Metamorfe klipper: Betydning og klassificering

Efter at have læst denne artikel vil du lære om: - 1. Betydning af Metamorphic Rocks 2. Texturer af Metamorphic Rocks 3. Foliation 4. Karakteristika 5. Metamorphic Grade 6. Transformation af Rocks til Metamorphic Rocks 7. Textural Classification.

Indhold:

Betydning af metamorfe klipper
Tekstur af Metamorphic Rocks
Foliering i Metamorphic Rocks
Karakteristik af Metamorphic Rocks
Metamorphic Grade
Transformation af klipper til metamorfe klipper
Tekstur klassificering af metamorfe klipper

1. Betydning af metamorfe klipper:

Metamorfe klipper dannes ved kraftig varme og tryk på støbte, sedimentære eller andre eksisterende klipper. Ingredienserne i klipperne gennemgår omkrystallisation i fast tilstand for at give ny tekstur med nye egenskaber.

Således har hver metamorfe sten en forældresting, hvorfra den blev dannet. Processen, hvorved sten udsættes for varme, tryk og reaktion med kemiske opløsninger og derved omdannes til metamorfe sten er kendt som metamorfisme.

De metamorfe processer fuldstændig renoverer og ændrer den eksisterende fysiske og kemiske karakter af den gamle sten, så den nydannede metamorfe sten er helt anderledes.

Transformationen kan indebære ændringer i mineralogi, tekstur, stof og jævn kemisk sammensætning. Metamorfisme opstår, når klipperne udsættes for varme (fra begravelse eller nærliggende injektioner af magma), tryk (begravelse), rettet mod stress (fra pladekollision) eller kombinationer af alle disse.

Disse processer omdanner en type sten til en anden. Tryk forbundet med metamorfisme er ekstreme. Tryk på fem, ti eller endda femten tusind atmosfære er mulige. Sådanne højtryk eksisterer ved store dybder inden for skorstenen.

Det skal også indlyses, at tiden med at metamorfere en sten er geologisk tid - kan være hundreder eller tusinder eller endda millioner af år. Den metamorfe proces ledsages ofte af perkolering af kemisk aktive væsker gennem klipperne.

Den vigtigste væske er vand. Vand ved temperaturer af metamorfisme overophedes, dvs. det ligger meget over det normale kogepunkt, og det er på grund af det store indeslutningstryk det stadig i flydende tilstand.

Cirkulationen af overophedet vand hjælper med at fremme ændringer ved at transportere ioner fra sted til sted. Når varme, tryk og kemisk aktive væsker bringes til at bære på en sten i meget lang tid, vil klippen ændre sig og blive ændret.

2. Tekstur af metamorfe klipper:

I de fleste tilfælde opvarmes og presses sten, der er forsmeltet, og skubbes rundt, dvs. deformeres. For eksempel, som en gnidende pluton trænger ind i den omgivende klippe, opvarmer den klippen, og den skal også gøre plads til sig selv og dermed skuldre den allerede eksisterende sten. Denne klemning producerer funktioner, der kollektivt går under navnet metamorphic tekstur, arrangementet af korn inden for en sten.

En fælles arrangement af mineraler er at arrangere sig i bånd eller plader kendt som foliation. I sorten kaldet gneissisk foliering er mineraler, der er typiske for granit, arrangeret i forvrængede bånd.

De lysfarvede mineraler (kvarts og feldspar) og mørke mineraler (for det meste svarte glimmer og hornblende) har tendens til at blive adskilt i separate bånd, der giver klippen et stribet udseende. Dette er karakteristisk for gneiss, der ligner en banded granit.

Når platy mineraler såsom glimmer er rigelige, får rocken et platy udseende på grund af de mange fly indenfor det, der skinner med glimmer. Dette kaldes Schistosity, som er typisk for Schist, en skinnende metamorf sten, der meget bruges til dekorative formål.

Et par metamorfe teksturer er af en sådan almindelig forekomst, at de har særlige navne. Følgende udtryk bruges til at beskrive de teksturer, der kan genkendes under megaskopisk undersøgelse.

jeg. Cataclastic:

Indeholder mange korn, der er blevet brudt, fragmenteret og / eller granuleret som reaktion på dislokationsmetamorfisme, hvor det overvejende middel er differentiel stress.

ii. Crystalloblastic:

Indikation af omkrystallisation under påvirkning af direkte tryk.

iii. Granoblastic:

Karakteriseret af mere eller mindre ækvimensionale korn, typisk med godt suturerede grænser.

iv. Lepidoblastic:

