Gnejs

Gnejs
Skała metamorficzna
	Próbka gnejsu wykazująca „gnejsowe pasma”.

Gnejs ( / n aɪ s / NICE ) jest powszechnym i szeroko rozpowszechnionym rodzajem skały metamorficznej . Powstaje w wyniku wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych procesów metamorficznych działających na formacje złożone ze magmowych lub osadowych . Gnejs tworzy się w wyższych temperaturach i ciśnieniach niż łupek . Gnejs prawie zawsze ma prążkowaną teksturę, charakteryzującą się naprzemiennymi ciemniejszymi i jaśniejszymi paskami i bez wyraźnego podziału .

Gnejsy są powszechne w starożytnej skorupie tarcz kontynentalnych . Niektóre z najstarszych skał na Ziemi to gnejsy, takie jak Acosta Gnejs .

Opis

Orthogneiss z Czech

W tradycyjnym użyciu angielskim i północnoamerykańskim gnejs jest gruboziarnistą skałą metamorficzną wykazującą pasma kompozycyjne ( pasy gnejsowe ), ale słabo rozwiniętą schistosity i niewyraźne rozszczepienie . Innymi słowy, jest to skała metamorficzna złożona z dobrze widocznych gołym okiem ziaren mineralnych, które tworzą wyraźne warstwy kompozycyjne, ale która ma tylko słabą tendencję do pękania wzdłuż tych warstw. W Europie termin ten był szerzej stosowany do każdej grubej, mikę , wysokiej jakości skały metamorficznej.

British Geological Survey (BGS) i International Union of Geological Sciences (IUGS) używają gnejsu jako szerokiej kategorii teksturalnej dla średnio- i gruboziarnistych skał metamorficznych, które wykazują słabo rozwiniętą schistosity, z warstwami kompozycyjnymi powyżej 5 milimetrów (0,20 cala) gruby i ma tendencję do dzielenia się na płytki o grubości ponad 1 centymetra (0,39 cala). Żadna definicja nie zależy od składu ani pochodzenia, chociaż skały ubogie w minerały płytkowe częściej wytwarzają teksturę gnejsu. Skały gnejsowe są zatem w dużej mierze rekrystalizowane ale nie przewoź dużych ilości miki, chlorynu lub innych minerałów płytkowych. Skała metamorficzna wykazująca silniejszą schistosity jest klasyfikowana jako łupek, natomiast skała metamorficzna pozbawiona schistosity nazywana jest granofelsem .

Gnejsy, które są przeobrażonymi skałami magmowymi lub ich odpowiednikami, nazywane są gnejsami granitowymi , gnejsami diorytowymi i tak dalej. Skały gnejsowe można również nazwać po charakterystycznym składniku, takim jak gnejs granatowy , gnejs biotytowy , gnejs albitowy i tak dalej. Orthogneiss oznacza gnejs pochodzący ze skały magmowej , a paragnejs to gnejs ze skały osadowej . Zarówno BGS, jak i IUGS używają gnejsu do opisywania skał o fakturze gnejsu, chociaż gnejs również pozostaje w powszechnym użyciu. Na przykład metagranit gnejsowy lub metagranit gnejsowy oznaczają granit, który został poddany metamorfozie iw ten sposób uzyskał teksturę gnejsową.

Pasmo gnejsowe

Czyste odkształcenie ścinające skały wytwarzającej pasma gnejsowe. Niezdeformowana skała jest pokazana w lewym górnym rogu, a wynik czystego odkształcenia ścinającego w prawym górnym rogu. W lewym dolnym rogu znajduje się rozciągający składnik deformacji, który ściska skałę w jednym kierunku i rozciąga ją w drugim, jak pokazano strzałkami. Skała jest jednocześnie obracana, aby uzyskać ostateczną konfigurację, powtórzoną w prawym dolnym rogu.

Minerały w gnejsie są ułożone w warstwy, które w przekroju poprzecznym wyglądają jak pasma. Nazywa się to pasmami gnejsowymi. Ciemniejsze pasma mają stosunkowo więcej maficznych (zawierających więcej magnezu i żelaza ). Lżejsze pasma zawierają stosunkowo więcej felsowych (minerałów, takich jak skaleń lub kwarc , które zawierają więcej lżejszych pierwiastków, takich jak glin , sód i potas ).

