Lo gneiss è una roccia a grana grossa di origine metamorfica con una struttura caratteristica a forma di strati alternati di vari minerali. Come risultato di questa disposizione, ha un aspetto a strisce. Il termine "gneiss" non è associato ad una specifica composizione minerale, poiché quest'ultima varia molto e dipende dal protolito (precursore). Questa roccia ha molte varietà.
Cos'è lo gneiss
Come notato sopra, il nome "gneiss" è un indicatore della trama, non della composizione dei componenti. Questa definizione include molte rocce metamorfiche con una struttura a bande, che riflette la separazione dei minerali chiari e scuri. Questo tipo di localizzazione indica la rigidità delle condizioni per la formazione di tutti gli gneiss.
La separazione dei minerali avviene con una migrazione di ioni sufficientemente forte, possibile solo a temperature molto elevate(600-700 °C). La seconda condizione necessaria è una forte pressione, che porta alla comparsa di strisce. Questi ultimi, inoltre, possono essere sia diritti che curvi ed avere spessori diversi.
Una caratteristica della tessitura dello gneiss è anche che le sue fasce non sono fogli o lastre continue, ma strati con una struttura granulare. Nella maggior parte dei casi, i granuli minerali sono visibili ad occhio nudo.
Visualmente gli gneis possono avere un aspetto diverso. Ogni tipo di razza di questo tipo ha uno schema unico. Gli strati minerali neri e chiari possono essere dritti, ondulati o avere una forma irregolare. In quest'ultimo caso, la loro disposizione sembra caotica. In alcune pietre, le fasce sono così spesse che la struttura dello gneiss è visibile solo su un pezzo di roccia sufficientemente grande.
Informazioni generali
Lo gneiss è un tipo di roccia molto comune, più caratteristico delle zone inferiori della crosta continentale. Tuttavia, in alcuni punti si trova spesso in superficie. Questo si trova in parti del mondo in cui le rocce cristalline non sono ricoperte da strati sedimentari (Scandinavia, Canada, ecc.).
La risposta alla domanda, cos'è lo gneiss, non è sempre stata univoca. Per la prima volta questo termine fu usato da Agricola nel 1556 per indicare una roccia con vene ferrose. La base dell'uso moderno di questo nome sarebbe stata posta nel 1786 da Wegner. Ha definito lo gneiss come una roccia feldspatica con mica di quarzo estruttura scistosa grossolana.
Caratteristiche delle rocce metamorfiche
Si chiamano rocce metamorfiche, che si formano a seguito della trasformazione di precursori di origine ignea o sedimentaria. I cambiamenti sono principalmente associati ai processi tettonici, che portano al fatto che alcune parti della crosta terrestre cadono in condizioni di temperatura e pressione elevate. Ciò innesca una serie di processi fisici e chimici che si traducono in:
- alla ricristallizzazione - un cambiamento nell'orientamento, posizione e struttura dei minerali;
- disidratazione;
- migrazione di soluzioni;
- trasformazione di alcuni composti chimici in altri;
- introduzione di nuovi componenti della composizione.
Di conseguenza, la roccia originaria (sedimentaria, ignea o metamorfica) acquisisce proprietà completamente diverse. Allo stesso tempo, il grado di cambiamento dipende dalla forza e dalla durata dell'influenza dei fattori che causano la trasformazione.
Esempi tipici di rocce metamorfiche sono quarzite, marmo e scisto, formati rispettivamente da arenaria, calcare e argilla. I protoliti ignei e sedimentari si comportano in modo diverso durante la trasformazione. Spesso il metamorfismo si verifica in più fasi.
Gneiss è un esempio di roccia metamorfica di alta qualità. Ciò significa che si è formato in condizioni fisiche molto dure.
Struttura e composizione dello gneiss
Come notato sopra, la composizione dei componenti dello gneiss è abbastanza variabile. Tuttavia, in tutte le razze di questo gruppo è possibileidentificare alcuni dei minerali più comuni. La maggior parte degli gneis si basa su:
- feldspato (ortoclasio, plagioclasio);
- quarzo;
- mica (biscovite, biotite, ecc.).
Una piccola quantità può contenere orneblenda (augite), oltre a varie impurità.
Lo spettro minerale può includere anche:
- grafite;
- staurolite;
- cianite;
- granato;
- sillimanite;
- anfiboli;
- porfiroblasti;
- epidoto.
In genere si può dire che la struttura dello gneiss è formata da silicati chiari e scuri, che formano strisce irregolari subparallele con uno spessore da 1 a 10 mm. Tuttavia, a volte possono essere molto più spessi. Ciò suggerisce che tale gneiss abbia subito una fusione parziale o l'introduzione di nuovo materiale. Tali cambiamenti si verificano durante il passaggio a un altro tipo di roccia: la migmatite.
