Метаморфические породы

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
ВВЕДЕНИЕ

Метаморфические горные породы
возникают в глубоких зонах земной коры путем преобразования магматических и осадочных, а также других метаморфических горных пород под влиянием высоких температур и давлений.
Совокупность процессов, приводящих к изменению горных пород в недрах земли, называется метаморфизмом.

Факторы метаморфизма (PTX)
Высокое давление (P-фактор)
Высокие температуры (T-фактор)
Состав газовых и водных растворов (X-фактор), если они участвуют при метаморфизме, то меняется состав пород

При метаморфических процессах происходят
Обезвоживание ГП
Перекристаллизация ГП
Изменение минерального состава
Разнообразные метасоматические явления

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
МЕТАМОРФИЗМ СЛАНЦЕВ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
Региональный метаморфизм – главный фактор ЛИТОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
ЛИТОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
НАПРАВЛЕННОЕ ДАВЛЕНИЕ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
НАПРАВЛЕННОЕ ДАВЛЕНИЕ

Ортопороды и парапороды

Метаморфизм (от гр., метаморфозос – преобразование, изменение) – процесс изменения минерального состава, структуры, текстуры горных пород под воздействием давления, температуры и химически активных веществ:
изохимический - без существенного изменения исходных пород;
аллохимический или метасоматоз - химический состав исходной породы существенно изменяется в результате привноса или выноса каких-либо компонентов
Процессы метаморфизма как бы заключают цикл изменений, происходящих с горными породами
2. Виды метаморфизма

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

Гнейсы

Кварциты
Мраморы

При региональном метаморфизме:
образовавшиеся в экзогенных условиях богатые водой минералы переходят в безводные или бедные водой минералы;
образуется ряд рудных минералов, иногда в промышленных количествах, например, железные руды в железистых кварцитах (Кривой Рог, Курская магнитная аномалия).
1) Низкая ступень – образуются филлиты, серициты, зеленокаменные породы, кремнистые сланцы.
2) Средняя ступень – мрамор, слюдистые сланцы, кварциты, кварцито-слюдистые сланцы.
3) Высокая ступень – мраморы, амфиболиты, гнейсы, кварциты, эклогиты.
4) Ультраметаморфизм – происходит частичное или полное переплавление горной породы. Возникающий при этом расплав послойно внедряется во вмещающие породы с образованием инъекционных гнейсов и мигматитов.

Минералы метаморфических пород
минералы, устойчивые в условиях высоких температур и давлений:
Много минералов, которые характерны для магматических пород: кварц, полевые шпаты, слюды, роговая обманка, пироксен (авгит), магнетит
кальцит – минерал обычно осадочных пород
собственно-метаморфические - типоморфные минералы

типоморфные метаморфические минералы
минералы, характерные только для метГП:
серицит (тонкочешуйчатый мусковит);
хлорит – (Mg,Fe)5Al(Si3Al)O10(OH)8;
тальк – Mg3(Si4O10)(OH)8;
серпентин (хризотил, антигорит) – (Mg,Fe)3(Si2O5)(OH)4;
гранат (например, альмандин – Fe3Al2 (SiO4)3 и андрадит – Ca3Fe2 (SiO4)3;
эпидот – Ca2(Al,Fe3+)3(SiO4)3(OH);
андалузит, силлиманит, кианит – Al2SiO5;
кордиерит – Mg2Al4Si5O18, и др.

Метаморфизм изохимический
в процессе метаморфизма породы изменяется количество Н2О и СO2, при неизменном содержании других компонентов, часто с изменением минерального состава

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
ОТ КВАРЦЕВОГО ПЕСКА ДО КВАРЦИТА

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
ОТ КВАРЦЕВОГО ПЕСКА ДО КВАРЦИТА

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
ОТ КВАРЦЕВОГО ПЕСКА ДО КВАРЦИТА

Кварцит
Кварциты – массивные плотные явно- мелко-средне-кристаллические породы, состоящие, главным образом, из кварца.
Цвет – преимущественно серый, но встречаются розовые, красные, желтые и черные (с примесью углистого вещества) кварциты. Образование их связано с метаморфизмом кварцевых песчаников или других кремнистых пород

