Što je gnajs? Metamorfne stijene. Podrijetlo, sastav, svojstva i primjena gnajsa

Gnajs je grubo zrnasta stijena metamorfnog podrijetla s karakterističnom strukturom u obliku izmjeničnih slojeva različitih minerala. Kao rezultat ovog rasporeda, ima prugasti izgled. Pojam "gnajs" nije povezan s određenim mineralnim sastavom, jer je potonji vrlo promjenjiv i ovisi o protolitu (prekursoru). Ova stijena ima mnogo sorti.

Što je gnajs

Kao što je gore spomenuto, naziv "gnajs" je pokazatelj teksture, a ne sastav sastojaka. Pod ovu definiciju spadaju mnoge metamorfne stijene s trakastom strukturom koja odražava odvajanje svijetlih i tamnih minerala. Ova vrsta rasporeda ukazuje na krutost uvjeta za formiranje svih gnajsa.

Odvajanje minerala događa se s dovoljno jakom migracijom iona, što je moguće samo na vrlo visokoj temperaturi (600-700 IPO C). Drugi preduvjet je jak pritisak koji dovodi do pojave pruga. Štoviše, potonji mogu biti ravni ili zakrivljeni i imaju različite debljine.

Karakteristična značajka gnajsove teksture je i to što njezine trake nisu čvrsti listovi ili ploče, već slojevi zrnaste strukture. U većini slučajeva mineralne granule vidljive su golim okom.

Vizualno, gnajsi mogu izgledati drugačije. Svaka vrsta pasmine ove vrste ima jedinstveni uzorak. Crni i svijetli mineralni slojevi mogu biti ravni, valoviti ili nepravilnog oblika. U potonjem slučaju njihov raspored izgleda kaotično. U nekim stijenama trake su toliko debele da je struktura gnajsa vidljiva samo na komadu stijene dovoljno velike veličine.

Opće informacije

Gnajs je vrlo česta vrsta stijena, najkarakterističnija u donjim zonama kontinentalne kore. Međutim, na nekim je mjestima često na površini. To se događa u onim dijelovima svijeta gdje kristalne stijene nisu prekrivene slojem sedimentnih (Skandinavija, Kanada itd. d.).

Odgovor na pitanje što je gnajs nije uvijek bio jasan. Izraz je Agricola prvi put upotrijebila 1556. godine kako bi se odnosila na stijenu koja ima vene koje sadrže željezo. Temelje moderne upotrebe imena navodno je 1786. postavio Vegner. Gnajs je definirao kao feldspatnu stijenu s kvarcnom liskunom i strukturom grubog škriljevca.

Značajke metamorfnih stijena

Metamorfne su stijene koje nastaju kao rezultat transformacije prekursora magmatskog ili sedimentnog podrijetla. Promjene su pretežno posljedica tektonskih procesa koji uzrokuju da određena područja zemljine kore padnu u uvjete povišene temperature i tlaka. To pokreće niz fizikalno-kemijskih procesa koji rezultiraju:

• do rekristalizacije-promjene orijentacije, položaja i strukture minerala;
• dehidracija;
• migracije rješenja;
• pretvaranje nekih kemijskih spojeva u druge;
• uvođenje novih komponenti sastava.

Kao rezultat toga, izvorna stijena (sedimentna, magmatska ili metamorfna) poprima potpuno drugačija svojstva. U ovom slučaju, stupanj promjene ovisi o jačini i trajanju utjecaja čimbenika koji uzrokuju transformaciju.

Tipični primjeri metamorfnih stijena su kvarcit, mramor i škriljevac nastali od pješčenjaka, vapnenca i gline. Magmatski i sedimentni protoliti ponašaju se različito kada se transformiraju. Često se metamorfizam provodi u nekoliko faza.

Gnajs je primjer metamorfne stijene visoke kvalitete. To znači da je nastao u vrlo teškim fizičkim uvjetima.

Struktura i sastav gnajsa

Kao što je gore spomenuto, sastav sastojaka gnajsa prilično je promjenjiv. Međutim, u svim stijenama ove skupine može se razlikovati niz minerala koji se najčešće javljaju. Većina gnajsa temelji se na:

• feldspat (ortoklaz, plagioklaz);
• kvarc;
• liskuni (biskvit, biotit itd. d.).

Hornblende (Augit) mogu biti prisutne u malim količinama, kao i razne nečistoće.

Mineralni spektar također može uključivati:

• grafit;
• stavrolit;
• kijanit;
• šipak;
• sillimanit;
• amfiboli;
• porfiroblasti;
• epidot.

Općenito se može reći da je struktura gnajsa oblikovana svijetlim i tamnim silikatima koji tvore nepravilne subaralelne trake debljine od 1 do 10 mm. Međutim, ponekad mogu biti puno deblji. To sugerira da je takav gnajs podvrgnut djelomičnom topljenju ili uvođenju novog materijala. Takve se promjene događaju pri prelasku na drugu vrstu stijene-migmatit.

