Горная порода гнейс: фото с описанием, характеристики, происхождение

Определение

Гнейсом принято называть метаморфическую, то есть сформировавшуюся в недрах Земли, горную породу. Под метаморфизмом понимается преобразование осадочных и магматических природных минеральных образований в результате перемены физико-химических условий (температура, давление, воздействие разнообразных газовых и водных растворов). Такие процессы происходят из-за колебаний земной коры и иных процессов, протекающих в них. Как следствие, происходят различные превращения и образуются метаморфические горные породы. Гнейс зачастую характеризуется четкой выраженностью параллельно-сланцеватой, часто тонкополосчатой текстурой.

Размеры зерен минерала обычно больше 0,2 мм. Данные зернисто-кристаллические образования богаты полевым шпатом и обычно представлены кварцем, мусковитом, биотитом и иными минералами. Среди цветов преобладают светлые оттенки (серые, красные и другие).

Гнейс – одна из наиболее часто встречающихся метаморфических горных пород, очень популярный и практичный отделочный материал в строительстве. Выглядит как уплотненный округлый кусок с шероховатой и неровной поверхностью. Обладает большой прочностью, переносит большие амплитуды температур. Данные физико-механические свойства обусловливают долгосрочные, надежные и эстетических результаты в строительстве, при облицовке зданий и тротуаров, при оформлении интерьеров.

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

1. Харпер, Интернет Etym. Дикт.
   , «гнейс»
2. ^ a b c d e Маршак 2013 , стр. 194–95; Рис. 7.6a – c
3. Мешки & Секор (1990).
4. Бьёрн Hageskov (1985): Constrictional деформация дайкового роя пластичного левосторонней зоны сдвига в Koster, Костер островах, SW Швеции. Бюллетень Геологического общества Дании 34 (3–4): 151–97
5. Гиллен (2003), стр. 44.
6. МакКирди и др. (2007), стр. 95.

Библиография [ править ]

• Блатт, Харви и Роберт Дж. Трейси (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические
  , 2-е изд. Фримен, стр. 359–65. ISBN 0-7167-2438-3 .
• Гиллен, Кон (2003). Геология и пейзажи Шотландии
  . Харпенден. Издательство Terra Publishing. ISBN 1-903544-09-2 .
• Харпер, Дуглас (ред.). «гнейс» , Интернет-этимологический словарь
  . Проверено 1 марта 2015.
• Маршак, Стивен (2013). Основы геологии
  (4-е изд.). WW Нортон. ISBN 978-0-393-91939-4.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
• Маккирди, Алан, Роджер Крофтс и Джон Гордон (2007). Земля гор и наводнений: геология и формы рельефа Шотландии
  . Эдинбург. Бирлинн. ISBN 978-1-84158-357-0 .
• Мюррей, WH (1966). Гебриды
  . Лондон. Heinemann.
• Сакс, Пол Э. и Дональд Т. Секор (1990). «Кинематика позднепалеозойской континентальной коллизии Лаврентии и Гондваны». Наука
  ,
  250
  (4988): 1702–05. DOI : 10.1126 / science.250.4988.1702 .

Проблема терминологии

В научной среде возникала полемика по поводу вопроса, к каким горным породам относится гнейс. Одни исследователи (Левинсон-Лессинг, Половинкина, Судовиков) считали, что здесь непременно должен присутствовать кварц. Другие ученые (Саранчина, Шинкарев) выдвигали другую точку зрения, согласно которой порода изобилует полевыми шпатами, а также включает кварц. То есть во втором варианте наличие кварца не является необходимым.

Однако первая трактовка близка к его первоначальному толкованию, когда данным термином обозначали лишь сланцы, соответствующие по минеральному составу гранитам. То есть кварц является все же типоморфным, определяющим минералом в составе гнейсов.

Как опознать

По цвету, химическим свойствам, составу гнейс как порода близок к граниту.

Выделить его среди других помогают «гнейсовые» характеристики:

• Зернисто-сланцеватая структура (у гранита зернистая).
• Текстура: продольно-сланцеватая либо напоминающая тонкие полоски.
• Наличие кварца, полевого шпата.

Кроме того, гнейсы не так плотны и блестят сильнее.

Гипотезы об образовании

Происхождение горной породы гнейс является до конца невыясненным и в наше время, хотя и существует несколько десятков научных предположений, а также множество литературных источников, затрагивающих данную тему. Тем не менее все суждения сходятся в неких основных мнениях. Например, что возникновение гнейсов определено процессами глубокого метаморфизма различных горных пород.

