Die Erdkruste ist reich an natürlichen Ressourcen, von denen mineralische und organische Mineralien getrennt unterschieden werden können. Die Menschen setzen sie in einer Vielzahl von Bereichen ein - von Brennstoffen (Öl, Kohle, Gas) über Bauarbeiten (z. B. Marmor- und Granitverkleidungen) bis hin zur Herstellung verschiedener Gegenstände, die im täglichen Leben benötigt werden. Eine dieser Ressourcen ist der Gneisfelsen.
Definition
Gneis wird als metamorph bezeichnet, dh als Fels, der sich im Darm der Erde gebildet hat. Unter Metamorphose wird die Umwandlung sedimentärer und magmatischer natürlicher Mineralformationen infolge einer Änderung der physikalisch-chemischen Bedingungen (Temperatur, Druck, Einwirkung verschiedener Gase und wässriger Lösungen) verstanden. Solche Prozesse treten aufgrund von Schwankungen in der Erdkruste und anderen in ihnen auftretenden Prozessen auf. Infolgedessen finden verschiedene Transformationen statt und es bilden sich metamorphe Gesteine. Gneis ist oft durch eine deutliche Manifestation einer parallelschieferigen, oft dünn gestreiften Textur gekennzeichnet.
Die Korngröße des Minerals ist üblicherweise größer als 0, 2 mm. Diese körnigen kristallinen Formationen sind reich an Feldspat und werden normalerweise durch Quarz, Muskovit, Biotit und andere Mineralien dargestellt. Unter den Farben überwiegen helle Farbtöne (Grau, Rot und andere).
Gneis ist eines der häufigsten metamorphen Gesteine, ein sehr beliebtes und praktisches Dekorationsmaterial im Bauwesen. Es sieht aus wie ein verdichtetes, abgerundetes Stück mit einer rauen und unebenen Oberfläche. Es hat eine große Festigkeit, toleriert große Temperaturamplituden. Diese physikalischen und mechanischen Eigenschaften bestimmen langfristige, zuverlässige und ästhetische Ergebnisse beim Bau, bei der Verkleidung von Gebäuden und Gehwegen sowie bei der Innenausstattung.
Terminologieproblem
In der wissenschaftlichen Gemeinschaft kam es zu einer Kontroverse über die Frage, zu welchem Gesteinsgneis gehört. Einige Forscher (Levinson-Lessing, Polovinkina, Sudovikov) glaubten, dass Quarz hier sicherlich vorhanden sein sollte. Andere Wissenschaftler (Saranchina, Shinkarev) vertreten einen anderen Standpunkt, wonach die Rasse reich an Feldspat ist und auch Quarz enthält. Das heißt, in der zweiten Ausführungsform ist das Vorhandensein von Quarz nicht notwendig.
Die erste Interpretation kommt jedoch ihrer ursprünglichen Interpretation nahe, wenn dieser Begriff nur Schiefer bezeichnet, die Graniten in der Mineralzusammensetzung entsprechen. Das heißt, Quarz ist immer noch typomorph, das bestimmende Mineral in Gneis.
Bildungshypothesen
Der Ursprung des Gneisgesteins ist in unserer Zeit noch unklar, obwohl es mehrere Dutzend wissenschaftliche Annahmen sowie viele literarische Quellen gibt, die dieses Thema berühren. Trotzdem stimmen alle Urteile in einigen grundlegenden Meinungen überein. Zum Beispiel, dass das Auftreten von Gneisen durch die Prozesse der tiefen Metamorphose verschiedener Gesteine bestimmt wird.
Einige Petrologen betrachten Gneis als Fragmente der erstgeborenen Erdkruste, die den Planeten bedeckte, wenn er abkühlt und sich der Aggregatzustand von feuriger Flüssigkeit zu Feststoff ändert. Es wird auch angenommen, dass es sich um magmatische Gesteine handelt, die infolge der Metamorphose eine Schichtung erlangt haben. Wieder andere betrachten Gneis als chemischen Niederschlag des Urozeans, der unter hohem atmosphärischem Druck aus überhitztem Wasser kristallisierte. Die vierten sehen Sedimentgesteine in ihnen, die sich seit Tausenden von Jahren unter dem Einfluss der Hitze der Erde, des Drucks und des Grundwassers verändern.
Es gibt eine andere Hypothese, nach der Gneise Sedimentgesteine sind, die während oder kurz nach ihrer Ablagerung in der Erdkruste kristallisierten. Es wird angenommen, dass die beeindruckendste Gneisbildung in der Geschichte der Erde vor etwa 2, 5 bis 2, 0 Milliarden Jahren stattgefunden hat.
Zusammensetzung und Struktur
Gneis bezieht sich auf Gesteine, für die eine gebänderte Textur typisch ist, die aufgrund der abwechselnden Anordnung von hellen und dunklen Mineralien entsteht. Die Farbe ist normalerweise hell. Die Hauptkomponenten: Quarz, Feldspat und andere.
Die chemische Zusammensetzung ist nahe an Graniten und Schiefern, vielfältig. In der Regel sind dies 60-75% Kieselsäure, 10-15% Aluminiumoxid und eine geringe Menge Eisenoxid, Kalk, Mg, K, Na und H2O.
