Содержание
- Метаморфизм и минералы
- Слоистые метаморфические породы
- Причина расслоения
- Неслоистые метаморфические породы
Скалы делятся на три основных типа в зависимости от того, как они образуются. Магматические породы, такие как гранит и базальт, кристаллизуются при охлаждении из расплавленного состояния. Осадочные породы могут образовываться из размытых кусков старых пород, из остатков организмов или в результате испарения воды, богатой химическими веществами. Третий основной тип породы метаморфический, что означает, что камни были изменены. Метаморфические породы, включая гнейс и мрамор, изменяются, когда сильная жара и давление вызывают минеральные изменения в результате перекристаллизации. Многие метаморфические породы кажутся слоистыми, что называется слоением.
Метаморфизм и минералы
Когда любой тип породы подвергается воздействию высокой температуры, высокого давления или того и другого, минеральные зерна породы имеют тенденцию изменяться. Высокое давление, связанное с глубоким захоронением, вызывает миграцию атомов вдоль и между контактами между зернами. Эта миграция позволяет минеральным зернам менять свою форму. Когда присутствующие минералы нестабильны при температуре и давлении окружающей среды, мигрирующие атомы могут объединяться, образуя минералы, которых не было в исходной породе. Эти микроскопические изменения в форме минералов и химии происходят, даже если порода не тает.
Слоистые метаморфические породы
Слоение, наблюдаемое в метаморфических породах, является преимущественным выравниванием минеральных кристаллов, например листовых минералов, таких как слюды (мусковит и биотит) и глинистых минералов. Такое выравнивание создает грубое наслоение в слабо или умеренно метаморфизованных породах, таких как сланец и сланцы. В гнейсе, метаморфической породе, являющейся результатом самой высокой температуры и давления, более крупные минеральные зерна разделяются в характерные полосы или слои. Слоение является отличительной чертой некоторых, хотя и не всех, метаморфических пород.
Причина расслоения
Все породы находятся под давлением в результате захоронения. Это ограничивающее давление увеличивается пропорционально глубине захоронения. На больших глубинах давление является достаточным для того, чтобы вызвать рекристаллизацию вдоль границ зерен, но поскольку ограничивающее давление одинаково во всех направлениях, минеральные зерна, выращенные в этих условиях однородного напряжения, не имеют преимущественного направления роста. Камень, который рекристаллизуется в этих условиях, будет состоять из случайно ориентированных зерен.
Если порода, подвергающаяся метаморфизму, находится в условиях направленного напряжения, которое может возникнуть, когда сталкиваются две тектонические плиты, давление не одинаково во всех направлениях. В таких случаях мягкие минеральные зерна будут иметь тенденцию выравниваться перпендикулярно направлению максимального давления. Что еще более важно, рекристаллизованные минеральные зерна, растущие в среде с перепадом давления, с большей вероятностью приобретут формы, которые соответствуют самым длинным размерам, перпендикулярным направлению максимального давления. Выравнивание зерен приводит к слоистой руде. Это означает, что для образования слоистых метаморфических пород требуется разностное напряжение, связанное с разным давлением в разных направлениях.
Неслоистые метаморфические породы
Не все метаморфические породы являются слоистыми. Некоторые метаморфические породы возникают в результате «обжига» в результате вторжения магматических тел. Эти контактные метаморфические породы обычно не показывают слоение, потому что давление почти одинаково во всех направлениях.
Другой причиной неслоистых метаморфических пород является однородная материнская порода. Слоистые породы обычно развиваются из материнских пород, содержащих несколько минералов, или из смесей нескольких типов пород. Не расслоенные метаморфические породы мрамора и кварцита развиваются в условиях дифференциального напряжения, когда исходные породы относительно чистые и не вырастают новые типы минералов для развития слоения.