Gneis ist ein grobkörniges Gestein metamorphen Ursprungs mit einer charakteristischen Struktur in Form alternierender Schichten verschiedener Mineralien. Infolge dieser Anordnung hat es ein gestreiftes Aussehen. Der Begriff "Gneis" ist nicht mit einer bestimmten Mineralzusammensetzung verbunden, da letztere stark variiert und vom Protolithen (Vorläufer) abhängt. Diese Felsformation hat viele Sorten.
Was ist Gneis?
Wie oben erwähnt, ist der Name "Gneis" ein Indikator für die Textur, nicht für die Zusammensetzung der Komponenten. Unter dieser Definition fallen viele metamorphe Gesteine mit einer gebänderten Struktur, die die Trennung von hellen und dunklen Mineralien widerspiegeln. Diese Art der Anordnung zeigt die Schwere der Bildungsbedingungen aller Gneise an.
Die Abtrennung von Mineralien erfolgt mit einer ziemlich starken Ionenwanderung, die nur bei einer sehr hohen Temperatur (600-700 ° C) möglich ist. Die zweite notwendige Bedingung ist starker Druck, der zum Auftreten von Streifen führt. Darüber hinaus können letztere entweder gerade oder gekrümmt sein und unterschiedliche Dicken aufweisen.
Ein charakteristisches Merkmal der Gneisstruktur ist auch, dass ihre Streifen keine festen Blätter oder Platten sind, sondern Schichten mit einer körnigen Struktur. In den meisten Fällen sind Mineralkörnchen mit bloßem Auge sichtbar.
Optisch können Gneise anders aussehen. Jede Rasse dieser Art hat ein einzigartiges Muster. Schwarze und leichte Mineralschichten können gerade, wellig oder unregelmäßig sein. Im letzteren Fall sieht ihre Lage chaotisch aus. Bei einigen Steinen sind die Streifen so dick, dass die Gneisstruktur nur auf einem ausreichend großen Gesteinsstück sichtbar ist.
Allgemeine Informationen
Gneis ist eine sehr häufige Gesteinsart, die für die unteren Zonen der Kontinentalkruste am charakteristischsten ist. An einigen Stellen befindet es sich jedoch häufig an der Oberfläche. Dies ist in jenen Teilen der Welt zu finden, in denen kristalline Gesteine nicht von einer Schicht sedimentärer Gesteine bedeckt sind (Skandinavien, Kanada usw.).
Die Antwort auf die Frage, was Gneis ist, war nicht immer eindeutig. Zum ersten Mal wurde dieser Begriff 1556 von Agricola verwendet, um sich auf ein Gestein mit eisenhaltigen Adern zu beziehen. Der Grundstein für die moderne Verwendung dieses Namens soll 1786 von Wegner gelegt worden sein. Er definierte Gneis als Feldspatgestein mit Quarzglimmer und einer groben Schieferstruktur.
Merkmale metamorpher Gesteine
Als metamorph bezeichnete Gesteine entstehen durch die Umwandlung von Vorläufern magmatischen oder sedimentären Ursprungs. Die Veränderungen sind hauptsächlich mit tektonischen Prozessen verbunden, die dazu führen, dass bestimmte Bereiche der Erdkruste in Bedingungen erhöhter Temperatur und erhöhten Drucks fallen. Dies startet eine Reihe von physikochemischen Prozessen, die zu folgenden Ergebnissen führen:
- zur Rekristallisation - eine Änderung der Orientierung, Lage und Struktur von Mineralien;
- Dehydration;
- Migration von Lösungen;
- die Umwandlung einiger chemischer Verbindungen in andere;
- die Einführung neuer Bestandteile der Zusammensetzung.
Infolgedessen erhält das Quellgestein (sedimentär, magmatisch oder metamorph) völlig unterschiedliche Eigenschaften. Darüber hinaus hängt der Grad der Änderung von der Stärke und Dauer der Exposition gegenüber den Faktoren ab, die die Transformation verursachen.
Typische Beispiele für metamorphe Gesteine sind Quarzit, Marmor und Schiefer, die aus Sandstein, Kalkstein bzw. Ton bestehen. Magmatische und sedimentäre Protolithen verhalten sich während der Transformation unterschiedlich. Oft wird die Metamorphose in mehreren Stufen durchgeführt.
Gneis ist ein Beispiel für hochwertiges metamorphes Gestein. Dies bedeutet, dass es unter sehr rauen physikalischen Bedingungen gebildet wurde.
Die Struktur und Zusammensetzung von Gneis
Wie oben erwähnt, ist die Komponentenzusammensetzung von Gneis ziemlich variabel. In allen Gesteinen dieser Gruppe kann jedoch eine Reihe der häufigsten Mineralien unterschieden werden. Die Basis der meisten Gneise sind:
- Feldspat (Orthoklas, Plagioklas);
- Quarz;
- Glimmer (Keks, Biotit usw.).
In geringer Menge können Hornblende (Augit) sowie verschiedene Verunreinigungen vorhanden sein.
Das Mineralienspektrum kann auch Folgendes umfassen:
- Graphit;
- Staurolith;
- Zyanit;
- Granatapfel;
- Sillimanit;
- Amphibole;
- Porphyroblasten;
- Epidot.