Die physikalischen Parameter hängen stark von der Struktur und dem Schiefergehalt ab. Die Dichteeigenschaft beträgt 2600-2900 kg / m3, der Anteil des Porenvolumens am Gesamtvolumen beträgt 0, 5-3, 0%.
Aufgrund der mineralischen Bestandteile ist es üblich, zwischen Biotit, Muskovitgneisen usw. zu unterscheiden. Nach Struktur sind sie beispielsweise baumartig, spektakulär, bandförmig.
Je nach Art der primitiven Gesteine gibt es eine Unterteilung in Para- und Orthogneys. Ersteres entsteht durch Veränderungen in Sedimentgesteinen; die zweite aufgrund der Modifikation von magmatischen (normalerweise vulkanogenen) Gesteinen.
Ein typisches Merkmal von Gneisfelsen ist Schiefer, der unterschiedliche Eigenschaften aufweist. Es stellt entweder den Rest der primären Schichtung von Sedimentgesteinen dar oder ist ein Eingriff.
Sorten
Die Aufteilung der Gneise in verschiedene Arten ist auf die Verschiedenartigkeit der mineralogischen und elementaren Zusammensetzung, den Grad der Körnigkeit (Strukturmerkmale) und die Lage der Körner im Gestein (Texturmerkmale) zurückzuführen.
Durch die Umwandlung von Sedimentgesteinen entstehen aluminiumoxidreiche Gneise, darunter häufig Granate und Andalusit (hoher Aluminiumoxidgehalt).
Gesteine mit einer porphyroblastischen Textur, bei denen normalerweise runde oder ellipsoide Porphyroblasten aus Feldspat (manchmal zusammen mit Quarz) im Querschnitt in Form von Ocelli, sogenannten Brillen, sichtbar sind.
Komplexe metamorphe Formationen gemischter Strukturen, die von Granitmaterial einschließlich seiner Adern durchdrungen werden, werden als Migmatite bezeichnet.
Gneis kann aus mehreren Mineralien bestehen: Biotit, Muskovit, Diopsid und anderen. Einige Gneisarten haben ihre eigenen Namen, zum Beispiel Charnockite und Enderbits.
Darüber hinaus ist die Trennung nach der Art der Ausgangsgesteine weit verbreitet. Gneis als magmatisches Gestein wird durch Orthogneise dargestellt, die aus der Umwandlung von magmatischem Gestein (z. B. Granit) resultieren. Es wird angenommen, dass ihre Hauptquelle Vulkanausbrüche sind. Paragneise sind das Ergebnis einer tiefen Metamorphose von Sedimentgesteinen.
Das Verhältnis von Gneis und Granit
Gneis ist ein häufig anzutreffendes Gestein, dessen Zusammensetzung von Feldspat, Quarz und Glimmer dominiert wird. Ähnliche Komponenten sind charakteristisch für Granit, es gibt jedoch einen grundlegenden Unterschied. Es liegt in der Tatsache, dass es in Granit keine klare Verteilung seiner Bestandteile gibt. In Gneis sind alle Mineralien parallel zueinander, wodurch es geschichtet wird. Darüber hinaus liegen Mineralien häufig in der Erdkruste mit massiven Platten und Schichten.
Es gibt jedoch häufige Fälle, in denen das Gneisstein seine Laminierung verliert und in Granit übergeht. Dieser Umstand weist auf eine enge Beziehung dieser natürlichen Formationen hin.
Merkmale des Vorkommens in der Erdkruste
Es ist bemerkenswert, dass Gneis mit seiner weit verbreiteten Verbreitung sehr vielfältig ist. Infolge verschiedener Prozesse ändern sich Methode und Richtung der relativen Position seiner Bestandteile, zu denen sich unter anderem auch neue Mineralien verbinden oder teilweise ersetzen können. Infolgedessen entstehen verschiedene neue Arten von Gneis.
Gneise sind sehr häufig, hauptsächlich unter Gesteinen der präkambrischen Zeit. Die Graugneisvorkommen der Canadian Shield Foundation gelten als die ältesten Gesteine der Welt: Laut Wissenschaftlern sind sie mehr als drei Milliarden Jahre alt. Weit verbreitet sind jedoch auch die jüngeren Gesteine des Känozoikums, die durch hohe Temperaturen entstanden sind.
Verteilung (Verteilung)
Gneisgesteine treten aus dem Darm an die Oberfläche aus, hauptsächlich in Ländern, in denen aufgrund verschiedener Prozesse und Faktoren ein Versagen in der horizontalen Anordnung der Schichten oder infolge der Erosion der neu gebildeten Schichten und der Exposition älterer Schichten auftrat.
Meistens hängen signifikante Ablagerungen mit der Freilegung des kristallinen Untergrunds zusammen. Am Ostseeschild sind dies die Republik Karelien, die Regionen Leningrad und Murmansk sowie das Ausland - Finnland.
In der Russischen Föderation finden sich Gneise häufig im Mittelstreifen des Uralkamms, im Südosten der sibirischen Plattform (Aldan-Schild), in der kaukasischen Labino-Malkinsky-Zone und in der axialen Höhenzone des Hauptkamms.
Auch im Ausland konzentrieren sich die Lagerstätten im kanadischen Komplex Acast in Skandinavien auf dem ukrainischen Schild der osteuropäischen Plattform.