Indeholder en bemærkelsesværdig andel af platy eller flaky mineralkorn (Ex: glimmer eller klorit), der udviser foliering.

v. Nematoblastic:

Indeholder en bemærkelsesværdig andel af prismatiske mineralske korn (Ex: amphibole), som udviser en foretrukken justering, lineering.

vi. Poikiloblastic:

At have megacrysts, der er riddled med indeslutninger af andre mineraler (Dette kaldes undertiden sigtestruktur).

vii. Augen:

Øjformede (lentikulære) megakrystaller.

viii. Idioblastic:

Euhedralkorn dannet ved metamorf omkrystallisation.

ix. Megacryst:

Eventuelt korn, uanset hvad dets oprindelse er, er væsentligt større end dets omkringliggende korn.

x. Porphyroblast:

Megacryst dannet som et resultat af metamorf omkrystallisation.

xi. Xenoblastic:

Anhedrale korn dannet ved metamorf omkrystallisation.

3. Foliering i Metamorphic Rocks:

Vi ved, at en af årsagerne til metamorfismen er tryk. Stenmineralerne, når de presses under betingelser med højt tryk, tvinges til at ændre sig. Metamorfe sten kan underkastes to typer tryk som vist i figur 14.5, dvs. indirekte og direkte tryk.

Indirekte tryk skubber klipperne fra alle sider, således at materialerne komprimeres, og fjerner mellemrummet mellem partikler eller krystaller. I tilfælde af direkte tryk virker skubbekræfterne fra to modsatte retninger, der får mineralerne til at forlænge og arrangere sig i parallelle lag.

Denne tekstur, hvor mineralerne under direkte tryk er tvunget til at danne tynde lag kaldes foliering. Mineralerne ved at blive komprimeret omformes til lange lineære former. Det kan bemærkes, at ikke alle metamorfe sten er folieret.

4. Karakteristik af Metamorphic Rocks:

Hvis en sten skifter til en metamorf klippe, kan de fleste af bueegenskabernes egenskaber ændre sig. Sådanne ændringer finder sted, at den nydannede metamorfe sten måske ikke har nogen lighed med sin oprindelige sten.

De vigtige egenskaber ved metamorfe sten er følgende:

jeg. Ændring i tekstur:

Under metamorfoseprocessen gennemgår størrelsen, formen og afstanden af krystallerne eller kornene i klippen ændringer. Klippens korn vil sandsynligvis smelte og smelte sammen under virkningen af varme og tryk og gennemgå omkrystallisation, der danner større krystaller.

Den oprindelige tekstur af klippen ændrer sig således. I et andet tilfælde kan højtrykket bryde de skøre korn i mindre fragmenter og således ændre stenens tekstur eller på grund af den kombinerede effekt af varme og tryk kan den fragmenterede frakturerede sten ændres til en fast krystallinsk rock.

ii. Ændring i tæthed:

Porrummene i sedimenterne af støbte klipper begravet på store dybder kan blive lukket på grund af det høje tryk. Desuden kan højtrykket, som virker på kornene, komprimere kornene i mindre størrelse. Alle disse handlinger mindsker lydstyrken af klippen og dermed øger tætheden af klippen.

iii. Foliation and Banding:

Under højtryksvirkningen er krystallerne tvunget til at blive arrangeret i lag, hvilket resulterer i foliering. Når mineraler af klippen bringes til lag ved tryk, kan bånd af forskellige farver dannes, hvis mineralerne har forskellige tætheder. Sommetider på grund af den enorme varme kan lagens lag blive forvrænget.

iv. Ændring i mineralsammensætning:

Mineralerne i den oprindelige sten gennemgår ustabilitet under højt tryk og varme og dermed. Der vil være en omlejring af ioner, der resulterer i dannelse af nye mineraler.

v. kategorisering af metamorfe klipper:

Metamorfe klipper klassificeres ofte i folierede og ikke-folierede sten - et kriterium baseret på deres udseende. Folierede sten har et bånd eller lagdelt udseende, fordi mineralerne i klippen er parallelle justering. De omfatter skist, gneiss og skifer. Ikke-folierede sten omfatter marmor, hornfels og kvartsit og har ikke banding. De er sammensat af et overvejende mineral med lige store krystaller.

5. Metamorphic Grade:

Metamorfe karakter refererer til intensiteten eller graden af metamorfisme. Da tryk og temperaturer stiger med grave over tid, stiger den metamorfe kvalitet. For eksempel ville dette ske, hvis en sten blev begravet dybere og dybere i jordskorpen over tid.

