ГРАНИТЫ, ГРАНИТОИДЫ, ГРУППА ГРАНИТА
ГНЕЙСЫ
Кристаллические сланцы
предположительно от чешского «hnizdo» или русского «гнездо» Гнейс (гнеус) —старое название саксонских
горняков, упомянутое как обозначение породы уже в 1557 г. Георгом Агриколой. Гнейс означает «гнездо рудных жил», т. е. породу, в которой ветвятся рудные жилы.
Гнейсы представляют собой светлые, обычно поблескивающие слюдой породы, сланцеватые или плитчатые, с многочисленными структурными разновидностями. Они составляют большую группу кристаллических сланцев, которые образовались в процессе орогенеза (при региональном метаморфизме) из изверженных пород большей частью гранитового, реже диоритового или сиенитового состава и из близких грауваккам крупнозернистых осадочных пород, более или менее богатых глинистым материалом. Гнейсы — это
преимущественно кварц-полевошпатово-слюдистые, реже — роговообманково-полевошпатово-кварцевые породы.
К ортогнейсам (греч. «артос» — истинный, настоящий) относят гранитовые, кварцево-диоритовые, грано-
диоритовые, сиенитовые гнейсы и многочисленные подтипы, возникшие из гранитов и близких им пород (гранитоидов). К парагнейсам (греч. «пара» — возле, около, рядом) причисляют метаморфизованные
(огнейсованиые) конгломераты и гравелиты, большинство двуслюдяных гнейсов, т. е. так называемые мета-
тектические гнейсы (кордиеритовые, силлиманитовые, гранатовые) и многие другие типы гнейсов.
Минеральный состав, текстура, структура. В зависимости от минерального состава и структурно-текстурных различий гнейсы получают особые названия. Очковые гнейсы, например, представляют собой разности гнейсов, у которых ранее существовавшие крупнокристаллические выделения полевых шпатов, погруженные в тонкозернистую основную массу, деформированы вследствие механического воздействия (динамометаморфизма). Роговиковые гнейсы — это плотные, богатые биотитом разности гнейсов, напоминающие роговики. Во флазерных гнейсах минералы собраны в линзовидно вытянутые зернистые агрегаты, в стебельчатых гнейсах они образуют удлиненно-шестоватые агрегаты. В зависимости от регионально-тектонического размещения гнейсовые провинции оконтуриваются по специально выделяемым типам гнейсов, например по красным и серым гнейсам, комплексы которых состоят из орто- и парагнейсов, а также из многих других видов гнейсов, различающихся структурно-текстурными признаками.
Происхождение. Гнейсы слагают области ядер антиклинорных сооружений (горных хребтов). Они протягиваются по простиранию на многие километры. Значительные районы континентальных массивов на
протяжении истории Земли, длящейся миллиарды лет, в результате постоянно повторяющихся орогенных
процессов преобразовались в гнейсы.
Гнейсы образуются при динамометаморфизме (дислокационном метаморфизме) при развальцевании и рас-
сланцевании масс пород, приобретающих способность к пластическому течению. Ортогнейсы имеют синорогенное происхождение, т. е. внедряющиеся магматические расплавы во время кристаллизации вовлекаются в очень медленно протекающее воздымание складчатых гор и подвергаются механической деформации (рассланцеванию) в процессе складкообразования. Прилегающие осадочные породы, прогретые под воздействием теплоотдачи магмы, превращаются в парагнейсы. Эти процессы протекают на глубине 20—30 км при высоких давлениях и температурах. Степень преобразования пород убывает к краевым зонам горных систем. Так, породы, окаймляющие гнейсы, чаще всего представлены слюдяными гнейсо-еланцами, слюдяными сланцами и филлитами. Последние далее переходят в лишь слабо измененные глинистые сланцы.
лат. gramim — зерно; нтал. granito — гранит Граниты являются наиболее распространенными глубинными изверженными породами континентальных массивов.
Минеральный состав. Содержание кварца больше 10% и до 50%, калиевого полевого шпата (ортоклаз,
микроклин) и плагиоклаза (олигоклаз, альбит)—40—80%; темноцветные минералы — биотит, реже пироксен, роговая обманка и турмалин; светлые второстепенные компоненты — литионит и топаз.
Химическая характеристика. Содержание двуокиси кремния (SiO2) 65—80%, окиси алюминия (А12О3)10—
16%, окиси натрия (Na2O) и окиси калия (КгО) 5—9%, щелочных земель в форме окиси кальция (СаО) и окиси магния (MgO) 0,5—3,5%. Содержание окислов железа (FeO, Fe2O3) от 0,5 до 3,5%.