Nonostante la stratificazione ben sviluppata, la proprietà chiave dello gneiss è l'integrità. Questa è una razza abbastanza forte. Sotto l'influenza dei carichi, non si divide lungo i piani di laminazione, come fa, ad esempio, l'ardesia. Ciò è spiegato dal fatto che meno del 50% dei grani minerali riceve l'orientamento corretto nello gneiss. Di conseguenza, si forma una struttura a strati piuttosto grossolana. La natura della scissione è uno dei parametri chiave con cui è possibile determinare quale roccia è gneiss e quale fillite o scisto.
Le strisce chiare sono solitamente formate da feldspato equarzo e quelli scuri - minerali mafici (orneblenda, pirosseno, biotite, ecc.).
Formazione della razza
Lo gneiss si forma come risultato della ricristallizzazione dei grani minerali sotto forte calore e pressione. Questo processo si verifica al confine di collisione della placca ed è chiamato metamorfismo regionale. Durante questi cambiamenti, i grani minerali aumentano di dimensione e si separano in fasce, rendendo la roccia più stabile.
Lo gneiss può formarsi da una varietà di precursori, tra cui:
- depositi di argilla e sabbia;
- rocce ignee;
- Depositi di carbonato di silicio e carbonato.
Il protolite gneiss più tipico è lo scisto. Sotto l'influenza della temperatura e della pressione, si trasforma in fillite, poi in scisto metamorfico e infine in gneiss. A questo processo si accompagna la trasformazione delle componenti argillose della roccia originaria in miche che, per effetto della ricristallizzazione, si trasformano in minerali granulari. L'aspetto di quest'ultimo è considerato il confine della transizione allo gneiss.
Diarite è anche un protolite abbastanza comune. Il granito può anche fungere da precursore che, a seguito dell'esposizione a temperature e pressioni elevate, acquisisce una struttura a strisce. Tale gneiss è chiamato granito. Durante la sua formazione, praticamente non si verificano trasformazioni mineralogiche. I cambiamenti sono prevalentemente strutturali.
Lo gneiss di granito si forma anche a seguito del metamorfismo di alcune rocce sedimentarie. Prodotto finalela loro trasformazione ha una struttura a fasce e una composizione mineralogica simile al granito.
Classificazione
La classificazione Rock si basa su quattro caratteristiche dello gneiss:
- tipo di prototipo;
- nome del prototipo;
- composizione minerale;
- struttura e consistenza.
Un termine doppio viene solitamente utilizzato per designare una varietà di razza. Ad esempio, la presenza della parola "granito" nel nome indica che tale gneiss era formato da granito e "diorite" - da diorite. In questo caso, il termine qualificante corrisponde a un particolare protolite.
La classificazione in base al tipo di razza precedente è più ampia. Secondo lei, tutti gli gneis sono divisi in due tipi:
- ortogneiss - formate da rocce ignee;
- paragneisses - originato da rocce sedimentarie.
I seguenti tipi di gneis si distinguono per la loro composizione minerale:
- pirosseno;
- alcalino;
- anfibolo;
- biotite;
- due-mica;
- muscolare;
- plagiogneiss.
Se non c'è un termine qualificante prima della parola "gneiss", la composizione dei componenti è condizionatamente considerata classica (feldspato, quarzo, biotite).
La classificazione strutturale caratterizza la forma e la disposizione degli strati. Bande scure e chiare possono formare trame diverse, in relazione alle quali si distinguono gneiss a forma di albero, foglia, nastro, ecc.
Proprietà fisiche e meccaniche
All'interno del gruppo gneiss, il grado di taglio delle diverse roccevaria in un intervallo abbastanza ampio, e quindi gli indicatori delle proprietà fisiche e meccaniche oscillano notevolmente. I seguenti valori sono stati stabiliti sperimentalmente per le caratteristiche principali:
- densità - 2650-2870 g/m3;
- assorbimento d'acqua - 0,2-2,3%;
- porosità - 0,5-3,0%.
In generale, lo gneiss può essere descritto come una roccia pesante, dura e ruvida con un' alta densità e una struttura a strati distintamente resistente alla scissione. La durezza di questa pietra è paragonabile a quella dell'acciaio.
Applicazione pratica
Gneiss è ampiamente utilizzato nella progettazione edile e paesaggistica. La maggior parte di questa pietra è usata per fare ghiaia e pietrisco, ma questa roccia è adatta anche:
- per la posa di fondazioni;
- per fare le tessere;
- per marciapiedi di fronte, terrapieni;
- come macerie.
I vantaggi dello gneiss come materiale da costruzione sono la sua forza e resistenza agli acidi domestici. La bellezza estetica di questa pietra la rende adatta alla produzione di rivestimenti. Lo gneiss è spesso sostituito dal granito, poiché quest'ultimo è molto più costoso da estrarre.