For eksempel overveje et lag mudder deponeret i en sø eller et hav. Da det bliver begravet under efterfølgende lag af sediment, er mudderet komprimeret og i sidste ende lithifies i mudstone. Hvis klippen er begravet dybere, og trykket stiger, bliver det omdannet gradvist til højere karakterer. Det er metamorphosed først til en skifer.

Under denne proces øges trykket og temperaturen i klippen til en hård flakket sten, og omkrystalliseringsprocessen fra lermineraler til orienterede miker begynder, men er endnu ikke veludviklet. Efterfølgende bliver skiferet en skist, hvor de fleste mineraler er fuldstændig omkrystalliseret og omorienteret til næsten perfekt parallelisme.

Det metamorphoses derefter til en gneiss, hvor mange nye mineraler er vokset. Efterhånden som metamorphic grade stiger yderligere, vil rocken begynde at smelte. Stenen dannet, når en gneis begynder at smelte, kaldes magmatit. Hvis smeltningen fortsætter, vil hele klippen smelte, og der dannes en magma, der giver anledning til en gnidningsrock.

Da de oprindelige sten udsættes for varme og tryk, begynder de at blive ændret. I hvilket omfang ændringen sker afhænger af niveauerne af varme og tryk, de udsættes for eller metamorphic grade.

(a) Metamorfe klipper af lav kvalitet, der bevarer de oprindelige stenes egenskaber.

I dette tilfælde udsættes klipperne for relativt lavere temperaturer og tryk. Hvis de oprindeligt er sedimentære sten, kan de stadig vise tegn på strømplaner eller deres originale strukturer.

(b) Højkvalitets metamorfe klipper, der adskiller sig fra forældrenes klipper.

I dette tilfælde udsættes klipperne for meget høje niveauer af varme og tryk, således at stenens indre struktur efter metamorfismen ikke længere ligner den oprindelige sten.

I regional metamorfisme begraves skorpenes sten i store områder på store dybder og undergår strukturændringer. De sten, der begraves på større dybder, udsættes for højere tryk og temperaturer. Således finder vi i dette tilfælde, at på tværs af en region klipper af varierende metamorfe karakterer.

Identifikation af metamorfe karakterer:

Figur 14.4 viser de forskellige mineraler dannet af skifer, en sedimentær sten, der skifter fra lavkvalitetsmetamorfisme til højkvalitetsmetamorfisme. På et eller andet højt niveau af varme kan mineralerne smelte til at blive magma, som i sidste ende kan blive til en gnister.

6. Transformation af klipper til metamorfe klipper:

A. Transformation af sedimentære klipper:

(1) Skifer, en sedimentær sten består af små lerpartikler. Når skifer er metamorphosed ændres det først i skifer. Skifer kan bryde langs fladt, glat lag. Ved højere temperatur skifter til phyllite. Phyllite har folieret lag af skinnende mikroskopiske glimmer mineraler. Når der udsættes for høj temperatur og tryk tilstrækkeligt, dannes store folierede mineraler. I denne tilstand hedder klippen Schist.

Ved meget høje temperaturer (ca. 650 ° C) stopper mineralerne fladder til folierede lag, og de forsøger at frigive stressen som følge af trykket og ændre deres tilstand fra en af høj stress til en tilstand af lavere stress. Dette resulterer i dannelsen af rock gneiss. Denne sten viser skiftende bånd af lyse og farvede mineraler. Adskillelsen af lyse og mørke mineraler kaldes metamorfisk differentiering. Ovennævnte proces kan skabe en gneis fra enhver metamorphic rock ikke bare skifer.

Hvis trykket og temperaturen overstiger niveauet for gneisdannelse, begynder gneiss at smelte til gradvist at blive magma. Hvis en sten danner fra denne tilstand, så er rocken migmatit. Migmatitter er gnejser, som delvis er smeltet og derefter størknet til dannelse af sten. I denne tilstand ses de mørke og folierede lag stadig. Men de fremstår som krumme lag i stedet for lige lag.

(2) Kalksten, en sedimentær sten gennemgår metamorfisme på en anden måde. Når kalksten er under højtryks- og temperaturbetingelser komprimeres mineralerne, og hele det indre rum mellem krystalkernerne presses ud. Den resulterende sten er en hård glat sten kaldet marmor. Marmor har en solid glat funktion og bruges almindeligvis til skulptur.

(3) Sandsten, en sedimentær sten, der udsættes for metamorfisme danner en metamorf sten kaldet kvartsit. Som i marmor er denne metamorfe sten dannet, når sandsten udsættes for meget højt tryk, således at hele det indre rum mellem mineralkornene fjernes fuldstændigt, hvilket resulterer i en kontinuerlig masse mineralske korn.