Pasmowanie rozwija się w wysokiej temperaturze, gdy skała jest silniej ściśnięta w jednym kierunku niż w innych kierunkach ( naprężenie niehydrostatyczne ). Pasma rozwijają się prostopadle do kierunku największej kompresji, zwanego również kierunkiem skracania, gdy minerały płytkowe są obracane lub rekrystalizowane w równoległe warstwy.

Częstą przyczyną naprężeń niehydrodynamicznych jest poddanie protolitu ( pierwotnego materiału skalnego, który przechodzi metamorfizm) ekstremalnej sile ścinającej, sile ślizgowej podobnej do pchania górnej części talii kart w jednym kierunku, a dolnej części talii kart. pokład w innym kierunku. Siły te rozciągają skałę jak plastik , a oryginalny materiał rozkłada się na arkusze. Zgodnie z twierdzeniem o rozkładzie biegunowym odkształcenie wywołane taką siłą ścinającą jest równoważne obrotowi skały połączonemu ze skracaniem w jednym kierunku i wydłużaniem w innym.

Niektóre pasma są utworzone z pierwotnego materiału skalnego (protolitu), który jest poddawany ekstremalnej temperaturze i ciśnieniu i składa się z naprzemiennych warstw piaskowca ( jaśniejszy) i łupków (ciemniejszy), który przekształca się w pasma kwarcytu i miki.

Inną przyczyną pasmowania jest „zróżnicowanie metamorficzne”, które rozdziela różne materiały na różne warstwy w wyniku reakcji chemicznych, procesu nie do końca poznanego.

gnejs Augen

Augen gnejs z Leblon , miasto Rio de Janeiro, Brazylia

Augen gnejs , z niemieckiego : Augen [ˈaʊɡən] , co oznacza „oczy”, to gnejs powstały w wyniku metamorfizmu granitu, który zawiera charakterystyczne eliptyczne lub soczewkowe ziarna związane ścinaniem ( porfiroklasty ), zwykle skalenie , otoczone drobnoziarnistym materiałem. Drobnoziarnisty materiał odkształca się wokół bardziej odpornych ziaren skalenia, tworząc tę teksturę.

Migmatyt

Migmatyt to gnejs składający się z dwóch lub więcej różnych rodzajów skał, z których jeden ma wygląd zwykłego gnejsu (mezosom ) , a drugi ma wygląd natrętnej skały , takiej jak pegmatyt , aplit lub granit ( leukosom ) . . Skała może również zawierać melanosom skały mafijnej komplementarnej do leukosomu. Migmatyty są często interpretowane jako skała, która została częściowo stopiona, przy czym leukosom reprezentuje stop bogaty w krzemionkę, melanosom pozostałą stałą skałę pozostałą po częściowym stopieniu, a mezosom pierwotną skałę, która jeszcze nie uległa częściowemu stopieniu.

Wydarzenia

Ciemne groble (obecnie foliowane amfibolity ) przecinające jasnoszary gnejs Lewisa z kompleksu Scourie, oba zdeformowane i pocięte przez późniejsze (niefoliowane) groble z różowego granitu

Kontakt między ciemną groblą diabazową (około 1100 milionów lat) a jasną migmatytyczną paragnejsą w Parku Narodowym Kosterhavet na wyspach Koster u zachodniego wybrzeża Szwecji.

Próbka gnejsu Sete Voltas z Bahia w Brazylii, najstarszego wychodni skalnej w skorupie Ameryki Południowej, ok. 3,4 miliarda lat (Archean)

Gnejsy są charakterystyczne dla obszarów metamorfizmu regionalnego sięgającego facji metamorficznej środkowego amfibolitu do granulitu . Innymi słowy, skała uległa metamorfozie w temperaturze przekraczającej 600 ° C (1112 ° F) przy ciśnieniu od około 2 do 24 kbar . Wiele różnych odmian skał można przekształcić w gnejs, więc geolodzy ostrożnie dodają opisy koloru i składu mineralnego do nazwy dowolnego gnejsu, takiego jak paragnejs granatowo-biotytowy lub ortognejs szaro-różowy .

