Gneis is een grofkorrelig gesteente van metamorfe oorsprong met een karakteristieke structuur in de vorm van afwisselende lagen van verschillende mineralen. Door deze opstelling heeft het een gestreept uiterlijk. De term "gneis" is niet geassocieerd met een specifieke minerale samenstelling, aangezien deze sterk varieert en afhankelijk is van de protoliet (voorloper). Deze rots heeft vele variëteiten.
Wat is gneis
Zoals hierboven vermeld, is de naam "gneis" een indicator van textuur, niet van componentsamenstelling. Deze definitie omvat veel metamorfe gesteenten met een gestreepte structuur, die de scheiding van lichte en donkere mineralen weerspiegelt. Dit type locatie geeft de stijfheid van de voorwaarden voor de vorming van alle gneis aan.
Scheiding van mineralen vindt plaats bij een voldoende sterke migratie van ionen, wat alleen mogelijk is bij zeer hoge temperaturen(600-700 °C). De tweede noodzakelijke voorwaarde is sterke druk, wat leidt tot het verschijnen van strepen. Bovendien kan de laatste zowel recht als gebogen zijn en verschillende diktes hebben.
Een kenmerkend kenmerk van de gneistextuur is ook dat de banden geen doorlopende vellen of platen zijn, maar lagen met een korrelige structuur. In de meeste gevallen zijn minerale korrels zichtbaar voor het blote oog.
Visueel kunnen gneisses er anders uitzien. Elk type ras van dit type heeft een uniek patroon. Zwarte en lichte minerale lagen kunnen recht, golvend of onregelmatig van vorm zijn. In het laatste geval ziet hun opstelling er chaotisch uit. In sommige stenen zijn de banden zo dik dat de gneisstructuur alleen zichtbaar is op een voldoende groot stuk rots.
Algemene informatie
Gneis is een veel voorkomend type gesteente, het meest kenmerkend voor de lagere zones van de continentale korst. Op sommige plaatsen wordt het echter vaak aan de oppervlakte gevonden. Dit wordt gevonden in delen van de wereld waar kristallijne gesteenten niet worden bedekt door sedimentaire lagen (Scandinavië, Canada, enz.).
Het antwoord op de vraag, wat is gneis, was niet altijd eenduidig. Voor het eerst werd deze term door Agricola in 1556 gebruikt om te verwijzen naar een rots met ijzerhoudende aderen. De basis voor het moderne gebruik van deze naam zou in 1786 door Wegner zijn gelegd. Hij definieerde gneis als een veldspaatgesteente met kwartsmica engrove leisteenstructuur.
Kenmerken van metamorfe gesteenten
Metamorfe gesteenten worden genoemd, die worden gevormd als gevolg van de transformatie van voorlopers van stollings- of sedimentaire oorsprong. De veranderingen houden voornamelijk verband met tektonische processen, die ertoe leiden dat bepaalde delen van de aardkorst in omstandigheden van verhoogde temperatuur en druk vallen. Dit zet een reeks fysische en chemische processen in gang die resulteren in:
- naar herkristallisatie - een verandering in de oriëntatie, locatie en structuur van mineralen;
- uitdroging;
- migratie van oplossingen;
- transformatie van sommige chemische verbindingen in andere;
- introductie van nieuwe componenten van de compositie.
Als resultaat krijgt het oorspronkelijke gesteente (sedimentair, stollings- of metamorf gesteente) totaal andere eigenschappen. Tegelijkertijd hangt de mate van verandering af van de sterkte en duur van de invloed van de factoren die de transformatie veroorzaken.
Typische voorbeelden van metamorfe gesteenten zijn kwartsiet, marmer en leisteen, gevormd uit respectievelijk zandsteen, kalksteen en klei. Igneous en sedimentaire protolieten gedragen zich anders tijdens transformatie. Vaak vindt metamorfose plaats in verschillende stadia.
Gneis is een voorbeeld van een metamorf gesteente van hoge kwaliteit. Dit betekent dat het onder zeer zware fysieke omstandigheden is gevormd.
Structuur en samenstelling van gneis
Zoals hierboven vermeld, is de samenstelling van gneis nogal variabel. Bij alle rassen van deze groep is het echter mogelijkidentificeer een aantal van de meest voorkomende mineralen. De meeste gneisses zijn gebaseerd op:
- veldspaat (orthoklaas, plagioklaas);
- kwarts;
- mica (biscoviet, biotiet, enz.).
Een kleine hoeveelheid kan hoornblende (augite) en verschillende onzuiverheden bevatten.
Het mineraalspectrum kan ook het volgende omvatten:
- grafiet;
- stauroliet;
- kyaniet;
- granaat;
- sillimanite;
- amfibolen;
- porfyroblasten;
- epidote.
Over het algemeen kunnen we zeggen dat de structuur van gneis wordt gevormd door lichte en donkere silicaten, die onregelmatige subparallelle stroken vormen met een dikte van 1 tot 10 mm. Soms kunnen ze echter veel dikker zijn. Dit suggereert dat dergelijk gneis gedeeltelijk is gesmolten of dat nieuw materiaal is geïntroduceerd. Dergelijke veranderingen treden op tijdens de overgang naar een ander type gesteente - migmatiet.
