18 Метаморфические породы. Их формирование и свойства. Использование.
На земной поверхности активно действует процесс выветривания (разрушение горных пород и строительных материалов). Под поясом выветривания располагается пояс цементации, где рыхлые осадочные породы уплотняются и цементируются природными цементами. Ниже этой зоны, примерно с глубины 1 км, простирается зона метаморфизма (рис. 1.7).
В зоне метаморфизма все горные породы - магматические и осадочные - подвергаются воздействию факторов метаморфизма - высокой температуры, давления, флюидов – жидких, текучих химически активных веществ (магматических газов, растворов) - и претерпевают существенные изменения. Из них рождаются принципиально новые породы - метаморфические, которые имеют свои минеральный состав, структуру, текстуру, свойства (прилож. Д).
Разнообразие метаморфических пород, с одной стороны, связано с составом исходного материала, а с другой - с действием различных факторов метаморфизма. К числу основных побудительных причин метаморфизма относятся высокие давление и температура, а также действие флюидов – магматических газов и водных растворов. В зависимости от преобладающих факторов в зоне метаморфизма выделяются два основных типа метаморфизма: 1) контактовый; 2) динамометаморфизм.
Динамометаморфизм. Это преобразование исходных пород, происходящее под действием высокого давления, которое возникает при процессах горообразований или же в силу давления вышележащих многокилометровых толщ осадочных пород, образующихся при опускании земной поверхности. При таком метаморфизме происходит распад первичных минералов, образуются новые метаморфические породы со своей характерной сланцеватой структурой (текстурой) и новыми минералами, для которых характерны удлинённая форма кристаллов (роговая обманка) и чешуйчатые очертания (хлорит, биотит, мусковит, тальк).
Подзоны метаморфизма
В земной коре зона метаморфизма по глубине подразделяется на три подзоны: эпи-, мезо- и катаподзона, где последняя является аналогом области регионального метаморфизма и имеет самую высокую степень воздействия факторов метаморфизма на исходные породы (табл. 6).
Эпиподзоне соответствует начальная степень метаморфизма. Изменение исходных пород слабое, структура их может сохраниться. Для этой зоны характерны минералы типа хлорита, талька, кварца. Типичными породами являются филлит, хлоритовый и тальковый сланцы.
В мезоподзоне степень метаморфизма более интенсивна. Давление одностороннее, породы имеют сланцевый облик. В этой зоне особо устойчивы роговая обманка, кварц и слюды.
Катаподзона представляет собой зону наиболее интенсивных давлений и высоких температур. К числу характерных минералов относятся кварц, основные плагиоклазы, микроклин, пироксены и др. Типичной горной породой этой зоны является гнейс.