Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Образец метаморфической породы гранулитовой фации кислого состава с гранатовыми порфиробластами.

Гранулиты представляют собой класс высокосортных метаморфических пород этих гранулитовой фации , которые опытному высокой температуры и среднего давления метаморфизма . Они от среднего до крупнозернистого и в основном состоят из полевых шпатов, иногда связанных с кварцем и безводными ферромагнезиальными минералами , с гранобластовой текстурой и гнейсовидной или массивной структурой. [1] Они представляют особый интерес для геологов, потому что многие гранулиты представляют собой образцы глубокой континентальной коры.. Некоторые гранулиты испытали декомпрессию из глубины Земли на более мелкие уровни земной коры при высокой температуре; другие остыли, оставаясь на глубине Земли.

Минералы, присутствующие в гранулите, будут варьироваться в зависимости от материнской породы гранулита, а также от условий температуры и давления во время метаморфизма. Обычный тип гранулита, обнаруживаемый в высокометаморфических породах континентов, содержит пироксен , полевой шпат плагиоклаза и акцессорный гранат , оксиды и, возможно, амфиболы . Могут присутствовать как клинопироксен, так и ортопироксен , и фактически сосуществование клинопироксена и ортопироксена в метабазите (метаморфизированном базальте) определяет фацию гранулита.

Гранулит может быть визуально довольно отличным от множества мелких розовых или красных пиралспитовых гранатов в «зернистой» полнокристаллической матрице. Концентрации гранатов, слюд или амфиболов могут формироваться по линейному узору, напоминающему полосы гнейса или мигматита .

Диаграмма , показывающая метаморфические фации в давлении - температуры пространства. Область
графика соответствует условиям земной коры и верхней мантии .

Формирование [ править ]

Гранулиты образуются на глубинах земной коры, как правило, во время регионального метаморфизма при высоких температурных градиентах, превышающих 30 ° C / км. [2]В породах континентальной коры биотит может разрушаться при высоких температурах с образованием ортопироксена + калиевого полевого шпата + воды с образованием гранулита. Другие возможные минералы, образующиеся в условиях плавления при дегидратации, включают сапфирин, шпинель, силлиманит и осумилит. Некоторые ассоциации, такие как сапфирин + кварц, указывают на очень высокие температуры, превышающие 900 ° C. Некоторые гранулиты могут представлять собой остатки частичного плавления при извлечении кислых расплавов в различных количествах, а в крайних случаях - породы, в которых все составляющие минералы безводны и, следовательно, выглядят так, как если бы они не плавились в условиях сверхвысоких температур. Следовательно, очень высокие температуры от 900 до 1150 ° C необходимы даже для образования минеральных ассоциаций гранулитовой фации.Такие высокие температуры на глубинах земной коры могут быть доставлены только за счет апвеллинга астеносферной мантии в условиях континентального рифтогенеза, что может вызвать региональный метаморфизм при высоких температурных градиентах, превышающих 30 ° C / км.

Гранулитовая фация [ править ]

Гранулитовая фация определяется нижней температурной границей 700 +/- 50 ° C и диапазоном давлений 2-15 кбар. Наиболее распространенный минеральный комплекс гранулитовой фации состоит из антипертитового плагиоклаза , щелочного полевого шпата, содержащего до 50% альбита, и пироксенов с высоким содержанием Al 2 O 3 .

Переход между амфиболитовой и гранулитовой фациями определяется этими изоградами реакций :

амфибол -> пироксен + H 2 O
биотит -> калиевый полевой шпат + гранат + ортопироксен + H 2 O.

Роговообманковые гранулитовые субфации представляют собой переходную область сосуществования безводных и гидратированных ферромагнезиальных минералов, поэтому указанные изограды отмечают границу с субфациями пироксеновых гранулитов - фациями с полностью безводными минеральными ассоциациями. [1]

Определение Британской энциклопедии 1911 года [ править ]

Гранулит ( латинское granulum , «маленькое зерно») - это название, используемое петрографами для обозначения двух различных классов горных пород . Согласно терминологии французской школы это означает гранита , в котором оба вида слюды ( мусковит происходят и биотит), и соответствует немецкому Granit , или на английском языке мусковит биотит гранит. Это заявление не было принято. [ Это гранитное значение гранулита теперь устарело. ] [3] Для немецких петрологов гранулит означает более или менее полосчатую мелкозернистую метаморфическую породу , состоящую в основном из кварца.и полевой шпат в виде очень мелких кристаллов неправильной формы, обычно также содержащий большое количество мельчайших округлых бледно-красных гранатов . Среди английских и американских геологов этот термин обычно используется в этом смысле. [4]