Некоторые петрологи рассматривают гнейс как фрагменты перворожденной земной коры, покрывшей планету при остывании и смене агрегатного состояния из огненно-жидкого в твердое. Также есть предположение, что это изверженные породы, которые в результате метаморфизма обрели слоистость. Третьи считают гнейсы химическим осадком первозданного океана, который кристаллизовался под большим атмосферным давлением из перегретой воды. Четвертые видят в них осадочные породы, тысячелетиями изменявшиеся под воздействием тепла земли, давления и деятельности подземных вод.

Существует и еще одна гипотеза, согласно которой гнейсы представляют собой осадочные породы, кристаллизовавшиеся в процессе или вскоре после своего отложения в земной коре. Предполагают, что наиболее внушительное образование гнейсов в истории Земли происходило около 2,5-2,0 млрд лет назад.

Что представляет собой

Гнейс – это метаморфическая порода, одна из самых распространенных на Земле.

Она в буквальном смысле основа планеты: на пару с гранитами ею сформированы фундаменты Европейской, Северо-Американской, Восточно-Сибирской континентальных плит. Эти древнейшие образования – результат тектонических процессов, сотрясавших литосферу Земли более 4 млрд. лет назад.

Термин восходит к созвучному старонемецкому, но единства мнений нет:

• Со времен Средневековья Gneis-ами местные рудокопы называли рыхлую породу в плотном массиве.
• Слово Gneist означало «искру» (ведь камень блестит).

В Европе циркулирует как минералогический термин с середины 18 века.

Состав и структура

Гнейс относится к горным породам, для которых типична полосчатая текстура, возникающая из-за поочередного расположения светлых и темных минералов. Окраска обычно светлая. Основные составляющие: кварц, полевой шпат и другие.

Химический состав приближен к гранитам и глинистым сланцам, разнообразен. Как правило, это 60-75 % кремнекислоты, 10-15 % глинозема и в небольшом объеме окись железа, известь, Mg, К, Na и H2O.

Физические параметры весьма зависимы от строения и уровня сланцеватости. Плотностная характеристика равняется 2600-2900 кг/м куб., доля объема пор в общем объеме — 0,5-3,0 %.

Исходя из минеральных слагающих, принято различать биотитовые, мусковитовые гнейсы и так далее. По структуре они бывают, например, древовидные, очковые, ленточные.

По типу первообразующих горных пород существует деление на пара- и ортогнейсы. Первые возникают в итоге изменений осадочных пород; вторые же – вследствие видоизменения магматических (обычно вулканогенных) горных пород.

Типичным признаком у горной породы гнейса является сланцеватость, имеющая разные характеристики. Она представляет собой либо остаток первичной слоистости осадочных пород, либо является интрузией.

Физико-химические свойства камня

Внешне камень легко отличить от гранита за счет его слоистости. Не всегда слои просматриваются четко: порой они имеют большую толщину и трудноразличимые границы. Если степень трансформированности гранитной породы невысока, то по небольшим фрагментам бывает сложно распознать гнейс.

Цвет камня обычно близок к серому или бурому. Встречается розоватое, зеленоватое и красноватое окрашивание.

Текстура тонкополосчатая или параллельно-полосчатая. Твердость, которую имеет гнейс, зависит от входящих в него минералов.

Минерал отличает высокая плотность (до 2900 кг/м3), а также низкие показатели водопоглощения (до 2 %) и пористости (до 3 %). Удельный вес доходит до 2,87 г/см3.

В составе: апатит, полевой шпат, кианит, кварц, гранат, слюда, иногда – роговая обманка. Химический состав: SiO2 68–72 %, Al2O3 15–18 %, Na2O 3–6 %, Fe3O4 1–5 %, CaO 1,5–4 %, MgO 1,5 %.

Разновидности

Разделение гнейсов на различные виды обусловлено разнообразием минералогического и элементного состава, степенью зернистости (структурные особенности) и расположением зерен в породе (текстурные характеристики).

В результате преобразования осадочных пород образуются богатые глиноземом гнейсы, часто включающие в свой состав гранат и андалузит (высокоглиноземистые).

Породы с порфиробластической текстурой, в которых обычно округлые или эллипсовидные порфиробласты полевого шпата (иногда вместе с кварцем) в поперечном сечении видны в форме глазков, называют очковыми.

Сложные метаморфические образования смешанного строения, пронизанные гранитным материалом, включающие его прожилки, называются мигматитами.

Гнейс может состоять из нескольких минералов: биотита, мусковита, диопсида и других. Некоторые разновидности гнейсов имеют собственные названия, например чарнокиты и эндербиты.

Кроме того, широко применяется разделение по типу начальных пород. Гнейс как магматическая горная порода представлен ортогнейсами, возникшими в итоге преобразования изверженных пород (например, гранитов). Считается, что их основным первоначальным источником служат извержения вулканов. Парагнейсы же являются следствием глубокого метаморфизма осадочных горных пород.

