Gneiss is een grofkorrelige rots van metamorfe oorsprong met een karakteristieke structuur in de vorm van afwisselende lagen van verschillende mineralen. Als gevolg van deze opstelling heeft het een gestreept uiterlijk. De term "gneiss" wordt niet geassocieerd met een specifieke minerale samenstelling, aangezien deze laatste sterk varieert en afhankelijk is van de protoliet (precursor). Deze rotsformatie heeft veel variëteiten.
Wat is gneiss?
Zoals hierboven opgemerkt, is de naam "gneiss" een indicator voor textuur, niet voor samenstelling van componenten. Onder deze definitie vallen veel metamorfe gesteenten met een gestreepte structuur, die de scheiding van lichte en donkere mineralen weerspiegelen. Dit type opstelling geeft de ernst van de vormingsvoorwaarden van alle gneisses aan.
De scheiding van mineralen vindt plaats met een vrij sterke migratie van ionen, wat alleen mogelijk is bij een zeer hoge temperatuur (600-700 ° C). De tweede noodzakelijke voorwaarde is sterke druk, wat leidt tot het verschijnen van strips. Deze laatste kunnen bovendien recht of gebogen zijn en verschillende diktes hebben.
Een kenmerkend kenmerk van de gneiss-textuur is ook dat de strepen geen massieve platen of platen zijn, maar lagen met een korrelige structuur. In de meeste gevallen zijn minerale korrels met het blote oog zichtbaar.
Visueel kunnen gneisses er anders uitzien. Elk ras van dit type heeft een uniek patroon. Zwarte en lichte minerale lagen kunnen recht, golvend of onregelmatig van vorm zijn. In het laatste geval ziet hun locatie er chaotisch uit. Bij sommige stenen zijn de strepen zo dik dat de gneisstructuur alleen zichtbaar is op een stuk rots van voldoende grote afmeting.
Algemene informatie
Gneis is een veel voorkomend gesteentetype, het meest kenmerkend voor de lagere zones van de continentale korst. Op sommige plaatsen bevindt het zich echter vaak aan de oppervlakte. Dit wordt gevonden in die delen van de wereld waar kristallijne gesteenten niet worden bedekt door een laag sedimentair gesteente (Scandinavië, Canada, enz.).
Het antwoord op de vraag wat gneis is, was niet altijd eenduidig. Voor het eerst werd deze term in 1556 door Agricola gebruikt om te verwijzen naar een rots met ijzerhoudende aderen. De basis voor het moderne gebruik van deze naam zou in 1786 door Wegner zijn gelegd. Hij definieerde gneis als een veldspaatgesteente met kwartsmica en een grove schiststructuur.
Kenmerken van metamorfe gesteenten
Rotsen die metamorf worden genoemd, worden gevormd als gevolg van de transformatie van voorlopers van stollings- of sedimentaire oorsprong. De veranderingen houden voornamelijk verband met tektonische processen, die ertoe leiden dat bepaalde delen van de aardkorst in omstandigheden van verhoogde temperatuur en druk vervallen. Dit start een aantal fysisch-chemische processen die leiden tot:
- herkristallisatie - een verandering in de oriëntatie, locatie en structuur van mineralen;
- uitdroging;
- migratie van oplossingen;
- de omzetting van sommige chemische verbindingen in andere;
- de introductie van nieuwe componenten van de compositie.
Het resultaat is dat het brongesteente (sedimentair, stollend of metamorf) totaal verschillende eigenschappen krijgt. Bovendien hangt de mate van verandering af van de sterkte en de duur van de blootstelling aan de factoren die de transformatie veroorzaken.
Typische voorbeelden van metamorf gesteente zijn kwartsiet, marmer en leisteen, respectievelijk gevormd uit zandsteen, kalksteen en klei. Magmatische en sedimentaire protolieten gedragen zich tijdens transformatie anders. Vaak wordt metamorfisme in verschillende fasen uitgevoerd.
Gneiss is een voorbeeld van hoogwaardig metamorf gesteente. Dit betekent dat het is gevormd onder zeer zware fysieke omstandigheden.
De structuur en samenstelling van gneis
Zoals hierboven opgemerkt, is de samenstelling van de componenten van gneiss nogal variabel. In alle gesteenten van deze groep zijn echter een aantal van de meest voorkomende mineralen te onderscheiden. De basis van de meeste gneisses zijn:
- veldspaat (orthoklaas, plagioklaas);
- kwarts;
- mica (koekje, biotiet, enz.).
In een kleine hoeveelheid kunnen hoornblende (augiet) en verschillende onzuiverheden aanwezig zijn.
Het mineraalspectrum kan ook zijn:
- grafiet;
- stauroliet;
- kyanite;
- granaatappel;
- sillimanite;
- amfibolen;
- porfyroblasten;
- bijbal.