B. Transformation af Igneous Rocks:

Når basalter udsættes for højt tryk, men ved relativt lave temperaturer, undergår dets mineraler transformationer og bliver folieret. Ved lavere tryk tager mineralerne en grøn farve. I denne tilstand kaldes den metamorfe sten grøn skist.

Dette har en folieret tekstur med en grøn farve. Når de udsættes for større trykniveauer, ændres de grønne mineraler til blå farve, og i denne tilstand kaldes klippen blå skist. Når disse skister er under stigende temperatur og tryk, forvandles de til gneiss. Granit og sådanne påtrængende klipper, når de udsættes for høj temperatur og tryktransformation til gnejs.

7. Tekstilklassificering af metamorfe klipper:

Da metamorfe klipper kan dannes fra enhver form for eksisterende sten, spænder deres mineralske sammensætning mere bredt end for alle andre typer af sten. De kan ikke dækkes af en simpel klassifikationsklassifikation, men der gives en simpel teksturalklassifikation nedenfor.

Det er vigtigt at bemærke, at de fleste metamorfe sten er anisotropiske (har forskellige egenskaber i forskellige retninger). For eksempel er skifer meget stærkt i kompression med spaltningerne vinkelret på kompressionsretningen og meget svagere, når de komprimeres i en retning parallelt med spaltningerne.

Alle andre folierede klipper opfører sig på en lignende måde. Således kan rækkevidden af værdier for nogle tests være meget stor. Nogle fælles tekniske egenskaber for metamorfe sten er angivet i tabellen nedenfor.

jeg. Marmor:

Marmor er dannet som metamorphosed carbonate rock, mest normalt kalksten. Marmor kan findes i regionalt metamorphosed områder langs kontinentet kontinent kollisionszoner og også i rødder af foldede bjergkæder. De kan også findes i områder, der var tidligere overfladiske marine hylder, hvor enorme mængder koralrev akkumulerede.

Ren marmor, hovedsagelig kalcit med mindre urenheder, er hvidt, men afhængigt af niveauet af metamorfose og kemiske urenheder i den oprindelige kalksten er der sandsynligvis forskellige farver og krystalstørrelser. Marmor er værdsat som en sten til skulptur, da den er blød og smukt farvet.

Usædvanlige teksturer og farver gør denne sten til en meget værdifuld stent for bygninger. Den smukke Taj Mahal i Indien er lavet af marmor. Det skal dog bemærkes, at marmor er påvirket af industriforurening og sur regn.

ii. kvartsit:

Kvartsit dannes ved metamorfose af kvartssandsten med 95% siliciumdioxidindhold. Vi ved sandstensform er lavland og marine sedimentære miljøer, der findes kvartsitter her i metamorfe indstillinger. Kontakt metamorfisme producerer også kvartsit, og der kan derfor findes kvartsit omkring granitintræktioner.

Kvarts er meget modstandsdygtig over for erosion og understøtter ikke vegetation. Derfor danner det udsatte stenrige landskaber og robuste kanter. Kvartsit kan ses i strømkanaler, vejskæringer og bakkeskråninger og kan se ud fra de mellemliggende skister.

Når komprimeret kvarts bliver hårdere. Den er meget hård og meget modstandsdygtig over for skæring. Det bruges derfor sjældent som byggesten. Ren kvartsit er hvid. Mindre mængder af elementer som jern og mangan gør rocken grøn eller grå.

iii. Slate:

Denne metamorfe sten er dannet ved metamorfose af mudstone, når den er stærkt komprimeret. Dens farve er sort til grå. Det findes almindeligvis i rødderne af gamle foldede bjergkæder. Det giver mulighed for at blive spaltet i plader, da alle glimmermineralerne i denne sten er perfekt justeret vinkelret på kompressionsretningen. Da det klipper let, kan det spaltes for at producere plader af enorm størrelse.

Skifer er meget modstandsdygtig over for vejrforhold, og det har derfor tendens til at blive udsat i grove bakker. Det bryder som skøre splinter langs sine spaltningsplaner. På grund af sin egenskab af vejrbestandighed og modstandsdygtighed mod angreb ved sur regn kan den bruges som tagdækningsmateriale i industrialiserede områder. Skifer er også vant til at lave skriveskiver og sorte brædder. Det kan bruges til toppen af billardborde, hvor både vægt og fladhed er afgørende.

På nogle steder forekommer farvet skifer i rød, brun, grøn og gul med attraktiv tekstur.

Tabellen foran giver et resumé af klassifikationen af metamorfe klipper, der indikerer forældrenes rock, metamorfe forhold og tekstur.