Стоимость

Камень из гнейса с характерными признаками породы продаётся в среднем по 15 р. за каждый. Разновидности гнейса, применяемые для облицовки, можно купить от 230 р. за кв. Стоимость варьируется с учётом внешнего вида, параметров и текстуры плит. Мелкие столбчатые обломки этой породы для декорирования аквариумов стоят по 12000 р. за кг.

Нередко строительные материалы из гнейса, реализуют по стоимости гранита. Если на гнейсе нет характерных полос, отличить его от гранита, практические невозможно. Иногда профессиональные резчики камня извлекают из него лучший слой, который затем продаётся как гранит высокого сорта.

В такой отрасли как “торговля” любая порода с видимыми, переплетёнными зёрнами полевого шпата, считается «гранитом». Вид гнейсов и других пород, продаваемых как «гранит», беспокоит многих геологов. Тем не менее эта давняя практика торговли размерными камнями упрощает дискуссии с клиентами, поскольку не всё знают технические названия необычных изверженных и метаморфических пород.

Взаимосвязь гнейса и гранита

Гнейс — часто встречающаяся горная порода, в составе которой преобладают полевой шпат, кварц и слюда. Аналогичные составляющие характерны и для гранита, однако существует принципиальное отличие. Оно заключается в том, что в граните нет четкого распределения составляющих его компонентов. В гнейсе же все минералы расположены параллельно друг другу, придавая ему слоистости. К тому же минералы нередко залегают в земной коре массивными плитами и пластами.

Однако часты случаи, когда горная порода гнейс теряет свою слоистость и переходит в гранит. Данное обстоятельство говорит о близкой взаимосвязи данных природных образований.

Добыча минерала

Гнейс не настолько широко распространён как мрамор. Крупные образования этой горной породы известны в Скандинавии и Канаде. Российские известные месторождения находятся в Карелии, Мурманской и Ленинградской области. Крупные месторождения известны на Украине.

Разработка месторождений гнейсов осуществляется в карьерах.

В горнодобывающую промышленность поступает необработанный, дроблёный или штучный.

Метод отделения от массива зависит от физико-механических свойств горной породы, условий её залегания и типа продукции, которую нужно получить.

Добыча гнейсов, как и любых горных пород, осуществляется в три основных этапа:

• Сначала проводятся разведывательные работы.
• Затем определяются запасы сырья на месторождении, разрабатывается проект добычи и даётся технико-экономическое обоснование. Для этих целей производятся отборы проб горной породы, их испытание, определение физико-механических свойств.
• Вскрышные работы на месторождении.
• Затем производится организация карьера, непосредственно процесс добычи горной породы, осуществляется уступами. Горная порода отделяется от массива.

Особенности залегания в земной коре

Примечательно, что при своей широкой распространенности, гнейс весьма разнообразен. В результате различных процессов меняется способ и направление взаиморасположения его составляющих частей, к которым, кроме всего прочего, могут присоединяться или частично их замещать также и новые минералы. В результате возникают новые разнообразные виды гнейса.

Гнейсы встречаются очень часто, преимущественно среди пород докембрийского периода. Так, серогнейсовые залежи фундамента Канадского щита считаются наидревнейшими горными породами на планете: по оценке ученых, им более трех миллиардов лет. Впрочем, распространены и более молодые породы кайнозойской эры, образовавшиеся в результате высоких температур.

Откуда появилась порода

Чтобы горная порода гнейс сформировалась, требуется три условия:

1. Наличие глинистых сланцев, метапелитов либо кислых пород.
2. 450 – 900°С.
3. Давление 310 – 920 МПа.

Под их воздействием запускаются тектонические сдвиги, результатом которых становятся гранитно-гнейсовые массивы в земной коре.

Самой древней исходной породой на планете считаются серые гнейсы, слагающие фундамент Канадского щита. Им 3 млрд. 932 млн. лет.

Распространение (распределение)

Горная порода гнейс выходит из недр на поверхность, главным образом, в странах, где вследствие различных процессов и факторов произошел сбой в горизонтальном расположении слоев, либо же в итоге размыва новообразовавшихся и обнажения более старых.

Главным образом, значительные залежи относятся к обнажению кристаллического фундамента. На Балтийском щите это Республика Карелия, Ленинградская и Мурманская области, за границей — Финляндия.

В Российской Федерации гнейсы часто встречаются в центральной полосе Уральского хребта, на юго-востоке Сибирской платформы (Алданский щит), кавказской Лабино-Малкинской зоне и в осевой зоне поднятия Главного хребта.

Также, за границей залежи сосредоточены в канадском комплексе Акаста, Скандинавии, на Украинском щите Восточно-Европейской платформы.