Over het algemeen kunnen we zeggen dat de gneiss-structuur wordt gevormd door lichte en donkere silicaten, die onregelmatige subparallelle banden vormen met een dikte van 1 tot 10 mm. Soms kunnen ze echter veel dikker zijn. Dit suggereert dat een dergelijk gneis gedeeltelijk smolt of de introductie van nieuw materiaal onderging. Dergelijke veranderingen vinden plaats tijdens de overgang naar een ander type steen - migmatiet.
Ondanks de goed ontwikkelde stratificatie is integriteit de belangrijkste eigenschap van gneiss. Dit is een vrij sterk ras. Onder invloed van belastingen scheurt het niet langs de foliatie-vliegtuigen, zoals bijvoorbeeld leisteen. Dit komt omdat minder dan 50% van de minerale korrels de juiste oriëntatie in de gneis krijgen. Hierdoor wordt een vrij ruwe gelaagde structuur gevormd. De aard van de splitsing is een van de belangrijkste parameters waarmee kan worden bepaald welke steen gneis is en welke phylliet of leisteen.
Lichte banden worden meestal gevormd door veldspaat en kwarts en donkere banden door mafische mineralen (hoornblende, pyroxeen, biotiet, enz.).
Rotsformatie
Gneiss wordt gevormd als gevolg van herkristallisatie van minerale korrels onder sterke verhitting en druk. Dit proces vindt plaats op de grens van plaatbotsingen en wordt regionaal metamorfisme genoemd. Tijdens dergelijke veranderingen worden minerale korrels groter en verdeeld in stroken, waardoor de rots stabieler wordt.
Gneiss kan ontstaan uit verschillende voorgangers, waaronder:
- klei en zandafzettingen;
- stollingsgesteenten;
- silico-carbonaat- en carbonaatafzettingen.
De meest typische gneis-protoliet is leisteen. Onder invloed van temperatuur en druk verandert het in fylliet, vervolgens in metamorfe leisteen en tenslotte in gneis. Dit proces gaat gepaard met de transformatie van kleicomponenten van het brongesteente in mica, die als gevolg van herkristallisatie worden omgezet in korrelmineralen. Het uiterlijk van de laatste wordt beschouwd als de grens van de overgang naar gneis.
Diaritis is ook een vrij veel voorkomende protoliet. Graniet kan ook dienen als voorloper, die door blootstelling aan hoge temperatuur en druk een gestreepte structuur krijgt. Zo'n gneis wordt graniet genoemd. Tijdens de vorming komen mineralogische transformaties praktisch niet voor. Veranderingen zijn voornamelijk structureel van aard.
Granietgneis wordt ook gevormd als gevolg van metamorfisme van sommige sedimentaire gesteenten. Het eindproduct van hun conversie heeft een gestreepte structuur en mineralogische samenstelling vergelijkbaar met graniet.
Classificatie
De rasclassificatie is gebaseerd op vier gneiss-kenmerken:
- type protoliet;
- naam van protoliet;
- minerale samenstelling;
- structuur en textuur.
Een dubbele term wordt meestal gebruikt om naar een rasras te verwijzen. De aanwezigheid van het woord "graniet" in de naam geeft bijvoorbeeld aan dat dergelijke gneis is gevormd uit graniet en "dioritisch" uit dioriet. In dit geval komt de kwalificerende term overeen met een specifieke protoliet.
Indeling naar type voorloperras is breder. Volgens haar zijn alle gneisses onderverdeeld in twee soorten:
- orthogneisses - gevormd uit stollingsgesteenten;
- paragneisses - is ontstaan uit sedimentair gesteente.
Volgens de minerale samenstelling worden de volgende soorten gneisses onderscheiden:
- pyroxeen;
- alkalisch;
- amfibool;
- biotiet;
- two-mica;
- gespierd
- plagiogneisses.
Als het woord "gneiss" geen kwalificerende term heeft, wordt de samenstellende samenstelling conventioneel als klassiek beschouwd (veldspaat, kwarts, biotiet).
Structurele classificatie kenmerkt de vorm en locatie van de lagen. Donkere en lichte strepen kunnen verschillende texturen vormen en maken daarom onderscheid tussen boom, blad, tape gneis, enz.
Fysieke en mechanische eigenschappen
Binnen de gneiss-groep varieert de mate van schistositeit van verschillende gesteenten over een vrij groot bereik en daarom fluctueren de indicatoren van fysieke en mechanische eigenschappen enorm. Voor de belangrijkste kenmerken zijn experimenteel de volgende waarden vastgesteld:
- dichtheid - 2650-2870 tot g / m3;
- wateropname - 0, 2-2, 3%;
- poreusheid - 0, 5-3, 0%.
Over het algemeen kan gneis worden gekarakteriseerd als een zwaar, sterk en ruw aanvoelend gesteente met een hoge dichtheid en een duidelijk gelaagde structuur, bestand tegen splijten. De hardheid van deze steen is vergelijkbaar met staal.
