Què és el gneis? roques metamòrfiques. Origen, composició, propietats i ús dels gneis

2024 Autora: Henry Conors | [email protected]. Última modificació: 2024-02-12 04:51

El gneis és una roca de gra gruixut d'origen metamòrfic amb una estructura característica en forma de capes alternes de diversos minerals. Com a resultat d'aquesta disposició, té un aspecte ratllat. El terme "gneis" no està associat a una composició mineral concreta, ja que aquesta última varia molt i depèn del protòlit (precursor). Aquesta roca té moltes varietats.

Què és el gneis

Com s'ha indicat anteriorment, el nom "gneis" és un indicador de la textura, no de la composició dels components. Aquesta definició inclou moltes roques metamòrfiques amb una estructura en bandes, que reflecteix la separació de minerals clars i foscos. Aquest tipus de localització indica la rigidesa de les condicions per a la formació de tots els gneis.

La separació de minerals es produeix amb una migració d'ions prou forta, que només és possible a temperatures molt elevades(600-700 °C). La segona condició necessària és una pressió forta, que provoca l'aparició de ratlles. A més, aquest últim pot ser recte i corbat i tenir diferents gruixos.

Un tret característic de la textura del gneis és també que les seves bandes no són làmines o plaques contínues, sinó capes amb una estructura granular. En la majoria dels casos, els grànuls minerals són visibles a simple vista.

Visualment, els gneis poden semblar diferent. Cada tipus de raça d'aquest tipus té un patró únic. Les capes minerals negres i lleugeres poden ser rectes, ondulades o tenir una forma irregular. En aquest últim cas, la seva disposició sembla caòtica. En algunes pedres, les bandes són tan gruixudes que l'estructura del gneis només és visible en un tros de roca prou gran.

Informació general

El gneis és un tipus de roca molt comú, més característic de les zones inferiors de l'escorça continental. No obstant això, en alguns llocs sovint es troba a la superfície. Es troba a parts del món on les roques cristal·lines no estan cobertes per capes sedimentàries (Escandinàvia, Canadà, etc.).

La resposta a la pregunta, què és el gneis, no sempre va ser inequívoca. Per primera vegada aquest terme va ser utilitzat per Agricola l'any 1556 per referir-se a una roca amb vetes de ferro. La base de l'ús modern d'aquest nom va ser suposadament posada el 1786 per Wegner. Va definir el gneis com una roca de feldespat amb mica de quars iestructura d'esquist gruixut.

Característiques de les roques metamòrfiques

S'anomenen roques metamòrfiques, que es formen com a conseqüència de la transformació de precursors d'origen ígnio o sedimentari. Els canvis estan associats principalment a processos tectònics, que porten al fet que determinades parts de l'escorça terrestre caiguin en condicions de temperatura i pressió elevades. Això desencadena una sèrie de processos físics i químics que donen lloc a:

• a la recristal·lització: un canvi en l'orientació, la ubicació i l'estructura dels minerals;
• deshidratació;
• migració de solucions;
• transformació d'uns compostos químics en altres;
• introducció de nous components de la composició.

Com a resultat, la roca original (sedimentària, ígnia o metamòrfica) adquireix propietats completament diferents. Al mateix temps, el grau de canvi depèn de la força i la durada de la influència dels factors que causen la transformació.

Exemples típics de roques metamòrfiques són la quarsita, el marbre i l'esquist, formats a partir de pedra arenisca, calcària i argila, respectivament. Els protòlits ígnis i sedimentaris es comporten de manera diferent durant la transformació. Sovint, el metamorfisme es produeix en diverses etapes.

El gneis és un exemple de roca metamòrfica d' alta qualitat. Això vol dir que es va formar en condicions físiques molt dures.

Estructura i composició del gneis

Com s'ha indicat anteriorment, la composició dels components del gneis és força variable. No obstant això, en totes les races d'aquest grup és possibleIdentificar alguns dels minerals més comuns. La majoria dels gneis es basen en:

• feldspat (ortoclasa, plagioclasa);
• quartz;
• mica (biscovita, biotita, etc.).

Una petita quantitat pot contenir hornblenda (augita), així com diverses impureses.

L'espectre mineral també pot incloure:

• grafit;
• staurolita;
• cianita;
• granat;
• sillimanite;
• amfíbols;
• porfiroblasts;
• epídot.

En general, podem dir que l'estructura del gneis està formada per silicats clars i foscos, que formen bandes subparal·leles irregulars amb un gruix d'1 a 10 mm. Tanmateix, de vegades poden ser molt més gruixudes. Això suggereix que aquest gneis va patir una fusió parcial o la introducció de material nou. Aquests canvis es produeixen durant la transició a un altre tipus de roca: la migmatita.

