Жоғары сапалы метаморфты тас – гнейс. Құрамы, қалыптасу жағдайлары, ерекшеліктері (жолақты текстура) және континенттік қалқандарда таралуы туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жалпы жоғары сапалы метаморфты тау жынысы
Common high grade metamorphic rock
Гнейс (/n//aɪ//s/ найс) – кең таралған және көптеп кездесетін метаморфты тау жынысының бір түрі. Ол магмалық немесе шөгінді тау жыныстарынан құралған формацияларға жоғары температура мен жоғары қысымның метаморфтық процестері әсер етуінен пайда болады. Гнейс шистке қарағанда жоғары температура мен қысымда қалыптасады. Гнейс көбінесе қара және ақшыл түсті жолақтармен сипатталатын, бірақ айқын қабатталуы жоқ жолақты текстураны көрсетеді. Гнейстер континенттік қалқанның ежелгі қыртысында көптеп кездеседі. Жердегі ең көне тау жыныстарының бірі – гнейстер, мысалы Акаста гнейсі.
Gneiss (/n//aɪ//s/ nice) is a common and widely distributed type of metamorphic rock. It is formed by high temperature and high pressure metamorphic processes acting on formations composed of igneous or sedimentary rocks. Gneiss forms at higher temperatures and pressures than schist. Gneiss nearly always shows a banded texture characterized by alternating darker and lighter colored bands and without a distinct cleavage. Gneisses are common in the ancient crust of continental shields. Some of the oldest rocks on Earth are gneisses, such as the Acasta Gneiss.
Сипаттама
Дәстүрлі ағылшын және Солтүстік Америка тілінде гнейс – композициялық жолақты (гнейсикалық жолақты) көрсететін, бірақ нашар дамыған шистоздық және анық емес жарылуға ие ірі түйірлі метаморфты тау жынысы. Басқаша айтқанда, бұл – қалың көзбен көрінетін минералдық түйіршіктерден тұратын, анық құрамдық қабаттар құрайтын, бірақ осы қабаттар бойымен сынуға әлсіз бейімділік танытатын метаморфты тау жынысы. Еуропада бұл термин кез келген ірі, микаға кедей, жоғары дәрежелі метаморфты тау жынысына кеңінен қолданылады. Британдық геологиялық қызмет (BGS) және Халықаралық геологиялық ғылымдар одағы (IUGS) гнейсті орташа және ірі түйірлі метаморфты тау жыныстары үшін кең текстуралық категория ретінде пайдаланады, олар нашар дамыған шистоздық пен қалың қабаттарға бөлінуге бейімділік көрсетеді. Ешқайсысы бұл анықтамалар құрамына немесе тегіне байланысты емес, бірақ жапырақ тәрізді минералдарға кедей тау жыныстары гнейс текстурасын қалыптастыруға көбірек бейім. Сондықтан гнейс тәрізді тау жыныстары негізінен қайта кристалданады, бірақ мика, хлорит немесе басқа жапырақ тәрізді минералдардың көп мөлшерін қамтымайды. Шистоздығы күштірек метаморфты тау жынысы шист деп жіктеледі, ал шистоздығы жоқ метаморфты тау жынысы гранофель деп аталады. Мысалы, гнейс метаграниті немесе гнейсикалық метагранит – бұл метаморфозға ұшыраған және осылайша гнейс текстурасын алған гранитті білдіреді.
In traditional English and North American usage, a gneiss is a coarse grained metamorphic rock showing compositional banding (gneissic banding) but poorly developed schistosity and indistinct cleavage. In other words, it is a metamorphic rock composed of mineral grains easily seen with the unaided eye, which form obvious compositional layers, but which has only a weak tendency to fracture along these layers. In Europe, the term has been more widely applied to any coarse, mica poor, high grade metamorphic rock. The British Geological Survey (BGS) and the International Union of Geological Sciences (IUGS) both use gneiss as a broad textural category for medium to coarse grained metamorphic rock that shows poorly developed schistosity, with compositional layering over thick and tending to split into plates over thick. Neither definition depends on composition or origin, though rocks poor in platy minerals are more likely to produce gneissose texture. Gneissose rocks thus are largely recrystallized but do not carry large quantities of micas, chlorite or other platy minerals. Metamorphic rock showing stronger schistosity is classified as schist, while metamorphic rock devoid of schistosity is called a granofels. For example, a gneissose metagranite or a gneissic metagranite both mean a granite that has been metamorphosed and thereby acquired gneissose texture.
