Структури на метаморфни скали
Структурата на метаморфните скали винаги енапълно кристална. Размерите на минералните зърна обикновено се увеличават с повишаване на температурата на метаморфизма. Ако метаморфната скала не е достигнала равновесие с дадените физикохимични параметри на околната среда, тогава тя съдържа останки от структурата на оригиналната скала, чието изследване е от интерес за възстановяване на състава на първичната скала и историята на образуването на метаморфната скала. Такива структури се наричатреликви.
Метаморфните скали се характеризират със сплескана (табуларна, листна, люспеста) и игловидна форма на минералните зърна, което е свързано с разтварянето на минералните зърна по посока на действащото налягане и растежа им в перпендикулярна равнина. По-рядко се срещат зърнесто-кристални скали.
Метаморфните скали, които са претърпели смачкване под действието на насочено налягане, придобиваткатакластичниструктури, които се характеризират с ъглова форма на скални фрагменти, между които има фино кластичен и протрит материал, циментиращ по-големи скални фрагменти.
Метаморфни скални текстури
Структурата на метаморфните скали е тяхната най-важна външна характеристика и ясно отразява условията на тяхното образуване. Ориентираните текстури са най-характерни за метаморфните скали. Почти всички метаморфни скали са с плътна структура. Следните текстури на метаморфните скали са най-често срещани.
1. Текстура на шисти. Характерен е за голяма група скали с регионален метаморфизъм, образувани под въздействието на ориентиран натиск - напрежение. С такава текстура скалата е съставена от ламеларни или люспести минерални зърна, разположени взаимно успоредно.
2. Масивнатекстура, която се характеризира с еднаквост на всеки участък от скалата. Такива текстури възникват в резултат на рекристализация на хомогенен материал при липса на насочено налягане. Образуват се в екзоконтактни ореоли на интрузивни масиви и дълбоки зони на земната кора.
3. Петнистатекстура. Тази текстура се дължи на неравномерното разпределение на минералите в скалата и възниква по време на контактно-термичен метаморфизъм на скалите.
4. Раиранатекстура. Това е редуване на ивици с различна дебелина с различен състав и структура, чието образуване може да се свърже както с реликтното наслояване на седиментни скали, така и с преразпределението на минералите по време на прекристализация.
5. Очилата или лещовиднатекстура се характеризира с наличието на по-големи овални зърна или агрегати от кварц или фелдшпат, разпръснати в скалата - „стъкла“, които се открояват по цвят на фона на шистозната основна тъкан на скалата. Среща се в скали на регионален метаморфизъм.
6. Сплескана или гофриранатекстура. В скалите се наблюдават много малки гънки.
Минерален състав на метаморфните скали
Минералният състав на метаморфните скали зависи от състава на първоначалната скала и действащите фактори на метаморфизма. Той се различава значително от състава както на седиментните, така и на магматичните скали. Разнообразието на химичния състав на първоначалните скали и значителните вариации в термодинамичните параметри на метаморфните процеси водят до изключително разнообразие на минералния състав на метаморфните скали.
Минералите, изграждащи метаморфните скали, се разделят на следните групи:
минерали, присъстващи както в метаморфни, така и в магмени скали (фелдшпати, кварц, слюда, рогова обманка, пироксени идруги);
минерали от седиментни скали (калцит, доломит);
минерали, които са били вторични в магматичните скали, а в метаморфните скали са основните скалообразуващи (серпентин, хлорит, серицит, талк и др.);
всъщност метаморфни минерали, образуването на които е възможно само в силно метаморфозирани скали (дистен, силиманит, ставролит, някои гранати и др.).
Описанието на най-често срещаните метаморфни скали е дадено според видовете метаморфизъм.
Скали на регионален метаморфизъм
Процесите на регионален метаморфизъм се проявяват на огромни площи от десетки и стотици хиляди квадратни километри и според съвременните концепции протичат по време на нагънати деформации на скалите. Регионалният метаморфизъм протича в широк диапазон на температура (от 300 до 1000 С) и налягане (от 3 до 15,10 8 Pa).
С пълното наименование на метаморфната скала се дава нейното коренно наименование (например шисти, гнайс, роговици и др.) и определение за нея, в което се изброяват минералите, включени в скалата във възходящ ред на тяхното съдържание (не повече от 4-5). На първо място се поставя минералът, който присъства в най-малко количество. Например, кварц-талк шисти. Минералите, присъстващи в количества под 5%, не са отразени в името на скалата.
Най-често срещаните скали на регионален метаморфизъм сашисти- скали, характеризиращи се с ориентирано разположение на скалообразуващите минерали и способността да се разделят на тънки плочи или плочки (шистозност).
