Содержание
- 2. Метаморфизм - это преобразование минерального состава и строения твердых горных пород под влиянием изменившихся внешних условий.
- 3. Температура Температура (Т) увеличивается с глубиной в соответствии с геотерми-ческим градиентом, который вблизи дневной поверхности варьирует
- 4. Нагревание пород вдоль стацио-нарной геотермы может быть свя-зано с их медленным погружением на ту или иную
- 5. Давление Литостатическое давление (Р) в земной коре обусловлено весом вышележащих пород; при этом вес 3.5 км
- 6. Значение флюидной фазы Геологические данные, результаты экспериментов и теоретический анализ показывают, что метаморфические процессы протекают с
- 7. При метаморфизме водные и углекислые флюиды играют двоякую роль. Во-первых, они служат средой, в которой возможен
- 8. Деформации как фактор метаморфизма Различают упругую деформацию твердых тел, исчезающую после снятия нагрузки, и пластическую деформацию,
- 10. Метаморфизм погружения сопровождает погружение на глубину осадочных и вулканических пород при низких геотермических градиентах, не превышающих
- 11. Метаморфизм погружения вулканогенных и осадочно-вулканогенных пород сопровождается выносом кальция и калия и привносом натрия, который фиксируется
- 12. Метаморфизм нагревания протекает при температурах, значительно (нередко на сотни градусов) превышающих стацио-нарную геотерму. На малых глубинах
- 13. Минимальная температура мета-морфизма нагревания составляет 300-400оC, верхний температур-ный предел соответствует соли-дусу горных пород. Когда темпе-ратура достигает
- 14. Метаморфизм нагревания глинистых пород сводится к последовательной дегидратации минералов, устойчивых при разной темпера-туре. Вместо глинистых минералов
- 15. Что очень важно - смена минеральных парагенезисов происходит с сохранением валового химического состава исходной породы. В
- 16. Метаморфизм гидратации Метаморфизм, вызванный повышением температуры, называют прогрессивным. Поскольку скорость метаморфических реакций выше скорости тепло- и
- 17. Регрессивное (ретроградное) преобразование ранее возникших метаморфических пород при относительно низких температурах и давлениях (этот процесс иначе
- 18. Таким образом, фильтрация водного флюида является главным фактором ретроградного метаморфизма. В отличие от метаморфизма нагревания, приводящему
- 19. Дислокационный метаморфизм Интенсивные хрупкие и пластические деформации вблизи разрывных нарушений, особенно около надвигов, в зонах скалывания
- 20. Перекристаллизация в условиях неравномерного давления, вызывающего деформации скалывания, часто приводит к уменьшению размеров зерен и формированию
- 21. В зонах интенсивного рассланцева-ния количество неперекристаллизо-ванных реликтовых зерен может уменьшиться до нуля. В результате появляются очень
- 22. Ударный метаморфизм Ударный (импактный) метаморфизм вызван падением на Землю крупных метеоритов. На фронте ударной волны и
- 23. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД Минеральный состав Многие породообразующие и акцессорные минералы в равной мере
- 24. Понятие о минеральном парагенезисе Равновесные минералы образуются при максимальных значениях тех интенсивных параметров, которые являются определяющими
- 25. Структуры и текстуры метаморфических пород Структура характеризует особенности строения горных пород, обусловленные формой зерен, а также
- 26. По относительным размерам зерен выделяются такие структуры мета-морфических пород (рис.): гомеобластовая (агрегат зерен одинако-вого размера); гетеробластовая
- 27. Текстура отражает распределение минеральных зерен в пространстве. Для контактово-метаморфических пород типична массивная текстура с более или
- 28. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД Минеральные фации метаморфизма Метаморфические породы, в отличие от магматических, не рационально классифицировать
- 29. Систематика минеральных фаций метаморфизма Изменение внешних условий вызы-вает различные метаморфические реакции. В зависимости от того, какие
- 30. Фации метаморфизма погружения Главными интенсивными параметрами, определяющими минераль-ные парагенезисы, возникающие при метаморфизме погружения, являются давление и
- 31. Фации регионального метаморфизма В области умеренных давлений (от 200 до 800--900 МПа) выделяются три фации регионального
- 32. Температура амфиболитовой фаций метаморфизма может оказаться выше, чем солидус гранитного расплава, насыщенного водой. Поэтому при Р
- 33. Высокобарический метаморфизм магматических пород основного состава (базальтов и габбро) в обстановке высокого давления (Р > 800
- 34. МЕТАСОМАТИЗМ Метасоматизм - это процесс взаимодействия горных пород с фильтрующимися сквозь них жидкими или флюидными фазами:
- 35. Метасоматическая жила, о-в Хедостров, Белое море
- 36. Различие и сходство метасоматоза и метаморфизма Процессы метасоматоза и метаморфизма протекают при повышенной температуре с сохранением
- 37. 1. Метасоматоз происходит с изменением содержания в горных породах многих компонентов, поэтому химический состав метасоматитов существенно
- 38. 5. Если при высокотемпературном региональном метаморфизме главную роль играет диффузионный способ переноса компонентов через малоподвижные поровые
- 39. Типоморфные признаки метасоматических горных пород Наиболее характерным признаком метасоматитов является псевдоморфное замещение одних минералов другими. Псевдоморфозы
- 40. Характерным признаком метасоматических пород являются теневые реликты первичных минералов, возникновение которых обусловлено различной растворимостью минералов в
- 41. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Горные породы, вовлекаясь в тектонические процессы, испытывают различные трансформации, связанные с изменением температуры, давления, а
- 42. Классификация метаморфических пород производится по парагенезисам новообразованных минералов, отражающих Р-Т условия метаморфизма, т.е. Фацию метаморфизма. Минеральная
- 43. 8. Метасоматизм - это процесс взаимодействия горных пород с фильтрующимися сквозь них жидкими или флюидными фазами:
- 44. Вопросы для зачета по курсу "Петрология и минералогия" 1. Основные принципы классификации магматических горных пород 2.