Лечение

Гнейс специфической терапии с применением медикаментов и других средств не требует. Если жалоб на беспокойный сон, плач и другие признаки зуда нет, родителям даются общие рекомендации:

• Коррекция питания матери, если ребенок пребывает на грудном вскармливании. Из рациона кормящей женщины следует исключить потенциальные аллергены.
• Соблюдение теплового режима. Не следует чрезмерно кутать младенца, особенно летом или в жарких помещениях.
• Избегать слишком частого мытья, особенно с применением шампуней или мыла, которые сушат кожу. Чрезмерная сухость кожных покровов провоцирует активизацию работы сальных желез, что и приводит к избытку кожного сала.

Для нормализации обменных процессов в коже головы чешуйки гнейса рекомендуется периодически удалять. Процедура проводится обычно раз в неделю, причем категорически нельзя соскабливать сальные бляшки ногтями или использовать расчески без предварительного размягчения корочек.

За час-полтора до купания нужно смазать пораженные участки кожных покровов маслом (специальным детским, репейным, касторовым и т. д.) и надеть ребенку хлопчатобумажный чепчик. При мытье использовать шампунь или мыло дважды, а после высыхания волос вычесать чешуйки мягкой натуральной или даже зубной щеткой. Часть корочек обычно отслаивается еще в процессе мытья, а оставшиеся — легко удаляются при расчесывании в направлении ото лба к затылку.

Удаление корочек без предварительного размягчения чревато повреждением тонкой кожи младенца и инфицированием микротравм. Поэтому пытаться соскабливать их «на сухую» ногтями или расческами недопустимо. При правильном удалении чешуйки отходят легко и без риска последующих воспалений. Вместе с себорейными бляшками часто вычесываются и отдельные волоски, что является нормальным и младенцу беспокойства не доставляет.

Практическое применение (использование) гнейса

Горная порода преимущественно используется для производства строительного камня (щебня и бута), а также в качестве отделки. Из этого природного материала изготавливают бут в виде плит для фундаментов, плиты для пешеходных зон; они используются также для облицовки каналов, набережных. Считается, что чем ближе текстура гнейсовых пород к гранитам, тем выше их качество.

Эту горную породу используют для постройки объектов социальной значимости: зданий, храмов, пешеходных дорожек, скверов, дворов.

Очень часто используется гнейс для создания внутреннего и внешнего украшения зданий и сооружений: облицовка стен, колонн, лестниц пола и камина.

Классификация

Классификация породы основана на четырех характеристиках гнейса:

• типе протолита;
• названии протолита;
• минеральном составе;
• структуре и текстуре.

Для обозначения разновидности породы обычно используют двойной термин. Например, наличие в названии слова «гранитный» указывает на то, что такой гнейс образовался из гранита, а «диоритный» — из диорита. В данном случае уточняющий термин соответствует конкретному протолиту.

Классификация по типу породы-предшественника более широкая. Согласно ей все гнейсы подразделяют на два вида:

• ортогнейсы — сформировались из магматических пород;
• парагнейсы — произошли из осадочных пород.

По минеральному составу различают следующие виды гнейсов:

• пироксеновые;
• щелочные;
• амфиболовые;
• биотитовые;
• двуслюдяные;
• мусковидные;
• плагиогнейсы.

Если перед словом «гнейс» не стоит уточняющий термин, то компонентный состав условно считается классическим (полевой шпат, кварц, биотит).

Структурная классификация характеризует форму и расположение слоев. Темные и светлые полосы могут формировать различные текстуры, в связи с чем различают древовидные, листовые, ленточные гнейсы и др.

Форма

Врачи разделяют себорейный дерматит у малышей на три формы. Каждая из них характеризуется определёнными симптомами и проявлениями на коже головы. Среди них:

1. Лёгкая. Младенец не капризничает, его не беспокоит, то, что на голове есть небольшое шелушение. Обычно корочки появляются на макушке и очень редко за ушами.
2. Средняя. Это не такая безобидная форма дерматита. Чешуйки схожи на большие пластины, которые краснеют, шелушатся и покрывают не только голову, но и шею, конечности, туловище, уши. Младенец беспокойный и капризный. Наверняка он чувствует, что так быть не должно. Ярким симптомом может быть расстройство желудка и слишком частое срыгивание после еды.
3. Тяжёлая. Это последняя форма себорейного дерматита у малышей. Он плохо начинают набирать вес, меньше играет, теряет интерес ко всему. В такой форме дерматита поражение чешуйками занимает практически всю голову, они становятся похожи на единое полотно. Здесь опасно присоединение инфекции, тогда эти корочки начинают мокнуть и краснеть.

Легкая форма