Според степента на метаморфизъм се разграничават слабо метаморфозирани глинести шисти, заемащи междинно положение - филити, хлоритни и серицитни шисти, зелени шисти и дълбоко метаморфозираникристални шисти.
Шист (шисти)– глинеста шистова скала със сив или черен цвят, състояща се от каолинит и други глинести минерали, хидрослюда, хлорит, кварц, фелдшпати, карбонати, въглеродни вещества. За разлика от глините, той не се накисва във вода, лесно се разцепва по протежение на шистозността на тънки твърди плочи с матова повърхност. Образува се при диагенеза и частична рекристализация на глините при потапянето им на дълбочина. С усилването на метаморфизма настъпва пълна прекристализация на глинестото вещество с образуване на филити и хлоритни шисти.
Филит–фино люспест(микрозърнеста), финошистова (финослойна) плътна скала със светъл или тъмносив цвят с копринено блестящ оттенък върху шистозните повърхности поради наличието на фин люспест мусковит - серицит. Понякога са боядисани с примеси от фино пулверизиран хематит в червеникави и лилави цветове. Въглеродният материал оцветява филитите в черно. Основните минерали на скалата са серицит и кварц (кварц-серицитова шиста). Често съдържа хлорит, биотит, албит и други минерали. С увеличаване на степента на метаморфизъм се трансформира в слюден шист.
Хлоритни шисти–шистова скала с тъмнозелен цвят, състояща се главно от хлорит, с примес на серицит, кварц.
Талков шисте шисти метаморфна скала, съставена от талк с примес на хлорит, кварц, актинолит, слюда и серпентин.
Зелените шистие широко разпространена шистова метаморфна скала със сиво-зелен цвят с различни нюанси, състояща се от албит, актинолит, хлорит, кварц с примес на карбонати и други минерали. Образува се от основно и второстепенномагмени скали и техните туфи при ниски температури (330 - 460С) и средни налягания (6 - 8,10 8 Pa). С повишаване на температурата метаморфизмите се заменят с амфиболити.
Кристален шисте общо наименование за група шисти, образувани в средните етапи на метаморфизма. Характеризират се със светло до тъмносив цвят, средно до едрозърнеста структура и добре развита шистиста или люспеста текстура. Състоят се от кварц, мусковит, биотит и типично метаморфни минерали - силиманит, ставролит, гранат. Според преобладаващата слюда се разграничават мусковитови, биотитови и двуслюдени шисти.
Амфиболитъте тъмно оцветена метаморфна скала с масивна, шистозна или линейна текстура и едра кристална структура. Състои се от амфибол (рогова обманка), плагиоклаз и понякога гранат. Амфиболитът се образува по време на метаморфизма на магмени скали с основен и ултраосновен състав и мергелни седиментни скали.
Кварцитъте зърнеста, масивна, понякога шистова скала, състояща се главно от кварцови зърна (повече от 70-80%), макроскопски неразличими и сливащи се в непрекъсната плътна и здрава маса. Цветът на кварцита може да бъде всеки. В допълнение към кварца, различните кварцити могат да включват слюда, плагиоклаз, талк, гранат и редица други минерали. Кварцитите се образуват при различни налягания и температури, обикновено от кварцови пясъчници. Кварцитите могат да се образуват и след различни вулканични скали (риолити, андезити, по-рядко след базалти) чрез метасоматични средства по време на постстволканичния етап на развитие на вулкана при условия на интензивно снабдяване с възходящи силициеви разтвори. Такива кварцити се наричат вторични (метасоматични). Кварцитите могат да се образуват и по време на прекристализацията на силициев диоксидгелове. По този начин се образуват железисти кварцити, които са широко разпространени в древните протерозойски пластове. Железните (магнетитни) кварцити са най-важната желязна руда (находища на Кривой Рог, KMA).
Мраморе общо наименование за фино-, средно- и едрозърнести карбонатни скали с масивна текстура, образувани при рекристализацията на варовик или доломит. В мрамора обикновено е възможно да се различат с невъоръжено око отделни кристали на съставящия го карбонат (обикновено калцит, по-рядко доломит и други карбонати). Обикновено мраморът съдържа значително количество примеси от други минерали и органични съединения, които го оцветяват в различни цветове. Примес на хематит оцветява мраморно червено, лимонит - жълто и кафяво, а битум - сиво и черно. Мраморите се образуват в широк диапазон от температури и налягания както по време на регионалния метаморфизъм на карбонатни скали, така и в близката контактна зона на големи тела от гранитоиди.
Серпентинит (серпентин)е плътна зелена скала с различни нюанси с криптокристална структура и масивна (рядко ивична или шистозна) текстура, състояща се от серпентин. Образува се метасоматично след ултраосновни оливинови скали (дунити, перидотити).