Гранулиты очень близки к гнейсам., поскольку они состоят почти из тех же минералов, но они более мелкозернистые, обычно имеют менее совершенную слоистость, чаще имеют гранатовый состав и имеют некоторые особенности микроскопической структуры. В породах этой группы минералы, как видно на предметном стекле микроскопа, встречаются в виде мелких округлых зерен, образующих хорошо подобранную мозаику. Отдельные кристаллы никогда не имеют идеальной формы, и действительно, ее следы редки. В некоторых гранулитах они смыкаются с неровными границами; в других они были вытянуты и сплющены в сужающиеся чечевицы путем раздавливания. В большинстве случаев они несколько округлые, с более мелкими зернами между крупными. Это особенно верно в отношении кварца и полевого шпата, которые являются преобладающими минералами; слюда всегда выглядит как плоская чешуя (неправильная или округлая, но не шестиугольная).Могут присутствовать как мусковит, так и биотит, и их количество значительно различается; очень часто их плоские стороны параллельны и придают скале рудиментарныйсланцеватость , и они могут быть объединены в полосы, и в этом случае гранулиты неотличимы от некоторых разновидностей гнейсов. Гранаты обычно крупнее, чем вышеупомянутые ингредиенты, и их легко увидеть глазом в виде розовых пятен на изломанных поверхностях камня. Обычно они заполнены закрытыми зернами других минералов. [4]

Полевой шпат гранулитов состоит в основном из ортоклаза или криптопертита; также распространены микроклин, олигоклаз и альбит . Основные полевые шпаты встречаются редко. Среди акцессорных минералов, в дополнение к апатита , циркона , и оксиды железа , то можно отметить следующие: обманку (не общий), рибекит (редко), эпидот и Зойсайт , кальцит , сфен , андалузит , силлиманит , кианит , герцинит (зеленую шпинель), рутил ,ортит и турмалин . Хотя иногда мы можем найти более крупные зерна полевого шпата, кварца или эпидота, для этих пород более характерно то, что все минералы представлены небольшими, почти однородными, несовершенными формами. [4]

Из-за подробности его описания и значительных разногласий по вопросам теоретической геологии, возникших в связи с ним, гранулитовый район Саксонии (в районе Россвайн и Пениг) в Германии можно считать типичным регионом для горных пород. этой группы. Следует помнить, что хотя гранулиты, вероятно, являются наиболее распространенными породами этой страны, они смешаны с гранитами, гнейсами, габбро , амфиболитами , слюдяными сланцами и многими другими петрографическими типами. Все эти породы демонстрируют более или менее метаморфизм либо термического характера, либо из-за давления и дробления. Граниты переходят в гнейсы и гранулиты; габбро - на флазерные габбро и амфиболиты; в сланцахчасто содержат андалузит или хиастолит и имеют переходы в слюдистые сланцы. Когда-то эти породы считались архейскими гнейсами особого типа. Йоханнес Георг Леманн выдвинул гипотезу, что их нынешнее состояние было обусловлено главным образом дроблением, действующим на них в твердом состоянии, измельчением их и разрушением их минералов, в то время как давление, которому они подвергались, сплавляло их вместе в связную породу. Однако сейчас считается, что они сравнительно недавние и включают осадочные породы , частично палеозойского возраста, и интрузивные породы.образования, которые могут быть почти массивными или иметь гнейсовидные, флазерные или гранулитовые структуры. Они были разработаны в основном за счет внедрения полуконсолидированных высоковязких интрузий, а их разновидности текстуры являются оригинальными или образовались вскоре после кристаллизации горных пород. Между тем, однако, отстаивание Lehmanns дробления после консолидации как фактора развития гранулитов оказалось настолько успешным, что термины «гранулитизация» и «гранулитовые структуры» широко используются для обозначения результатов динамометаморфизма, действующего на породы в течение длительного периода после их затвердевания. [4]

Саксонские гранулиты, по-видимому, большей частью магматические и соответствуют по составу гранитам и порфирам . Однако есть много гранулитов, которые, несомненно, изначально были отложениями ( аркозы , песчаники и песчаники ). Большая часть высокогорья Шотландии состоит из парагранулитов этого типа, получивших групповое название Мойнских гнейсов. [4]

Наряду с вышеописанными типичными кислыми гранулитами в Саксонии, Индии , Шотландии и других странах встречаются основные гранулиты темного цвета (гранулиты-ловушки). Это мелкозернистые породы, обычно не полосчатые, почти черного цвета с небольшими красными пятнами граната. Их основные минералы - пироксен, плагиоклаз и гранат: химически они напоминают габбро. Значительную часть этих пород составляют зеленый авгит и гиперстен , они могут содержать также биотит, роговую обманку и кварц. Вокруг гранатов часто имеется радиальная группировка мелких зерен пироксена и роговой обманки в прозрачной матрице полевого шпата: эти центрические структуры часто встречаются в гранулитах. Породы этой группы сопровождают габбро и серпантин., но точные условия, в которых они сформированы, и значение их структур не очень ясно понимаются. [4]

См. Также [ править ]

  • Мигматит и гранитное происхождение
  • Метаморфических пород
  • Метаморфические фации
  • Ультравысокотемпературный метаморфизм

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Д. Боуз (1989), Энциклопедия магматической и метаморфической петрологии ; ISBN  Ван Ностранда Рейнхольда 0-442-20623-2
  2. ^ Zheng, Y.-F., Chen, R.-X., 2017. Региональный метаморфизм в экстремальных условиях: последствия для орогенеза на конвергентных краях плит. Журнал азиатских наук о Земле, 145, 46-73.
  3. ^ "Carnets géologique de Philippe Glangeaud - Glossaire" (на французском языке). Архивировано из оригинального 14 ноября 2015 года . Проверено 2 апреля 2017 года .
  4. ^ a b c d e f  Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Chisholm, Hugh, ed. (1911). « Гранулит ». Encyclopdia Britannica . 12 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 360–361.