנייה ובעיצוב נוף. רוב האבן הזו משמשת לייצור חצץ ואבן כתוש, אבל הסלע הזה מתאים גם:

• להנחת יסודות;
• להכנת אריחים;
• למדרכות הפונות, סוללות;
• כאבן הריסות.

היתרונות של הגנייס כחומר בניין הם החוזק והעמידות שלו בפני חומצות ביתיות. היופי האסתטי של אבן זו הופך אותה למתאימה לייצור אריחי פנים. לעתים קרובות מחליפים את הגנייס בגרניט, מכיוון שהאחרון יקר הרבה יותר לכרייה.