Хорнфелс - это групповое название набора контактных метаморфических пород, которые были обожжены и затвердели под воздействием тепла интрузивных вулканических масс и стали массивными, твердыми, осколочными, а в некоторых случаях чрезвычайно прочными и долговечными. Эти свойства обусловлены мелкозернистыми невыровненными кристаллами с пластинчатыми или призматическими формами , характерными для метаморфизма при высокой температуре, но без сопутствующей деформации. [1] [2] [3] Этот термин происходит от немецкого слова Hornfels , что означает «роговой камень», из-за его исключительной прочности и текстуры, которые напоминают рога животных. Эти породы были отнесены к шахтерам в северной Англии , какточильные камни . [4] [5]
Большинство роговиков мелкозернистые, и хотя исходные породы (такие как песчаник , сланец , сланец и известняк ) могли быть более или менее расщепляющимися из-за наличия плоскостей напластования или спайности , эта структура в роговиках стирается или становится неработоспособной. . Хотя на многих роговиках видны остатки первоначальной подстилки [1], они прорываются через нее так же легко, как и вдоль нее; фактически, они имеют тенденцию разделяться на кубические фрагменты, а не на тонкие пластины. Листовые минералы могут быть многочисленными, но выровнены случайным образом. [6]
Роговиковые наиболее часто формируют в венчике из гранитных интрузий в верхней или средней коре. Роговики, образовавшиеся в результате контактного метаморфизма в результате вулканической активности очень близко к поверхности, могут давать необычные и характерные минералы. [1] [2] Иногда имеют место изменения в составе, вызванные флюидами, выделяемыми магматическим телом ( метасоматоз ). [7] В роговиковой фации является метаморфические фации , который занимает самую низкую часть давления метаморфического давление-температура пространства. [8]
Наиболее распространенные роговики ( биотитовые роговики) имеют цвет от темно-коричневого до черного с несколько бархатистым блеском из-за обилия мелких кристаллов блестящей черной слюды . В извести роговик часто белый, желтый, бледно-зеленый, коричневый и другие цвета. Зеленый и темно-зеленый - преобладающие оттенки роговиков, образовавшихся в результате изменения магматических пород . [9] Хотя по большей части составляющие зерна слишком малы, чтобы их можно было определить невооруженным глазом, часто встречаются более крупные кристаллы ( порфиробласты ) кордиерита , граната или андалузита.рассеиваются через тонкую матрицу, и они могут стать очень заметными на выветрившихся гранях скалы. [10]
Структура [ править ]
Строение роговиков очень характерно. Очень редко какой-либо из минералов проявляет кристаллическую форму, но мелкие зерна плотно прилегают друг к другу, как фрагменты мозаики; они обычно почти одинакового размера. Это было названо pflaster или структурой дорожного покрытия из-за сходства с черновой работой дорожного покрытия. Каждый минерал может также содержать частицы других; в кварце , например, могут появляться в большом количестве мелкие кристаллы графита , биотита, оксидов железа , силлиманита или полевого шпата. Часто таким образом все зерна становятся полупрозрачными. На мельчайших кристаллах могут быть следы кристаллических очертаний; несомненно, они являются новообразованными и возникли на месте. Это наводит нас на мысль, что вся порода была перекристаллизована при высокой температуре и в твердом состоянии, так что у минеральных молекул было мало свободы для создания хорошо индивидуализированных кристаллов. Регенерации породы оказалось достаточно, чтобы стереть большую часть первоначальных структур и более или менее полностью заменить прежние минералы новыми. Но кристаллизации препятствует твердое состояние массы, и новые минералы бесформенны и не могут отторгать примеси, но выросли вокруг них. [9]
Составы роговиков [ править ]
Пелитский [ править ]
Глины , осадочные сланцы и сланцы дают биотитовые роговики, в которых наиболее заметным минералом является биотитовая слюда, мелкие чешуйки которой прозрачны под микроскопом и имеют темный красновато-коричневый цвет и сильный дихроизм . Также присутствует кварц и часто значительное количество полевого шпата, в то время как графит, турмалин и оксиды железа часто встречаются в меньшем количестве. В этих биотитовых роговиках обычно встречаются минералы, состоящие из силикатов алюминия; обычно это андалузит и силлиманит , но кианит также встречается в роговиках, особенно в тех, которые имеют сланцевый характер. Андалузит может быть розовым и часто плеохроичным.в шлифах, а может быть белым с крестообразными темными вкраплениями матрицы, характерными для хиастолита . Силлиманит обычно образует очень мелкие иглы, внедренные в кварц. [9]
