Метаморфические горные породы

Метаморфические горные породы представляют продукты преобразования пород разного генезиса в условиях, господст­вующих в земной коре ниже зоны выветривания и цементации, существенно отличающихся от условий возникновения исход­ных пород. Эти преобразования приводят к приспособлению •структуры, текстуры и минерального состава к новой физико-химической обстановке. Соответственно метаморфические по­роды обладают структурными и текстурными признаками, а часто и минеральным составом, отличающимся от аналогичных характеристик первичных пород. Активное химическое воздей­ствие может привести и к заметным изменениям в химическом Составе. Главными факторами (агентами) метаморфизма явля­ются эндогенное тепло, всестороннее (петростатическое) и ори­ентированное давление, химическое воздействие газов и флюидов. Постепенность нарастания интенсивности факторов мета­морфизма позволяет наблюдать все переходы от первично-осадочных или магматических пород к образующимся по ним метаморфическим породам. На начальных стадиях метамор­фического процесса в породах зачастую сохраняются в каче­стве реликтов черты структур и текстур исходных пород (на­пример, реликтовая порфировая структура или реликтовая слои­стая текстура). Эти факты имеют важное значение для геоло­га, поскольку при изучении метаморфических пород одной из главнейших задач является установление первичной природы исследуемого объекта. Форма тел метаморфических пород в значительной мере определяется залеганием исходных пород. Однако процессы метаморфизма обычно идут параллельно с деформацией их залегания (см. ниже), и это обстоятельство следует учитывать при реконструкции первичного характера пород.

Метаморфические породы обладают полнокристаллической структурой. Размеры кристаллических зерен в целом увели­чиваются по мере роста температур метаморфизма. Это на­глядно прослеживается на примере преобразования эффузив­ных пород с порфировой структурой. На начальных стадиях метаморфизма основная масса породы, бывшая первоначально-стекловатой, хотя и раскристаллизовывается, но метаморфо-генные кристаллы остаются заметно меньшими, чем кристал­лические вкрапленники, возникшие при образовании исходной эффузивной породы (метаморфическая порода на .этой стадии обладает реликтовой порфировой структурой). При более глу­боком метаморфизме за счет роста кристаллов в основной массе разница в размерах может исчезнуть, и реликты исход­ной структуры окажутся уничтоженными.

Для метаморфических пород наиболее типичны ориентиро­ванные текстуры. К ним относятся, например, сланцеватая – текстура, обусловленная взаимно параллельным расположе­нием минеральных зерен призматической (например, амфибо­лы) или пластинчатой (например, слюды) формы; гнейсовая или гнейсовидная текстура, характеризующаяся кроме парал­лельного расположения плоских минералов чередованием по­лосок различного минерального состава; в случае чередования полос, состоящих из зерен светлых и цветных минералов, тек­стуру называют полосчатой. Внешне эти текстуры напоминают слоистость осадочных пород, но их происхождение связано с действием ориентированного давления, при котором, во-пер­вых, рост минералов идет особенно интенсивно в направлении, перпендикулярном к давлению, а во-вторых, происходит пере­ориентировка игольчатых и пластинчатых кристаллов, стремя­щихся расположиться нормально к направлению давления. Таким образом, если слоистость возникает в процессе накоп­ления осадков, то сланцеватость и гнейсовидность синхронны с метаморфизмом. В подавляющем большинстве случаев первичная слоистость исчезает вместе с перекристаллизацией ми­нералов исходных пород, но изредка в метаморфических поро­дах удается наблюдать как новообразованную ориентирован­ную текстуру, так и остаточную слоистость, располагающиеся часто под некоторым углом. Если метаморфическая порода мономинеральна и слагающий ее минерал имеет более или ме­нее изометричные формы (кварц, кальцит и др.), то в этом случае порода характеризуется неупорядоченной массивной текстурой. Практически все метаморфические породы имеют . плотные текстуры.

Поскольку сходные по составу, структурам и текстурам ме­таморфические породы могут образовываться за счет измене­ния как магматических, так и осадочных пород, к названиям метаморфических пород, возникших по магматическим поро­дам, прибавляется приставка «орто-» (например, ортогнейсы, ортоамфиболиты и др.), а к названиям метаморфических, пер­вично-осадочных пород – приставка «пара-» (например, пара­гнейсы, параамфиболиты и др.). Однако следует иметь в виду, что разделение пород на категории «пара-» и «орто-» при макроскопическом изучении отдельных образцов, как правило, произведено быть не может. Для решения этого вопроса дол­жны учитываться многие геологические данные: форма тел, сложенных породами, контакты с соседними породами и дру­гие, которые могут быть получены только при детальных по­левых исследованиях, а также результаты микроскопического изучения пород, минералогических и химических анализов.

Процессы метаморфизма могут быть развиты на огромных площадях в десятки и даже сотни тысяч квадратных километ­ров, но могут проявляться и на очень небольших участках. В первом случае причиной метаморфических преобразований служит вся совокупность названных выше факторов, а во вто­ром - - метаморфизм обычно бывает связан с влиянием одно­го - - двух факторов. Первый тип метаморфизма носит назва­ние регионального, второй именуется локальным. Продукты регионального метаморфизма имеют наибольшее распростра­нение, и поэтому ниже они описаны более подробно.