Введение
Горнфельс – это общее название для группы контактно-метаморфических пород, образовавшихся в результате выпекания и упрочнения под воздействием тепла интрузивных магматических тел и характеризующихся массивной структурой, твёрдостью, раковистостью и, в некоторых случаях, исключительной прочностью и долговечностью. Название происходит от немецкого слова Hornfels, означающего «роговик», из-за его выдающейся прочности и текстуры, напоминающей рога животных. В северной Англии эти породы называли точильными камнями. Большинство горнфельсов мелкозернистые, и хотя исходные породы (такие как песчаник, сланец, глинистый сланец и известняк) могли быть более или менее слоистыми из-за наличия слоистости или плоскостей спайности, эта структура в горнфельсах стирается или становится неактивной. Хотя у многих горнфельсов сохраняются следы изначальной слоистости, они чаще всего образуются в ореоле гранитных интрузий в верхней или средней коре. Горнфельсы, образовавшиеся в результате контактного метаморфизма при вулканической активности вблизи поверхности, могут содержать необычные и характерные минералы. Фация горнфельса – это метаморфическая фация, занимающая область наименьшего давления в пространстве давления-температуры метаморфизма. Наиболее распространённые горнфельсы (биотитовые горнфельсы) имеют темно-коричневый или чёрный цвет с несколько бархатистым блеском из-за обилия мелких кристаллов блестящей чёрной слюды. Кроме того, большинство обычных горнфельсов имеют чёрную черту. Известняковые горнфельсы часто бывают белыми, жёлтыми, бледно-зелёными, коричневыми и других цветов. Зелёный и тёмно-зелёный – преобладающие оттенки горнфельсов, образовавшихся в результате метаморфизма магматических пород. Хотя в большинстве случаев составляющие зерна слишком малы для определения невооружённым глазом, в мелкозернистой матрице часто встречаются более крупные кристаллы (порфиробласты) кордиерита, граната или андалузита, которые могут становиться особенно заметными на выветренных поверхностях породы.
Hornfels most commonly form in the aureole of granitic intrusions in the upper or middle crust. Hornfels formed from contact metamorphism by volcanic activity very close to the surface can produce unusual and distinctive minerals. The hornfels facies is the metamorphic facies which occupies the lowest pressure portion of the metamorphic pressure temperature space. The most common hornfels (the biotite hornfels) are dark brown to black with a somewhat velvety luster owing to the abundance of small crystals of shining black mica. Also, most common hornfels have a black streak. The lime hornfels are often white, yellow, pale green, brown and other colors. Green and dark green are the prevalent tints of the hornfels produced by the alteration of igneous rocks. Although for the most part the constituent grains are too small to be determined by the unaided eye, there are often larger crystals (porphyroblasts) of cordierite, garnet or andalusite scattered through the fine matrix, and these may become very prominent on the weathered faces of the rock.
Структура
Структура роговых пород очень характерна. Крайне редко какие-либо из минералов проявляют кристаллическую форму, но мелкие зерна плотно прилегают друг к другу, подобно фрагментам мозаики; они обычно почти одинакового размера. Это явление получило название "пфластер" или структура "мостовой" из-за сходства с грубой мостовой кладкой. Каждый минерал может также заключать в себе частицы других; например, в кварце в большом количестве могут встречаться мелкие кристаллы графита, биотита, оксидов железа, силлиманита или полевого шпата. Зачастую таким образом все зерна становятся полупрозрачными. Микроскопические кристаллы могут проявлять следы кристаллических очертаний; несомненно, они являются новообразованиями и образовались непосредственно в породе. Это позволяет предположить, что вся порода была перекристаллизована при высокой температуре и в твердом состоянии, что ограничивало свободу движения минеральных молекул для формирования хорошо оформленных кристаллов. Регенерация породы была достаточной для стирания большинства первоначальных структур и более или менее полной замены прежних минералов новыми. Однако кристаллизация затруднена твердым состоянием массы, поэтому новые минералы бесформенны и не способны отторгать примеси, а растут вокруг них. В некоторых образцах они насыщены коричневой слюдой; отдельные участки состоят из более крупных зерен кварца, чем в основной массе породы. Частота повторения этой особенности в слабо измененных сланцах и роговых породах весьма примечательна, особенно учитывая, что, по-видимому, эти участки не всегда имеют одинаковое происхождение или природу. Турмалиновые роговые породы иногда встречаются вблизи гранитов, содержащих турмалин; они черные с мелкими иглами шорля, которые под микроскопом выглядят темно-коричневыми и обладают выраженной плеохроизмом. Поскольку турмалин содержит бор, можно предположить, что в осадочные породы проникали пары из гранита. Породы этой группы часто встречаются в районах добычи олова в Корнуолле, особенно вблизи жильных тел. Музыкальные камни Скиддоу являются примером литофона, изготовленного из роговых пород.