Новые породы из старых. Метаморфические породы

Метаморфические породы обычно гораздо тверже осадочных. Одни из них образуются вследствие погружения на большую глубину, другие - под действием тепла, выделяемого при внедрении магматических пород.

Все минеральные зерна метаморфических пород представляют собой взаимно проросшие и тесно сцепленные друг с другом кристаллы. Большинство из этих пород, например филлиты, кристаллические сланцы и гнейсы, легко разделяются на плитки по определенным плоскостям.

Некоторые породы, подобные кварциту и мрамору, массивны и колются в любом направлении. Осадочные породы подвергаются изменению, если в них внедряется расплавленная магматическая масса. Этот процесс, являясь одной из форм метаморфизма, получил название термального, или контактного, метаморфизма.

Малые интрузии, такие, как дайки и силлы, производят только спекание тонкого слоя вмещающей породы, что повышает ее твердость; крупные интрузивы вызывают изменение пород в радиусе нескольких километров. Так, интрузивы могут нагревать вмещающие породы до 700°С и требуют для своего охлаждения долгого время, вполне достаточное для образования новых минералов.

Породы, окружающие интрузив, могут быть подразделены на зоны в зависимости от степени их изменения. Глинистые сланцы во внешних зонах контактового ореола преобразуются в пятнистые филлитовидные сланцы, а вблизи от интрузива в них появляются новообразованные минералы, например андалузит. У самого контакта возникает твердая порода - роговик.

Региональный метаморфизм, или термодинамометаморфизм (5), развивается в условиях, когда толщи пород, занимающие большие площади, оказываются погруженными настолько глубоко, что повышение температуры и давления вызывает их изменение. Аспидные и филлитовидные сланцы образуются и при региональном, и при термальном метаморфизме, но кристаллические сланцы и гнейсы - только при региональном.

5. Под воздействием давления и тепла происходит региональный метаморфизм более древних, глубоко погрузившихся в недра горных пород. С глубиной погружения повышаются температура и давление, что вызывает рост новых минералов в породе.

Если глина состоит из очень мелких кристаллов, то кристаллы гнейса имеют в длину 2 см. Минералы растут в направлении наименьшего давления, приобретая четко выраженную ориентировку, поэтому образовавшиеся при этом процессе породы легко раскалываются по одной системе плоскостей

Породы, претерпевшие региональный метаморфизм, слагают большую часть земной поверхности; они распространены в тех районах, где древние горные хребты полностью эродированы; там на поверхность выходят некогда глубоко погребенные породы. Менее распространенный тип метаморфизма - дислокационный метаморфизм, вызываемый взаимным относительным перемещением больших блоков горных пород.

При этом высокие давления разрушают породы, а трение бывает столь велико, что порода подвергается частичному плавлению, образуя милониты (в пределах узких зон). Практическое значение метаморфических пород меньше, чем осадочных,-они не содержат нефти, но в то же время с ними связаны месторождения железа; они применяются как строительный материал.

2. Рыхлый осадок преобразуется в горную породу тремя путями: в процессе цементации (А), когда просачивающаяся между зернами осадка вода осаждает вокруг них тонкие слои оксида железа, карбоната кальция или кремнезема, цементируя их в единую массу, и песок превращается в песчаник; в процессе уплотнения (Б), когда под тяжестью мощной толщи накопившихся наносов происходит отжатие воды из промежутков между зернами осадка и глина превращается в аргиллит; в процессе горообразования (В), когда мощные тектонические силы вызывают перекристаллизацию минералов пород с образованием сплошной массы без свободных межзерновых промежутков, как обычно при образовании мраморов.

Горные породы подразделяются на три типа: изверженные, осадочные и метаморфические. Они наблюдаются совместно в местах внедрения изверженной породы в осадочные. Тепло изверженной породы производит термальный метаморфизм осадочных пород. Погружаясь на большую глубину, осадочная порода подвергается еще и региональному метаморфизму.