Гнеистік жолақтар
Гнейстегі минералдар қимада жолақтар түрінде көрінетін қабаттарға орналасады. Бұл гнеистік жолақтану деп аталады. Қара жолақтарда салыстырмалы түрде көбірек мафикалық минералдар (магний мен темірге бай) болады. Ақшыл жолақтарда салыстырмалы түрде көбірек фелсикалық минералдар (фельдшпат немесе кварц сияқты, алюминий, натрий және калий сияқты жеңіл элементтерге бай минералдар) кездеседі. Жолақтану жоғары температурада, тау жынысы бір бағытта басқа бағыттарға қарағанда күштірек қысылғанда (гидростатикалық емес кернеу) қалыптасады. Жолақтар ең үлкен қысым бағытына перпендикуляр, сонымен қатар қысқару бағыты деп аталатын бағытта дамиды, себебі жапырақ тәрізді минералдар параллель қабаттарға бұрылып немесе қайта кристалданып жатады. Гидростатикалық емес кернеудің кең таралған себебі – протолиттің (метаморфизмге ұшыраған бастапқы тау жынысы) күшті қию күшіне, карталар қабатының жоғарғы жағын бір бағытта, ал төменгі жағын екінші бағытта итеру сияқты сырғанау күшіне түсуі. Кейбір жолақтар экстремалды температура мен қысымға ұшыраған және кварцит пен слюдаға метаморфозданған құмтас (ақшыл) пен тақта тастың (қоңыр) кезектесіп орналасқан бастапқы тау жынысы материалдарынан (протолиттен) пайда болады.
The minerals in gneiss are arranged into layers that appear as bands in cross section. This is called gneissic banding. The darker bands have relatively more mafic minerals (those containing more magnesium and iron). The lighter bands contain relatively more felsic minerals (minerals such as feldspar or quartz, which contain more of the lighter elements, such as aluminium, sodium, and potassium). The banding is developed at high temperature when the rock is more strongly compressed in one direction than in other directions (nonhydrostatic stress). The bands develop perpendicular to the direction of greatest compression, also called the shortening direction, as platy minerals are rotated or recrystallized into parallel layers. A common cause of nonhydrodynamic stress is the subjection of the protolith (the original rock material that undergoes metamorphism) to extreme shearing force, a sliding force similar to the pushing of the top of a deck of cards in one direction, and the bottom of the deck in the other direction. Some banding is formed from original rock material (protolith) that is subjected to extreme temperature and pressure and is composed of alternating layers of sandstone (lighter) and shale (darker), which is metamorphosed into bands of quartzite and mica.
Оқиғалар
Гнейстер аймақтық метаморфизмге тән, ол ортаңғы амфиболиттен гранулиттік метаморфтық фацияға дейін жетеді. Яғни, бұл тау жынысы шамамен 2-24 кбар қысымда, жоғары температурада метаморфозға ұшыраған. Гнейске түрлі тау жыныстары айналуы мүмкін, сондықтан геологтар әр гнейстің атына түсі мен минералдық құрамын сипаттап қосады, мысалы, гранатты биотит парагнейсі немесе сұрғылт-қызғылт ортогонейс.
Gneisses are characteristic of areas of regional metamorphism that reaches the middle amphibolite to granulite metamorphic facies. In other words, the rock was metamorphosed at a temperature in excess of at pressures between about 2 to 24 kbar. Many different varieties of rock can be metamorphosed to gneiss, so geologists are careful to add descriptions of the color and mineral composition to the name of any gneiss, such as garnet biotite paragneiss or grayish pink orthogneiss.
Гранит-жасыл тас белбеулері
Континенттік қалқандар – континенттердің тұрақты өзектерін құрайтын, жер бетіне шығып жатқан ежелгі тау жыныстарының аймақтары. Қалқандардың ең көне аймақтарында ашылған тау жыныстары архей дәуіріне (2500 миллион жылдан астам) жатады, олардың көп бөлігі гранит-жасыл тас белдеулерінен тұрады. Жасыл тас белдеулері метавольканикалық және метаседименталық тау жыныстарын қамтиды, олар салыстырмалы түрде аз қарқынды метаморфизмге ұшыраған, температурасы және қысымы белгілі. Жасыл тас белдеулері жоғары дәрежелі гнейс аймақтарымен қоршалған, олар төмен қысымда, жоғары температурада (ден жоғары) метаморфизмге ұшырап, қатты деформацияланған, амфиболит немесе гранулит фацияларына жеткен. Олар Архей кратондарының жер бетіне шығып жатқан тау жыныстарының басым бөлігін құрайды.