В породах этой группы также встречается, не редко, кордиерит, который может иметь очертания несовершенных гексагональных призм, которые в поляризованном свете разделяются на шесть секторов. В биотитовых роговиках слабые полосы могут указывать на первоначальную залегание неизмененной породы и соответствуют небольшим изменениям в характере отложений . Чаще имеется отчетливое пятно, видимое на поверхности образцов рук. Пятна круглые или эллиптические, могут быть светлее или темнее, чем остальная часть камня. [9] В некоторых случаях они богаты графитом или углеродистым веществом; [11]в других они полны коричневой слюды; некоторые пятна состоят из более крупных зерен кварца, чем в матрице. Частота, с которой эта особенность снова появляется в менее измененных сланцах и роговиках, весьма примечательна, особенно потому, что кажется несомненным, что пятна не всегда имеют одинаковую природу или происхождение. Роговики турмалиновые встречаются иногда по краям турмалиновых гранитов; они черные с мелкими иголками шерла, которые под микроскопом темно-коричневые и сильно плеохроичны. Поскольку турмалин содержит бор , должно быть некоторое проникновение паров из гранита в отложения. Породы этой группы часто встречаются в районах добычи олова Корнуолла, особенно вблизи залежей. [9]
Карбонат [ править ]
Вторая большая группа роговиков - это известково-силикатные роговики, которые возникают в результате термического изменения загрязненного известняка . Более чистые слои перекристаллизовываются в мраморы , но там, где изначально была примесь песка или глинистых известковых силикатов, образуются такие как диопсид , эпидот , гранат , сфен , везувианит и скаполит ; с этими флогопитом , различными полевыми шпатами, пиритом , кварцем и актинолитомчасто встречаются. Эти породы мелкозернистые и, хотя часто имеют полосчатую структуру, они твердые и намного более твердые, чем исходные известняки. Они чрезвычайно разнообразны по своему минералогическому составу и очень часто в тонких пластах чередуются с биотитовыми роговиками и затвердевшими кварцитами . При перфузии борными и фтористыми парами гранита они могут содержать много аксинита , флюорита и датолита , но высокогорные силикаты в этих породах отсутствуют. [9]
Mafic [ править ]
Из диабазов , базальтов , андезитов и других магматических пород образуется третий тип роговиков. В основном они состоят из полевого шпата с роговой обманкой (обычно коричневого цвета) и бледного пироксена. Сфен, биотит и оксиды железа - другие распространенные составляющие, но эти породы обладают большим разнообразием состава и структуры. Там, где исходная масса разложилась и содержала кальцит, цеолиты , хлорит и другие вторичные минералы либо в жилах, либо в полостях, обычно наблюдаются округлые области или неровные полосы, содержащие набор новых минералов, которые могут напоминать роговики из силиката кальция, описанные выше. описано. Оригинальный порфировидныйфлюидные, везикулярные или фрагментарные структуры магматической породы отчетливо видны на менее продвинутых стадиях роговикова, но становятся менее очевидными по мере прогрессирования изменений. [9]
В некоторых районах встречаются роговиковые породы, которые приобрели сланцевую структуру в результате сдвига, и они образуют переходы в сланцы и гнейсы, которые содержат те же минералы, что и роговики, но имеют сланцевую структуру вместо роговиковой структуры. Среди них можно упомянуть кордиеритовые и силлиманитовые гнейсы, андалузитовые и кианитовые слюдяные сланцы и те сланцевидные кальцит-силикатные породы, известные как циполины . То, что это отложения, подвергшиеся термическим изменениям, обычно признается, но точные условия, при которых они образовались, не всегда ясны. Существенные особенности рогового валкования связаны с действием тепла, давления.и проникновение паров, регенерация горной массы без образования плавления (по крайней мере, в больших масштабах). Однако утверждалось, что часто происходят обширные химические изменения из-за введения вещества из гранита в окружающие его породы. Об этом свидетельствует образование нового полевого шпата в роговиковом роговике. Хотя эта патология Скверны могла иметь место в нескольких местах, в других она явно отсутствует. Большинство авторитетов в настоящее время считают изменения чисто физического, а не химического характера. [9]
Метаморфические фации Хорнфельса [ править ]
Эклогит Blueschist Зеленый сланец Prehnite- пумпеллиита Цеолит Гранулит Амфиболит Hornfels Санидинит P ( кбар ) Т (° C) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 |
| Метаморфические фации в давлении - температура пространства. Различные фации роговиков занимают область низкого давления пространства. |
Фация роговиков занимает часть метаморфического температурно-температурного пространства с самым низким давлением и температурой от низкой до высокой. Она подразделяется на низкотемпературном режим альбита - эпидотовы роговиков, среда-температурного режим роговообманковых роговиков, высокотемпературный режим пироксена роговиков, а также режим sanidinite сверхвысокой температуры. Последнюю иногда рассматривают как отдельную фацию. Максимальные давления составляют около 2 кбар, а температуры составляют около 300-500 ° C для фации роговиков альбит-эпидотовой, 500-650 ° C для фации роговообманковых роговиков, 650-800 ° C для фации пироксеновых роговиков и выше 800 ° C для фации санидинита . [8] [3]