Unatoč dobro razvijenoj folijaciji, ključno svojstvo gnajsa je cjelovitost. Ovo je prilično jaka pasmina. Pod utjecajem opterećenja ne cijepa se duž ravnina folijacije, kao što je, na primjer, škriljevac. To je zato što manje od 50% mineralnih zrna dobiva ispravnu orijentaciju u gnajsu. Kao rezultat, formira se prilično gruba slojevita struktura. Uzorak cijepanja jedan je od ključnih parametara pomoću kojeg se može utvrditi koja je stijena gnajs, a koja filit ili škriljevac.

Svjetlosne trake obično čine feldspat i kvarc, dok tamne trake čine mafični minerali (hornblende, piroksen, biotit itd.e).

Formiranje pasmine

Gnajs nastaje rekristalizacijom mineralnih zrna pod jakom toplinom i pritiskom. Taj se proces događa na granici sudara ploča i naziva se regionalni metamorfizam. Tijekom takvih promjena mineralna zrna se povećavaju i razdvajaju u trake, čineći stijenu otpornijom.

Gnajs se može formirati iz različitih prekursora, uključujući:

• naslage gline i pijeska;
• magmatske stijene;
• siliko-karbonatne i karbonatne naslage.

Najtipičniji protolit gnajsa je škriljevac. Pod utjecajem temperature i tlaka pretvara se u filit, zatim u metamorfni škriljevac i na kraju u gnajs. Ovaj je postupak popraćen pretvaranjem glinovitih komponenata izvorne stijene u liskune, koje se rekristalizacijom pretvaraju u granulirane minerale. Pojava potonjeg smatra se granicom prijelaza u gnajs.

Prilično uobičajeni protoliti uključuju i diarit. Granit također može poslužiti kao prekursor, koji kao rezultat izloženosti visokoj temperaturi i tlaku dobiva prugastu strukturu. Takav gnajs naziva se granit. Tijekom njegovog formiranja, mineraloške transformacije praktički se ne događaju. Promjene su pretežno strukturne.

Granitni gnajs također nastaje metamorfizmom nekih sedimentnih stijena. Krajnji proizvod njihove transformacije ima prugastu strukturu i mineraloški sastav sličan granitu.

Klasifikacija

Klasifikacija stijena temelji se na četiri karakteristike gnajsa:

• vrsta protolita;
• naziv protolita;
• mineralni sastav;
• struktura i tekstura.

Dvostruki izraz obično se koristi za označavanje sorte pasmine. Na primjer, prisutnost riječi u naslovu "granit" označava da je takav gnajs nastao od granita, i "diorit" - od diorita. U ovom slučaju, pojašnjavajući pojam odgovara određenom protolitu.

Klasifikacija prema vrsti preteče je šira. Prema njezinim riječima, svi gnajsi su podijeljeni u dvije vrste:

• ortogneisi-nastali od magmatskih stijena;
• paragneisi-potječu iz sedimentnih stijena.

Prema mineralnom sastavu razlikuju se sljedeće vrste gnajsa:

• piroksen;
• alkalni;
• amfibol;
• biotit;
• dvočlane;
• mošusni;
• plagiogneis.

Ako prije riječi "gnajs" ne vrijedi pojašnjavajući pojam, tada se sastav komponenata konvencionalno smatra klasičnim (feldspat, kvarc, biotit).

Strukturna klasifikacija karakterizira oblik i raspored slojeva. Tamne i svijetle pruge mogu oblikovati različite teksture, u vezi s kojima se razlikuju stabla, listovi, vrpce gnajsa itd.

Fizička i mehanička svojstva

Unutar skupine gnajsa, stupanj raslojavanja različitih stijena varira u prilično širokom rasponu, pa stoga pokazatelji fizikalno-mehaničkih svojstava uvelike variraju. Eksperimentalno su utvrđene sljedeće vrijednosti za glavne karakteristike:

• gustoća — 2650-2870 k g / m³;
• apsorpcija vode-0,2-2,3 %;
• poroznost-0,5-3,0 %.

Općenito, gnajs se može opisati kao teška, čvrsta i gruba na dodir stijena visoke gustoće i izrazito slojevite strukture otporne na cijepanje. Tvrdoća ovog kamena usporediva je s čelikom.

Praktična primjena

Gnajs široko koristi se u građevinarstvu i uređenje okoliša. Većina ovog kamena se koristi za proizvodnju šljunka i drobljenog kamena, međutim, ova je stijena također prikladna:

• za polaganje temelja;
• za izradu pločica;
• za oblaganje pločnika, nasipa;
• kao kamen od ruševina.

Prednosti gnajsa kao građevinskog materijala su njegova čvrstoća i otpornost na kiseline u kućanstvu. Estetska ljepota ovaj kamen čini ga pogodnim za izradu okrenutih ploča. Gnajs se često zamjenjuje granitom, jer je potonji mnogo skuplji za vađenje.