Continental shields are regions of exposed ancient rock that make up the stable cores of continents. The rock exposed in the oldest regions of shields, which is of Archean age (over 2500 million years old), mostly belong to granite greenstone belts. The greenstone belts contain metavolcanic and metasedimentary rock that has undergone a relatively mild grade of metamorphism, at temperatures of and pressures of The greenstone belts are surrounded by high grade gneiss terrains showing highly deformed low pressure, high temperature (over ) metamorphism to the amphibolite or granulite facies. These form most of the exposed rock in Archean cratons.
Гнесс күмбезі
Гнесс күмбездері орогендік белдеулерде (тау түзілу аймақтарында) кең таралған. Олар жас гранит және мигматиттың ішке енуінен пайда болған, шөгінді тау жыныстарымен қапталған гнейстің күмбездік құрылымынан тұрады. Бұлар екі бөлек тау түзілу процесінің геологиялық жазбасы ретінде қарастырылады, бірінші процесте граниттік негіз қалыптасса, екінші процесте бұл негіз деформацияланып, балқып күмбездерге айналған. Дегенмен, кейбір гнейсс күмбездері метаморфтық ядролық кешендердің орталық бөлігі болуы мүмкін, яғни Жер қыртысының терең қабаттары жер бетіне көтеріліп, Жер қыртысының созылуы кезінде ашыққа шығады.
Gneiss domes are common in orogenic belts (regions of mountain formation). They consist of a dome of gneiss intruded by younger granite and migmatite and mantled with sedimentary rock. These have been interpreted as a geologic record of two distinct mountain forming events, with the first producing the granite basement and the second deforming and melting this basement to produce the domes. However, some gneiss domes may actually be the cores of metamorphic core complexes, regions of the deep crust brought to the surface and exposed during extension of the Earth's crust.
Мысалдар
Акаста гнейсі Канаданың Солтүстік-Батыс территориясында, Йеллоунайфтан солтүстікке қарай орналасқан аралда табылады. Бұл Жердегі ең көне, сақталған жер қыртысының фрагменті, ол 3,58 – 4,031 миллиард жыл бұрын метаморфизацияланған. Льюисия гнейсі Шотландияның Сыртқы Гебрид аралдарында, Шотландия материгінің батысында, Мойн жіктелуінен батысқа қарай, сондай-ақ Колл және Тири аралдарында кездеседі. Бұл тау жыныстары көбінесе магмалық, метаморфизацияланған мәрмәр, кварцит және слюдалы тақталармен араласады, сондай-ақ кейінірек базальттық интрузиялар мен граниттік магма кіріп кетуімен сипатталады. Мортон гнейсі – Архей дәуіріне жататын гнейс, ол АҚШ-тың оңтүстік-батысындағы Миннесота өзені аңғарында табылған. Бұл АҚШ-тағы ең көне континенттік қабықтың сақталған блогы деп есептеледі. Үнді қалқанында кездесетін және жасы 3400-ден 2500 миллион жылға дейін жететін Архей гнейстерінің тізбегі – Ярым аралдық гнейс.
The Acasta Gneiss is found in the Northwest Territories, Canada, on an island about north of Yellowknife. This is one of the most ancient intact crustal fragments on Earth, metamorphosed 3.58 to 4.031 billion years ago. The Lewisian gneiss is found throughout the Outer Hebrides of Scotland, on the Scottish mainland west of the Moine Thrust, and on the islands of Coll and Tiree. These rocks are largely igneous in origin, mixed with metamorphosed marble, quartzite and mica schist with later intrusions of basaltic dikes and granite magma. The Morton Gneiss is an Archean age gneiss exposed in the Minnesota River Valley of southwestern Minnesota, United States. It is thought to be the oldest intact block of continental crust in the United States. The Peninsular Gneiss is a sequence of Archean gneisses found throughout the Indian Shield and ranging in age from 3400 to 2500 million years old.
Этимология
Гнесс сөзі ағылшын тілінде кем дегенде 1757 жылдан бері қолданылып келеді. Ол неміс тілінен алынған Gneis сөзінен, бұрын Gneiss деп те жазылатын, және бұл сөз орта неміс тіліндегі gneist "ұсқын" деген сөзден шыққан болуы мүмкін (тас жылтырағандықтан осылай аталған).
The word gneiss has been used in English since at least 1757. It is borrowed from the German word Gneis, formerly also spelled Gneiss, which is probably derived from the Middle High German noun gneist "spark" (so called because the rock glitters).
Қолданылуы
Гнесс құрылыс материалы ретінде пайдаланылған, мысалы, Рио-де-Жанейрода кеңінен қолданылатын факоидальды гнесс. Гнесс асфальт жабу үшін құрылыс қоспасы ретінде де қолданылған.
Gneiss has been used as a building material, such as the Facoidal gneiss, used extensively in Rio de Janeiro. Gneiss has also been used as construction aggregate for asphalt pavement.