Kaj je gnajs? metamorfne kamnine. Poreklo, sestava, lastnosti in uporaba gnajsov

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:31

Gnajs je grobozrna kamnina metamorfnega izvora z značilno strukturo v obliki izmeničnih plasti različnih mineralov. Zaradi te razporeditve ima črtast videz. Izraz "gnajs" ni povezan s specifično mineralno sestavo, saj se slednja zelo razlikuje in je odvisna od protolita (predhodnika). Ta skala ima veliko različic.

Kaj je gnajs

Kot je navedeno zgoraj, je ime "gnajs" pokazatelj teksture, ne sestave komponent. Ta definicija vključuje številne metamorfne kamnine s trakasto strukturo, ki odraža ločitev svetlih in temnih mineralov. Ta vrsta lokacije kaže na togost pogojev za nastanek vseh gnajsov.

Ločevanje mineralov poteka z dovolj močno migracijo ionov, ki je možna le pri zelo visokih temperaturah(600-700 °C). Drugi nujni pogoj je močan pritisk, ki vodi do pojava črt. Poleg tega so slednji lahko ravne in ukrivljene ter imajo različne debeline.

Značilnost teksture gnajsa je tudi, da njeni pasovi niso neprekinjeni listi ali plošče, temveč plasti z zrnato strukturo. V večini primerov so mineralna zrnca vidna s prostim očesom.

Vizualno so lahko gnajsi videti drugače. Vsaka vrsta pasme te vrste ima edinstven vzorec. Črne in svetle mineralne plasti so lahko ravne, valovite ali nepravilne oblike. V slednjem primeru je njihova ureditev videti kaotična. Pri nekaterih kamnih so pasovi tako debeli, da je struktura gnajsa vidna le na dovolj velikem kosu kamna.

Splošne informacije

Gnajs je zelo pogosta vrsta kamnin, najbolj značilna za nižje cone celinske skorje. Vendar pa se ponekod pogosto nahaja na površini. To najdemo v delih sveta, kjer kristalne kamnine niso prekrite s sedimentnimi plastmi (Skandinavija, Kanada itd.).

Odgovor na vprašanje, kaj je gnajs, ni bil vedno nedvoumen. Prvič je ta izraz uporabil Agricola leta 1556 za sklicevanje na skalo z železonosnimi žilami. Osnovo sodobne uporabe tega imena naj bi leta 1786 postavil Wegner. Gnajs je opredelil kot feldspar kamnino s kremenovo sljudo instruktura grobega skrilavca.

Lastnosti metamorfnih kamnin

Imenujemo metamorfne kamnine, ki nastanejo kot posledica preoblikovanja predhodnikov magmatskega ali sedimentnega izvora. Spremembe so povezane predvsem s tektonskimi procesi, ki vodijo do tega, da nekateri deli zemeljske skorje padejo v pogoje povišane temperature in tlaka. To sproži vrsto fizikalnih in kemičnih procesov, ki povzročijo:

• za rekristalizacijo - sprememba orientacije, lokacije in strukture mineralov;
• dehidracija;
• migracija rešitev;
• pretvorba nekaterih kemičnih spojin v druge;
• uvedba novih sestavin kompozicije.

Zaradi tega izvirna kamnina (sedimentna, magmatska ali metamorfna) pridobi popolnoma drugačne lastnosti. Hkrati je stopnja spremembe odvisna od moči in trajanja vpliva dejavnikov, ki povzročajo transformacijo.

Tipični primeri metamorfnih kamnin so kvarcit, marmor in skrilavec, oblikovani iz peščenjaka, apnenca oziroma gline. Magmatski in sedimentni protoliti se med transformacijo obnašajo različno. Pogosto se metamorfizam pojavlja v več fazah.

Gnajs je primer visokokakovostne metamorfne kamnine. To pomeni, da je nastala v zelo težkih fizičnih pogojih.

Struktura in sestava gnajsa

Kot je navedeno zgoraj, je sestava gnajsa precej spremenljiva. Vendar pa je pri vseh pasmah te skupine mogočeopredeliti vrsto najpogostejših mineralov. Večina gnajsov temelji na:

• feldspar (ortoklaz, plagioklas);
• kvarc;
• sljuda (biskovit, biotit itd.).

Majhna količina lahko vsebuje rožnato mešanico (avgit), pa tudi različne nečistoče.

Mineralni spekter lahko vključuje tudi:

• grafit;
• stavrolit;
• kyanite;
• garnet;
• silimanit;
• amfibole;
• porfiroblasti;
• epidota.

Na splošno lahko rečemo, da strukturo gnajsa tvorijo svetli in temni silikati, ki tvorijo nepravilne subparalelne trakove debeline od 1 do 10 mm. Vendar pa so včasih lahko veliko debelejše. To nakazuje, da je bil tak gnajs delno taljen ali uveden nov material. Takšne spremembe nastanejo pri prehodu na drugo vrsto kamnin - migmatit.