Ondanks de goed ontwikkelde gelaagdheid, is de belangrijkste eigenschap van gneis integriteit. Dit is een vrij sterk ras. Onder invloed van belastingen splijt het niet langs de lamineervlakken, zoals bijvoorbeeld leisteen. Dit wordt verklaard door het feit dat minder dan 50% van de mineraalkorrels de juiste oriëntatie in gneis krijgt. Hierdoor ontstaat een vrij grove gelaagde structuur. De aard van de splitsing is een van de belangrijkste parameters waarmee het mogelijk is om te bepalen welk gesteente gneis is en welk gesteente phylliet of schalie is.
Lichte strepen worden meestal gevormd door veldspaat enkwarts en donkere - mafische mineralen (hoornblende, pyroxeen, biotiet, enz.).
Rasvorming
Gneis wordt gevormd als gevolg van herkristallisatie van minerale korrels onder sterke hitte en druk. Dit proces vindt plaats op de plaatbotsingsgrens en wordt regionaal metamorfisme genoemd. Tijdens deze veranderingen worden de minerale korrels groter en vallen ze uiteen in banden, waardoor het gesteente stabieler wordt.
Gneis kan ontstaan uit verschillende voorlopers, waaronder:
- klei- en zandafzettingen;
- stollingsgesteenten;
- silicocarbonaat en carbonaatafzettingen.
De meest typische gneis-protoliet is schalie. Onder invloed van temperatuur en druk verandert het in fylliet, dan in metamorfe leisteen en tenslotte in gneis. Dit proces gaat gepaard met de transformatie van de kleicomponenten van het oorspronkelijke gesteente in mica's, die door herkristallisatie worden omgezet in korrelige mineralen. Het uiterlijk van de laatste wordt beschouwd als de grens van de overgang naar gneis.
Diarite is ook een vrij algemeen protoliet. Graniet kan ook dienen als voorloper, die door blootstelling aan hoge temperatuur en druk een gestreepte structuur krijgt. Dergelijk gneis wordt graniet genoemd. Tijdens de vorming ervan komen mineralogische transformaties praktisch niet voor. Veranderingen zijn overwegend structureel.
Granietgneis wordt ook gevormd als gevolg van de metamorfose van sommige sedimentaire gesteenten. Eindproducthun transformatie heeft een gestreepte structuur en een mineralogische samenstelling vergelijkbaar met graniet.
Classificatie
Rockclassificatie is gebaseerd op vier kenmerken van gneis:
- protolith-type;
- protolith naam;
- mineralen samenstelling;
- structuur en textuur.
Een dubbele term wordt meestal gebruikt om een ras aan te duiden. De aanwezigheid van het woord "graniet" in de naam geeft bijvoorbeeld aan dat dergelijk gneis werd gevormd uit graniet en "dioriet" - uit dioriet. In dit geval komt de kwalificerende term overeen met een bepaalde protoliet.
De classificatie volgens het type van het voorgangerras is breder. Volgens haar zijn alle gneisses verdeeld in twee soorten:
- orthogneisses - gevormd uit stollingsgesteenten;
- paragneisses - ontstaan uit sedimentaire gesteenten.
De volgende soorten gneisses onderscheiden zich door hun minerale samenstelling:
- pyroxeen;
- alkaline;
- amfibool;
- biotiet;
- two-mica;
- gespierd;
- plagiogneisses.
Als er geen kwalificatieterm voor het woord "gneis" staat, wordt de samenstelling van de component voorwaardelijk als klassiek beschouwd (veldspaat, kwarts, biotiet).
Structurele classificatie kenmerkt de vorm en rangschikking van lagen. Donkere en lichte banden kunnen verschillende texturen vormen, in verband waarmee boomachtige, blad-, lintgneisses, enz. worden onderscheiden.
Fysische en mechanische eigenschappen
Binnen de gneis-groep, de mate van afschuiving van verschillende rotsenvarieert over een vrij groot bereik, en daarom fluctueren de indicatoren van fysieke en mechanische eigenschappen sterk. De volgende waarden zijn experimenteel vastgesteld voor de belangrijkste kenmerken:
- dichtheid - 2650-2870 g/m3;
- wateropname - 0,2-2,3%;
- porositeit - 0,5-3,0%.
Over het algemeen kan gneis worden omschreven als een zware, harde en ruwe rots met een hoge dichtheid en een duidelijk gelaagde structuur die bestand is tegen splijten. De hardheid van deze steen is vergelijkbaar met staal.
Praktische toepassing
Gneiss wordt veel gebruikt in de bouw en landschapsontwerp. Het meeste van deze steen wordt gebruikt om grind en steenslag te maken, maar deze steen is ook geschikt:
- voor het leggen van funderingen;
- voor het maken van tegels;
- voor trottoirs, taluds;
- als puinsteen.
De voordelen van gneis als bouwmateriaal zijn de sterkte en weerstand tegen huishoudelijke zuren. De esthetische schoonheid van deze steen maakt hem geschikt voor de productie van geveltegels. Gneis wordt vaak in de plaats gesteld van graniet, omdat dit laatste veel duurder is om te ontginnen.