По химическому составу граниты и гранитные породы (гранитоиды) представляют собой богатые кремне-
кислотой, обогащенные щелочами, более или менее бедные магнием, железом и кальцием породы.
По определенным химическим признакам граниты подразделяются на несколько типов. Богатые кварцем
граниты с высоким содержанием SiO2 объединяются в семейство аплитовых (лейкократовых) гранитов. Если содержание щелочей (Na2О, К2О) в гранитах составляет примерно 8—9% и в них преобладают калиевые и натровые полевые шпаты, такие типы пород относят к семейству щелочных гранитов. С увеличением содержания кальция наряду с калиевыми полевыми шпатами в большем количестве кристаллизуются известково-натровые полевые шпаты (олигоклаз). Такие породы образуют семейство известково-щелочных гранитов. Богатые известью граниты (обычно с содержаниями окиси кальция свыше 3%, в более редких случаях до 6—8%), в которых известково-натровые полевые шпаты преобладают над калиевыми,
принадлежат семейству гранодиоритов, являющихся наиболее распространенным типом гранитов. В
группе гранита насчитывают около 120 разновидностей пород (31 глубинная порода — различные граниты, 48 жильных и 41 вулканическая порода). Важнейшими вулканическими породами гранитных магматических расплавов являются липариты, риолиты, дациты и кварцевые порфиры, .
Происхождение. Граниты представляют собой наиболее распространенные глубинные магматические породы (плутониты), которые слагают основную часть континентальных массивов. Гранитные расплавы
образовывались на протяжении геологической истории по-разному. Принято считать, что на ранней стадии развития земной коры отделение гранитных магм, как более легких, и их кристаллизация протекали интенсивнее и таким образом они внесли весьма значительный вклад в возникновение и упрочнение континентальных массивов. В более поздние эпохи развития Земли, особенно в связи с горообразовательными процессами, граниты образовывались из масс осадочных, глинистых и обломочных пород, которые вследствие тектонических перемещений попадали в более глубокие горизонты земной коры. Под воздействием высоких давлений и температур в сочетании с горячими газами («летучие компоненты») осадки подвергались расплавлению (переплавлению) с образованием гранитов, или же они были сложным образом «гранити-
зированы» посредством ионного обмена. Внедрение и кристаллизация гранитных расплавов протекали в
центральных частях крупных складчатых горных систем, где гранитные плутоны прорывали осевые зоны хребтов. Гранитные массивы встречаются на древних щитах, в горных областях и в корневых частях денудированных горных систем. Обособленно стоящие скалы гранитов демонстрируют типичные для этих пород формы выветривания, когда отчетливо различаются пологая плитообразная (матрацевидная) отдельность и крутая трещиноватость. Проникающие по трещинам поверхностные (трещинные) воды благоприятствуют быстрому выветриванию и в этих местах изменения пород бывают выражены сильнее.
Практическое значение. Граниты, встречающиеся по всему миру в горных областях и денудированных горных системах, находят применение как камень для пьедесталов и памятников, тесовый (штучный) камень,
мостовой камень, щебень и гравий. Большое значение при добыче тесового и мостового камня (брусчатки) любого типа имеет система трещин, характерная для гранитных плутонов . Большей частью невидимые,
расположенные в геометрическом порядке, очень тонкие трещины способствуют раскалыванию гранитов в
определенных желаемых направлениях.
Граниты, кристаллизовавшиеся из магматических расплавов, отличаются присутствием продуктов
остаточной кристаллизации (пегматитовой, пневматолитовой, гидротермальной). В связи с этими фазами
кристаллизации образуются многие важные месторождения, содержащие руды молибдена, олова, вольфрама, золота, серебра, урана, висмута, меди, свинца, цинка, ртути, сурьмы и др., а также нерудные минералы — слюду, полевой шпат, берилл, многие драгоценные камни, плавиковый шпат, барит и др. Граниты являются важнейшими породами для образования почв, так как они широко распространены на земле и относительно легко поддаются выветриванию. При разложении полевых шпатов, с которыми преимущественно связан содержащийся в гранитах алюминий, последний переходит в каолинит с выносом натрия, калия и кальция. Каолинит химически представляет собой гидросиликат алюминия; он является наиболее
распространенной глинистой составной частью почв. Тонкоистертый кварц и другие минералы гранитов (слюды) также присутствуют в почвах в качестве механических примесей. Особое значение имеют выделения апатита (кальциевого фторфосфата). Этот минерал (вскрываемый при химических реакциях в почвах) вместе с другими химическими соединениями, особенно калийными, доставляет важнейшие питательные вещества для растений и тем самым — для дальнейших жизненных процессов.