Im Allgemeinen kann man sagen, dass die Gneisstruktur aus hellen und dunklen Silikaten besteht, die unregelmäßige subparallele Banden mit einer Dicke von 1 bis 10 mm bilden. Manchmal können sie jedoch viel dicker sein. Dies deutet darauf hin, dass ein solcher Gneis teilweise geschmolzen oder neues Material eingeführt wurde. Solche Veränderungen treten beim Übergang zu einer anderen Gesteinsart auf - Migmatit.
Trotz der gut entwickelten Schichtung ist die Integrität die Schlüsseleigenschaft von Gneis. Dies ist eine ziemlich starke Rasse. Unter dem Einfluss von Lasten reißt es nicht entlang der Foliationsebenen, wie zum Beispiel Schiefer. Dies liegt daran, dass weniger als 50% der Mineralkörner im Gneis die richtige Ausrichtung erhalten. Dadurch entsteht eine eher rauhe Schichtstruktur. Die Art der Aufspaltung ist einer der Schlüsselparameter, anhand derer bestimmt werden kann, welches Gestein Gneis und welches Phyllit oder Schiefer ist.
Die hellen Bänder bestehen normalerweise aus Feldspat und Quarz, die dunklen aus mafischen Mineralien (Hornblende, Pyroxen, Biotit usw.).
Felsformation
Gneis entsteht durch Rekristallisation von Mineralkörnern unter starker Erwärmung und starkem Druck. Dieser Prozess findet an der Grenze von Plattenkollisionen statt und wird als regionale Metamorphose bezeichnet. Während solcher Veränderungen nehmen die Mineralkörner an Größe zu und werden in Streifen unterteilt, wodurch das Gestein stabiler wird.
Gneis kann sich aus verschiedenen Vorgängern bilden, darunter:
- Ton- und Sandablagerungen;
- magmatische Steine;
- Siliciumcarbonat- und Carbonatablagerungen.
Der typischste Gneisprotolith ist Schiefer. Unter dem Einfluss von Temperatur und Druck verwandelt es sich in Phyllit, dann in metamorphen Schiefer und schließlich in Gneis. Dieser Prozess geht mit der Umwandlung von Tonbestandteilen des Quellgesteins in Glimmer einher, die infolge der Rekristallisation in körnige Mineralien umgewandelt werden. Das Auftreten des letzteren wird als Grenze des Übergangs zum Gneis angesehen.
Diaritis ist auch ein ziemlich häufiger Protolith. Granit kann auch als Vorstufe dienen, die infolge hoher Temperatur und hohen Drucks eine gestreifte Struktur annimmt. Ein solcher Gneis wird Granit genannt. Während seiner Bildung treten praktisch keine mineralogischen Umwandlungen auf. Änderungen sind in erster Linie struktureller Natur.
Granitgneis entsteht auch durch Metamorphose einiger Sedimentgesteine. Das Endprodukt ihrer Umwandlung hat eine gestreifte Struktur und eine mineralogische Zusammensetzung ähnlich wie Granit.
Klassifizierung
Die Rassenklassifikation basiert auf vier Gneismerkmalen:
- Art des Protolithen;
- Name des Protolithen;
- Mineralzusammensetzung;
- Struktur und Textur.
Ein doppelter Begriff wird normalerweise verwendet, um sich auf eine Rassensorte zu beziehen. Zum Beispiel zeigt das Vorhandensein des Wortes "Granit" im Namen an, dass ein solcher Gneis aus Granit und "dioritisch" aus Diorit gebildet wurde. In diesem Fall entspricht der qualifizierende Begriff einem bestimmten Protolithen.
Die Klassifizierung nach Art der Vorläufer-Rasse ist breiter. Ihr zufolge sind alle Gneise in zwei Arten unterteilt:
- Orthogneise - gebildet aus magmatischen Gesteinen;
- Paragneise - stammen aus Sedimentgesteinen.
Je nach Mineralzusammensetzung werden folgende Arten von Gneisen unterschieden:
- Pyroxen;
- alkalisch;
- Amphibol;
- Biotit;
- Zwei-Glimmer;
- muskulös
- Plagiogneise.
Wenn das Wort „Gneis“ keinen qualifizierenden Begriff hat, wird die Zusammensetzung der Komponenten üblicherweise als klassisch angesehen (Feldspat, Quarz, Biotit).
Die strukturelle Klassifizierung charakterisiert die Form und Lage der Schichten. Dunkle und helle Streifen können verschiedene Texturen bilden und daher zwischen Baum, Blatt, Bandgneis usw. unterscheiden.
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Innerhalb der Gneisgruppe variiert der Grad der Schistosität verschiedener Gesteine über einen ziemlich weiten Bereich, in dessen Zusammenhang die Indikatoren für physikalische und mechanische Eigenschaften stark schwanken. Die folgenden Werte wurden experimentell für die Hauptmerkmale ermittelt:
- Dichte - 2650-2870 bis g / m 3;
- Wasseraufnahme - 0, 2-2, 3%;
- Porosität - 0, 5-3, 0%.
Im Allgemeinen kann Gneis als schweres, starkes und raues Gestein mit einer hohen Dichte und einer deutlich geschichteten Struktur charakterisiert werden, die gegen Spaltung beständig ist. Die Härte dieses Steins ist vergleichbar mit Stahl.