Розовый кварцит

Желтый кварцит

ЛОКАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ – на ограниченных площадях
Контактовый (контактный, термальный) метаморфизм производит несланцеватые породы (без каких-либо направлений расщепления), такие как мраморы, кварциты, скарны, роговики.
Наиболее распространены роговики, содержащие андалузит, хлорит, мусковит. Это породы серого, тёмно-серого и чёрного цветов. Их минеральный состав разнообразен и зависит от состава первичных пород (кварц, полевые шпаты, амфиболы и пироксены). Структура контактовых роговиков обычно микрокристаллическая, а текстура – массивная

Роговики

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

Метасоматизм
Разновидность метаморфизма, при котором содержание химических элементов в породе изменяется, то есть процесс метаморфизма протекает с привносом одних и выносом других элементов

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАСОМАТОЗ
При локальном метаморфизме характерны процессы метасоматоза – замещение одних минералов другими, но без изменения объема.
При метасоматическом изменении, главным образом, магматических пород в контакте гранитных интрузий, возникают светлые крупнозернистые породы – грейзены. Для них характерны кварц, мусковит, турмалин, топаз, флюорит, берилл и др.

Процесс преобразования горной породы в твёрдом состоянии, сопровождающийся частичным или полным изменением её химического и минерального состава.
В отличие от метаморфизма происходит активный привнос и вынос химических элементов.
Выделяют три разновидности метасомотоза:
контактовый – воздействие тепла и флюидов магматических тел на окружающие их породы. Приводит к образованию контактово-метасоматических пород, которые обрамляют интрузивы (особенно гранитного состава)
региональный – связан с региональными эндогенными потоками флюидов. Регионально-метасоматические породы формируются в тектонически активных зонах под влиянием мощных потоков флюидов
гипергенный – приурочен к зоне гиперегенеза. Образуются гипергенно-метасоматические породы.
Метасоматоз

Частный случай контактово-
метасоматического метаморфизма -
образование скарнов (на контактах
магматических пород (гранодиоритов)
с известняками и доломитами).
Скарны - обобщенное название
горных пород контактово-метасоматического происхождения, в составе которых преобладают силикаты железа, кальция, магния и марганца.
К скарнам иногда бывают приурочены крупные месторождения полезных ископаемых – железа, вольфрама, свинца и цинка, меди и т.д. (гора Магнитная на Урале – образование магнитного железняка на границе изверженных и осадочных горных пород).

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КАТАКЛАСТИЧЕСКИЙ МЕТАМОРФИЗМ

КАТАКЛАСТИЧЕСКИЙ
(динамический, дислокационный, динамометаморфизм)
Приурочен к участкам развития дизъюнктивных нарушений (дислокаций) – типа сбросов, развит в границах и совершается при сравнительно небольших давлениях и довольно низкой температуре.
Происходит дробление крепких минералов или их деформации в первоначальной структуре и текстуре пород без образования трещин.
Формируются разнообразные породы: тектонические брекчии, катаклазиты, милониты (от мельница).

Катакластический метаморфизм
Тектоническая брекчия - агрегат относительно крупных обломков, сцементированных мелкозернистой массой, обладает массивной текстурой.
Катаклазит - неполное разрушение материала, видны реликты исходных пород, в той или иной степени деформированных.
Милонит - тонко измельченная масса, образующая породу, часто обладающую сланцеватой или линзовидно-полосчатой текстурой.

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КАТАКЛАСТИЧЕСКИЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КАТАКЛАСТИЧЕСКИЙ МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
КАТАКЛАСТИЧЕСКИЙ МЕТАМОРФИЗМ

Гранито-гнейсы

УДАРНЫЙ (ИМПАКТНЫЙ) метаморфизм
(от англ. impact — «столкновение», «удар»)
Особый тип контактового метаморфизма вызван высокоскоростным ударом метеорита.
Ударный кратер на поверхности земли называется астроблемой
На земле обнаружено около 150 астроблем
При ударе горные породы нагреваются и частично плавятся, а в самом центре даже испаряются.
После остывания на днище кратера образуется слой импакта – горной породы с весьма необычными геохимическими свойствами, сильно обогащена редкими на земле элементами – иридием, осмием, платиной, палладием.