Pasy z granitu i zielonego kamienia

Tarcze kontynentalne to obszary odsłoniętych starożytnych skał, które tworzą stabilne rdzenie kontynentów. Skały odsłonięte w najstarszych rejonach tarcz, które mają archaiczny (ponad 2500 mln lat), należą w większości do pasów granitowo-zielonych. Pasy zielonego kamienia zawierają skały metawulkaniczne i metaosadowe który przeszedł stosunkowo łagodny stopień metamorfizmu w temperaturach 350–500 ° C (662–932 ° F) i pod ciśnieniem 200–500 MPa (2000–5 000 barów). Pasy zielonego kamienia są otoczone wysokogatunkowymi terenami gnejsowymi, wykazującymi silnie zdeformowany metamorfizm niskociśnieniowy i wysokotemperaturowy (powyżej 500 ° C (932 ° F)) do facji amfibolitu lub granulitu. Stanowią one większość odsłoniętej skały w kratonach archaicznych .

Kopuły gnejsowe

Kopuły gnejsowe są powszechne w pasach orogenicznych (regionach formacji górskich). Składają się z kopuły gnejsu intruzji młodszego granitu i migmatytu i pokrytej skałami osadowymi. Zostały one zinterpretowane jako zapis geologiczny dwóch odrębnych wydarzeń związanych z formowaniem się gór, z których pierwsze stworzyło granitową podstawę, a drugie zdeformowało i stopiło tę podstawę, tworząc kopuły. Jednak niektóre kopuły gnejsowe mogą być w rzeczywistości rdzeniami metamorficznych kompleksów rdzeni , regionami głębokiej skorupy wydobytej na powierzchnię i odsłoniętej podczas rozszerzania się skorupy ziemskiej .

Przykłady

Gnejs Acosta znajduje się na Terytoriach Północno-Zachodnich w Kanadzie , na wyspie około 300 kilometrów (190 mil) na północ od Yellowknife . Jest to jeden z najstarszych nienaruszonych fragmentów skorupy ziemskiej, który uległ metamorfozie 3,58 do 4,031 miliarda lat temu.
Gnejs Lewisa występuje na Hebrydach Zewnętrznych w Szkocji, na kontynencie szkockim na zachód od Moine Thrust oraz na wyspach Coll i Tiree . Skały te są w dużej mierze pochodzenia magmowego, zmieszane z przeobrażonym marmurem , kwarcytem i łupkiem mikowym, z późniejszymi intruzjami bazaltowych grobli i granitowej magmy.
Morton Gneiss to gnejs z epoki archaiku odsłonięty w dolinie rzeki Minnesota w południowo-zachodniej Minnesocie w Stanach Zjednoczonych. Uważa się, że jest to najstarszy nienaruszony blok skorupy kontynentalnej w Stanach Zjednoczonych.
Gnejs półwyspowy to sekwencja gnejsów archaicznych występujących w całej Tarczy Indyjskiej i mających wiek od 3400 do 2500 milionów lat.

Etymologia

Słowo gneiss jest używane w języku angielskim co najmniej od 1757 roku. Zostało zapożyczone z niemieckiego słowa Gneis code: deu przemianowane na code: de , dawniej pisane również Gnejs code: deu przemianowane na code: de , które prawdopodobnie wywodzi się z języka środkowego Wysokoniemiecki rzeczownik gneist „iskra” (nazywany tak, ponieważ skała się błyszczy).

Używa

Gnejs był używany jako materiał budowlany, taki jak gnejs Facoidal, szeroko stosowany w Rio de Janeiro . Gnejs był również używany jako kruszywo do budowy nawierzchni asfaltowych .

Zobacz też

Cytaty

Dodatkowa lektura

Murray, WH (1966). Hebrydy . Londyn: Heinemann. ASIN B0000CMWPC .

Linki zewnętrzne

„Gnejs” . Encyclopædia Britannica (wyd. 11). 1911.
„Gnejs” . Nowa międzynarodowa encyklopedia . 1906.