Malgrat les capes ben desenvolupades, la propietat clau del gneis és la integritat. Aquesta és una raça força forta. Sota la influència de les càrregues, no es divideix al llarg dels plans de laminació, com ho fa, per exemple, la pissarra. Això s'explica pel fet que menys del 50% dels grans minerals reben l'orientació correcta en el gneis. Com a resultat, es forma una estructura en capes bastant gruixuda. La naturalesa del trencament és un dels paràmetres clau mitjançant els quals és possible determinar quina roca és gneis i quina és fil·lita o esquist.

Les ratlles clares solen estar formades per feldspat iquars i foscos: minerals màfics (hornblenda, piroxè, biotita, etc.).

Formació de la raça

El gneis es forma com a resultat de la recristal·lització de grans minerals sota una forta calor i pressió. Aquest procés es produeix al límit de col·lisió de plaques i s'anomena metamorfisme regional. Durant aquests canvis, els grans minerals augmenten de mida i es separen en bandes, fent que la roca sigui més estable.

El gneis es pot formar a partir d'una varietat de precursors, com ara:

• dipòsits d'argila i sorra;
• roques ígnies;
• Dipòsits de silicicarbonat i carbonat.

El protòlit de gneis més típic és l'esquist. Sota la influència de la temperatura i la pressió, es converteix en fil·lita, després en esquist metamòrfic i finalment en gneis. Aquest procés va acompanyat de la transformació dels components argilosos de la roca original en micas que, com a conseqüència de la recristal·lització, es transformen en minerals granulars. L'aparició d'aquest últim es considera el límit de la transició al gneis.

La diarita també és un protòlit força comú. El granit també pot servir com a precursor que, com a resultat de l'exposició a alta temperatura i pressió, adquireix una estructura ratllada. Aquest gneis s'anomena granit. Durant la seva formació, pràcticament no es produeixen transformacions mineralògiques. Els canvis són principalment estructurals.

El gneis de granit també es forma com a resultat del metamorfisme d'algunes roques sedimentàries. Producte finalla seva transformació té una estructura en bandes i una composició mineralògica semblant al granit.

Classificació

La classificació de les roques es basa en quatre característiques del gneis:

• tipus protolit;
• nom del protolit;
• composició mineral;
• estructura i textura.

Normalment s'utilitza un terme doble per designar una varietat de raça. Per exemple, la presència de la paraula "granit" al nom indica que aquest gneis es va formar a partir de granit i "diorita" - de diorita. En aquest cas, el terme qualificatiu correspon a un protòlit concret.

La classificació segons el tipus de raça predecessora és més àmplia. Segons ella, tots els gneis es divideixen en dos tipus:

• ortogneis - formats a partir de roques ígnies;
• paragneis - originat a partir de roques sedimentàries.

Els següents tipus de gneis es distingeixen per la seva composició mineral:

• piroxen;
• alcalina;
• amfíbol;
• biotita;
• two-mica;
• muscular;
• plagiogneis.

Si no hi ha cap terme qualificatiu abans de la paraula "gneis", la composició del component es considera condicionalment clàssica (feldspat, quars, biotita).

La classificació estructural caracteritza la forma i la disposició de les capes. Les bandes fosques i clares poden formar diferents textures, en relació amb les quals es distingeixen els gneis d'arbres, de fulles, de cintes, etc.

Propietats físiques i mecàniques

Dins del grup del gneis, el grau de cisalla de diferents roquesvaria en un rang força ampli i, per tant, els indicadors de propietats físiques i mecàniques fluctuen molt. Es van establir experimentalment els valors següents per a les característiques principals:

• densitat - 2650-2870 g/m³;
• absorció d'aigua - 0,2-2,3%;
• porositat - 0,5-3,0%.

En general, el gneis es pot descriure com una roca pesada, dura i rugosa amb una alta densitat i una estructura clarament en capes que és resistent a la ruptura. La duresa d'aquesta pedra és comparable a l'acer.

Aplicació pràctica

El gneis s'utilitza àmpliament en la construcció i el disseny del paisatge. La major part d'aquesta pedra s'utilitza per fer grava i pedra triturada, però aquesta roca també és adequada:

• per posar les bases;
• per fer rajoles;
• per a voreres, terraplens;
• com a pedra de runa.

Els avantatges del gneis com a material de construcció són la seva força i resistència als àcids domèstics. La bellesa estètica d'aquesta pedra la fa apta per a la producció de rajoles de carament. Sovint se substitueix el granit pel gneis, ja que aquest darrer és molt més car de treure'l.