Фактические минералы, присутствующие в каждой фации, зависят от состава протолита . Для основного протолита альбит-эпидотовая фация роговиков характерна альбитом и эпидотом или цоизитом с небольшими актинолитами и хлоритами . Это уступает место роговой обманке, плагиоклазу , пироксену и гранату в фации роговообманковых роговиков, которые, в свою очередь, уступают место ортопироксену , авгиту , плагиоклазу и характерным микрочастицам граната в фациях пироксеновых роговиков и санидинитовых фаций, причем последние две из них неразличимы. состав протолита. [8]
Для ультраосновного протолита альбит-эпидотовая фация характеризуется серпентином , тальком , тремолитом и хлоритом, уступая место форстериту , ортопироксену, роговой обманке, хлориту и характерным второстепенным алюминиевым шпинелям и магнетиту в фации роговой обманки, которые, в свою очередь , уступают место фации роговой обманки. до форстерита, ортопироксена, авгита, плагиоклаза и алюминиевой шпинели в фации пироксеновых роговиков. Фация санидинита для этого состава отличается от фации пироксеновых роговиков только исчезновением алюминиевой шпинели. [8]
Для пелитового протолита последовательность представлена кварцем , плагиоклазом, мусковитом , хлоритом и кордиеритом в альбит-эпидотовой фации; кварц, плагиоклаз, мусковит, биотит, кордиерит и андалузит в фации роговообманковых роговиков; кварц, плагиоклаз, ортоклаз, андалузит, силлиманит , кордиерит и ортопироксен в фации пироксеновых роговиков. Фация санидинита представлена кварцем, плагиоклазом, силлиманитом, кордиеритом, ортопироксеном, сапфирином и алюминиевой шпинелью. [12] [8]
Для известнякового протолита последовательность представляет собой кальцит , доломит , кварц, тремолит, тальк и форстерит для альбит-эпидотовой фации роговика; кальцит, доломит, кварц, тремолит, диопсид и форстерит для роговообманковой фации роговиков; кальцит, кварц, дипозид, форстерит и волластонит для фации пироксеновых роговиков; и кальцит, кварц, диопсид, форстерит, волластонит, монтичеллит и акерманит для санидинитовой фации. [8]
Акустические свойства [ править ]
Роговики обладают способностью резонировать при ударе. Майкл Теллинджер описал эти камни в Южной Африке, также известные как «камни-кольца» из-за их способности звенеть как колокол. [13] В Музыкальных Камнях Skiddaw являются примером lithophone , изготовленный из роговиков. [14]
См. Также [ править ]
- Список типов горных пород - список типов горных пород, признанных геологами.
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Ярдли, Брюс В.Д. (1989). Введение в метаморфическую петрологию . Харлоу, Эссекс, Англия: Longman Scientific & Technical. стр. 12, 26. ISBN 0582300967.
- ^ а б Блатт, Харви; Трейси, Роберт Дж. (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические (2-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. стр. 367, 512. ISBN 0716724383.
- ^ a b Philpotts, Anthony R .; Агу, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. стр. 422, 428. ISBN 9780521880060.
- ^ "Holwick Scar & Low Force: Pamphlet" (PDF) . Explorenorthpennines.org.uk . Проверено 17 марта 2015 .
- ^ Лоуренс, DJ D и др. 2004 Даремский аудит георазнообразия , Дарем: Совет графства Дарем, стр. 20
- ^ Нессе, Уильям Д. (2000). Введение в минералогию . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 195. ISBN 9780195106916.
- ↑ Гарри, WT (декабрь 1952 г.). «Обычные роговики на контакте с габбро около Карлингфорда, Ирландия». Геологический журнал . 89 (6): 411–416. Bibcode : 1952GeoM ... 89..411H . DOI : 10.1017 / S0016756800068114 .
- ^ a b c d e f Блатт и Трейси, стр.378-380, 512
- ^ a b c d e f g h Флетт, Джон С. (1911). «Хорнфелс». В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . 13 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 710–711.
- ^ Ярдли 1989, с.161
- ^ Дики, Джон С .; Обата, Масааки (1974). «Дайки графитовых роговиков в массиве высокотемпературных перидотитов Ронда» . Американский минералог . 59 (11–12): 1183–1189 . Дата обращения 23 августа 2020 .
- ↑ Стюарт, FH (сентябрь 1942 г.). «Химические данные о малокремнеземистом глинистом роговике и входящих в его состав минералах». Минералогический журнал и Журнал Минералогического общества . 26 (178): 260–266. Bibcode : 1942MinM ... 26..260S . DOI : 10,1180 / minmag.1942.026.178.04 .
- ^ «2014 Древние Скрытые Технологии Аннунаков (Падших Ангелов)» . см. от 43 мин. Архивировано из оригинала на 2016-08-09 . Проверено 2 июня 2016 .
- ^ "Музыкальные камни Скиддо - городской совет Аллердейла" . Allerdale.gov.uk. Архивировано из оригинала на 2010-06-19 . Проверено 17 марта 2015 .
Эта статья включает текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии : Flett, John S. (1911). « Хорнфелс ». В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . 13 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 710–711.
Внешние ссылки [ править ]
СМИ, связанные с Хорнфельсом, на Викискладе?