Kljub dobro razvitim slojem je ključna lastnost gnajsa celovitost. To je precej močna pasma. Pod vplivom obremenitev se ne razcepi vzdolž laminacijskih ravnin, kot na primer skrilavec. To je razloženo z dejstvom, da manj kot 50 % mineralnih zrn dobi pravilno orientacijo v gnajsu. Posledično nastane precej groba plastna struktura. Narava cepljenja je eden od ključnih parametrov, po katerem je mogoče določiti, katera kamnina je gnajs in katera filit ali skrilavec.

Svetle proge običajno tvorijo feldspar inkremen, in temni - mafični minerali (rogovca, piroksen, biotit itd.).

Formacija pasme

Gnajs nastane kot posledica prekristalizacije mineralnih zrn pod močno toploto in pritiskom. Ta proces se pojavi na meji trka plošč in se imenuje regionalni metamorfizem. Med temi spremembami se mineralna zrna povečajo in se ločijo v pasove, zaradi česar je kamnina bolj stabilna.

Gnajs se lahko oblikuje iz različnih predhodnikov, vključno z:

• naloge gline in peska;
• magmatske kamnine;
• siliko-karbonatna in karbonatna nahajališča.

Najbolj tipičen protolit gnajsa je skrilavec. Pod vplivom temperature in tlaka se spremeni v filit, nato v metamorfni skrilavec in nazadnje v gnajs. Ta proces spremlja preoblikovanje glinenih sestavin prvotne kamnine v sljude, ki se zaradi prekristalizacije pretvorijo v zrnate minerale. Videz slednjega se šteje za mejo prehoda v gnajs.

Diarit je tudi precej pogost protolit. Granit lahko služi tudi kot predhodnik, ki zaradi izpostavljenosti visoki temperaturi in tlaku pridobi črtasto strukturo. Takšen gnajs se imenuje granit. Med nastankom se mineraloške transformacije praktično ne pojavijo. Spremembe so pretežno strukturne.

Granitni gnajs nastane tudi kot posledica metamorfizma nekaterih sedimentnih kamnin. Končni izdeleknjihova transformacija ima trakasto strukturo in mineraloško sestavo, podobno granitu.

Razvrstitev

Razvrstitev kamnin temelji na štirih značilnostih gnajsa:

• protolit;
• protolitsko ime;
• mineralna sestava;
• struktura in tekstura.

Dvojni izraz se običajno uporablja za označevanje sorte pasme. Na primer, prisotnost besede "granit" v imenu kaže, da je tak gnajs nastal iz granita, "diorit" pa iz diorita. V tem primeru kvalifikacijski izraz ustreza določenemu protolitu.

Razvrstitev glede na vrsto predhodne pasme je širša. Po njenem mnenju so vsi gnajsi razdeljeni na dve vrsti:

• orthogneisses - nastali iz magmatskih kamnin;
• paragnajsi - izvirajo iz sedimentnih kamnin.

Naslednje vrste gnajsov se razlikujejo po mineralni sestavi:

• piroksen;
• alkalna;
• amfibol;
• biotit;
• dve sljude;
• mišičast;
• plagiognejsi.

Če pred besedo "gnajs" ni kvalifikacijskega izraza, se sestava komponent pogojno šteje za klasično (feldspar, kremen, biotit).

Strukturna klasifikacija označuje obliko in razporeditev plasti. Temni in svetli pasovi lahko tvorijo različne teksture, v povezavi s katerimi se razlikujejo drevesni, listni, trakasti gnajsi itd.

Fizikalne in mehanske lastnosti

Znotraj skupine gnajsov stopnja striženja različnih kamninvariira v precej širokem razponu, zato kazalniki fizikalnih in mehanskih lastnosti močno nihajo. Za glavne značilnosti so bile eksperimentalno določene naslednje vrednosti:

• gostota - 2650-2870 g/m³;
• vpijanje vode - 0,2-2,3%;
• poroznost - 0,5-3,0%.

Na splošno lahko gnajs opišemo kot težko, trdo in grobo kamnino z visoko gostoto in izrazito plastovito strukturo, ki je odporna na cepljenje. Trdota tega kamna je primerljiva z jeklom.

Praktična uporaba

Gnajs se pogosto uporablja v gradbeništvu in krajinskem oblikovanju. Večina tega kamna se uporablja za izdelavo gramoza in drobljenega kamna, vendar je ta kamnina tudi primerna:

• za polaganje temeljev;
• za izdelavo ploščic;
• za obrnjene pločnike, nasipe;
• kot ruševinski kamen.

Prednosti gnajsa kot gradbenega materiala so njegova trdnost in odpornost na gospodinjske kisline. Zaradi estetske lepote tega kamna je primeren za izdelavo obrnjenih ploščic. Gnajs pogosto nadomestijo granit, saj je slednji veliko dražji za pridobivanje.