Региональный метаморфизм. Классификация пород регионального метаморфизма по фациальным условиям. Понятие о метаморфических фациях.

Региональный метаморфизм проявляется на обширных участках и охватывает огромные объемы пород, в пределах которых отсутствуют переходы к неметаморфизованным отложениям. Факторами регионального метаморфизма являются температура, давление и химически активные вещества, действующие совместно. При региональном метаморфизме осуществляются и изохимические и метасоматические процессы. Формирующиеся при этом породы отличаются большим разнообразием — сланцы, гнейсы, кварциты, мраморы, амфиболиты, гранулиты, эклогиты.

Фации метаморфизма. При метаморфических преобразованиях происходят разнообразные химические реакции. Считается, что они осуществляются в твёрдом состоянии. В процессе этих реакций происходит образование новых или перекристаллизация старых минералов так, что для конкретного интервала температур и давлений этот набор минералов остаётся относительно постоянным. Определяющий набор минералов получил название «фация метаморфизма». Разделение метаморфических пород на фации началось ещё в XIX веке и связано с работами Г. Барроу (1893).

Современные представления об основных минеральных фациях метаморфизма приведены в таблице.

Чаще всего выделяют три наиболее важные фации - зеленосланцевую, амфиболитовую и гранулитовую. Первая фация принадлежит к низкой ступени метаморфизма и самым характерным представителем пород этой фации являются зеленые сланцы, формирующиеся по базальтам и их туфам и содержащие в своем составе хлорит, зеленую роговую обманку, эпидот, т.е. минералы с зеленым оттенком. Наличие голубой роговой обманки или глаукофана характеризует низкие температуры, порядка 300-400o С, но очень высокие давления - 12.108 Па (до 12 кбар). Голубые (глаукофановые) сланцы маркируют узкие зоны аномально высоких давлений, связанные с действием односторонне направленного давления (бокового сжатия) в зонах разломов.

Метаморфические породы амфиболитовой фации относятся уже к средней ступени метаморфизма, а индекс-минералами являются амфибол, слюды (биотит и мусковит), реже гранаты. Для этой фации характерны такие породы, как разнообразные кристаллические сланцы, гнейсы, амфиболиты.

И наконец, высшая гранулитовая фация метаморфизма, названная так по типичной породе - гранулиту, состоящей из кварца, полевых шпатов и граната, реже пироксенов, характеризуется высокими значениями давлений и температур. В этих условиях не могут существовать минералы, содержащие воду, и поэтому для гранулитовой фации характерной породой является эклогит - очень плотная и тяжелая порода, состоящая из граната и пироксена. Гранулиты и эклогиты широко распространены в архейских и протерозойских отложениях.

33. Характеристика пород фации зелёных сланцев: филлиты, метаморфические сланцы.

Филлит — метаморфическая горная порода, по структуре и составу являющаяся переходной между глинистым (аспидным, кровельным) и слюдяным сланцем.

Разновидности: Полевошпатовый, альбитовый, магнетитовый. Главные минералы: Мусковит (серицит), хлорит, кварц. Второстепенные минералы: Альбит, биотит, кальцит, андалузит. Акцессорные минералы: Магнетит, гематит, каолинит, турмалин. Цвет: В основном серый, переходящий в зелёный и чёрный.

Структура: Микролепидобластовая, микролепидогранобластовая, зубчатая бластопсаммитовая. Часто в филлитах видны следы структуры первичной осадочной породы - протолита. Текстура: чаще всего – сланцеватая, массивная, неяснослоистая. При дальнейшем метаморфизме филлит переходит в амфиболит.

Происхождение. Филлиты образуются путем преобразования глинистых осадочных пород в условиях умеренных температур и давлений в результате дальнейшего метаморфического преобразования глинистых сланцев. В этих условиях из каолинита образуется мусковит, а из некоторых других минералов - хлорит. В основном в филлитах находятся месторождения золота (Сухой лог, Хомстейк, Кумтор и т.д.). Также в филлитах могут локализоваться месторождения графита (Чешский массив), исландского шпата (Кемкольский массив), титана (Ярегское месторождение). Применение. Филлиты широко используются в качестве облицовочного камня. Ввиду сланцеватой структуры они хорошо образуют неровные поверхности типа "скала", а также хорошо шлифуются и полируются.

Метаморфические сланцы - разнообразные горные породы с параллельным (слоистым) расположением срастаний низко- или средне-температурных минералов (таких как хлорит, актинолит, серицит, серпентин, эпидот, мусковит, альбит, кварц, ставролит), входящих в их состав; в них часто сохраняются реликтовые структуры. Сланцы характеризуются сланцеватостью — способностью легко расщепляться на отдельные пластины. Относятся к терригенным или к метаморфическим горным породам.

Структура: скрытокристаллическая, тонко-среднезернистая, лепидобластовая. Текстура: сланцевая, полосчатая. Окраска разнообразная зависит от цвета главного минерала. Минеральный состав: тальк, хлорит, серицит, кальцит, графит.

Виды сланцев:

Глинистые сланцы — представляют начальную стадию метаморфизма глинистых пород. Состоят преимущественно из гидрослюд, хлорита, иногда каолинита, реликтов других глинистых минералов (монтмориллонита, смешаннослойных минералов), кварца, полевых шпатов и других неглинистых минералов. В них хорошо выражена сланцеватость. Они легко раскалываются на плитки. Цвет сланцев: зелёный, серый, бурый до чёрного. Содержат углистое вещество, новообразования карбонатов и сульфидов железа.

Филлиты [греч. филлитес — листоватый] — плотная темная с шелковистым блеском сланцеватая порода, состоящая из кварца, серицита, иногда с примесью хлорита, биотита и альбита. По степени метаморфизма переходная порода от глинистых к слюдяным сланцам.

Хлоритовые сланцы — Хлоритовые сланцы представляют собой сланцеватые или чешуйчатые породы, состоящие преимущественно из хлорита, а также актинолита, талька, слюды, эпидота, кварца и других минералов. Цвет их зелёный, на ощупь жирные, твердость небольшая. Часто содержат магнетит в виде хорошо образованных кристаллов (октаэдров).

Тальковые сланцы — агрегат листочков и чешуек талька сланцеватого строения, зеленоватого или белого цвета, мягок, обладает жирным блеском. Встречается изредка среди хлоритовых сланцев и филлитов в верхнеархейских (гуронских) образованиях, но иногда является результатом метаморфизации и более молодых осадочных и изверженных (оливиновых) горных пород. Как примесь присутствуют магнезит, хромит, актинолит, апатит, глинкит, турмалин. Часто к тальку в большом количестве примешиваются листочки и чешуйки хлорита, обусловливающие переход в тальково-хлористовый сланец.

Кристаллические сланцы — общее название обширной группы метаморфических пород, характеризующиеся средней (частично сильной) степенью метаморфизма. В отличие от гнейсов в кристаллических сланцах количественные взаимоотношения между кварцем, полевыми шпатами и тёмноцветными минералами могут быть разными.