- 46. Скачать презентацию
Слайд 2Метаморфизм - это преобразование минерального состава и строения твердых горных пород под влиянием
Метаморфизм - это преобразование минерального состава и строения твердых горных пород под влиянием
Главные параметры метаморфизма - температура и давление. Кроме того, важную роль играют деформации пород. Академик Н. Ениколопов показал, что только давление не приводит к перекристал-лизации – материал просто разрушается. Но при наличии одновре-менных деформаций происходит его мгновенная перекристаллизация с формированием новых кристаллических фаз. Связано это с тем, что при деформациях кристаллическая решетка минералов испытывает сильные перегрузки и легко может быть преобразована в стабильные при новых условиях фазы.
Кроме того, необходимым условием протекания метаморфических реакций является наличие флюидной фазы, представленной преимущественно водой и углекислотой.
Своеобразные метаморфические процессы сопровождают удары о поверхность Земли крупных метеоритов.
Слайд 3Температура
Температура (Т) увеличивается с глубиной в соответствии с геотерми-ческим градиентом, который вблизи дневной
Температура
Температура (Т) увеличивается с глубиной в соответствии с геотерми-ческим градиентом, который вблизи дневной
Интервал температур, при которых происходит метаморфизм, с одной стороны, ограничен стационарной геотермой (G) - кривой, описываю-щей фоновое распределение температур с глубиной, а с другой - линией солидуса гранита (S), имеющей отрицательный или поло-жительный наклон в зависимости от степени насыщения водой.
При избытке воды возможный темпе-ратурный интервал метаморфизма с глубиной сокращается практически до нуля, а в "сухих"' условиях может достигать 400-700oC на глубине около 40 км.
Слайд 4Нагревание пород вдоль стацио-нарной геотермы может быть свя-зано с их медленным погружением на
Нагревание пород вдоль стацио-нарной геотермы может быть свя-зано с их медленным погружением на
Если породы, первоначально залегавшие на малых глубинах, погружаются настолько быстро, что не успевают достичь стационарного распределения температур, возни-кают отрицательные термические аномалии.
Современные тектонические модели допускают ту и другую возможности. Например, подъем глубинных нагре-тых масс в виде мантийных плюмов, о которых мы уже говорили, а погружение относительно холодных пластин океанической коры считается характерным для зон субдукции.
Слайд 5 Давление
Литостатическое давление (Р) в земной коре обусловлено весом вышележащих пород; при этом
Давление
Литостатическое давление (Р) в земной коре обусловлено весом вышележащих пород; при этом
Как только разность напряжений достигает 0.3-1.0 кбар, породы испытывают деформацию скалывания, в процессе которой давление выравнивается. На поверхности это выражается в землетрясении.
Равновесный минеральный состав пород зависит от литостатического давления и температуры. Когда говорят о Р-Т условиях кристаллизации, имеются в виду именно такое давление и температура на той или иной глубине. Эти параметры используются и во всех термодинамических расчетах.
Слайд 6Значение флюидной фазы
Геологические данные, результаты экспериментов и теоретический анализ показывают, что метаморфические процессы
Значение флюидной фазы
Геологические данные, результаты экспериментов и теоретический анализ показывают, что метаморфические процессы
При Р-Т условиях, характерных для образования большей части метаморфических пород, Н2О и CO2 находятся в надкритическом состоянии. По плотности и другим физическим свойствам над-критическая водная и углекислая фазы близки к жидкостям. Надкритические "жидкообразные" фазы, состоящие из Н2О, CO2 и других летучих компонентов, обычно называют флюидом, или флюидной фазой (англ. fluid - жидкость).
Слайд 7При метаморфизме водные и углекислые флюиды играют двоякую роль. Во-первых, они служат средой,
При метаморфизме водные и углекислые флюиды играют двоякую роль. Во-первых, они служат средой,
Парциальное давление (летучесть) Н2О и СО2 являются важными термодинамическими факторами, определяющими направление и температуру реакций.
Количество воды в земной коре с глубиной уменьшается. Если неконсолидированный свежий осадок на дне моря или озера примерно наполовину состоит из воды, то в процессе уплотнения объемная доля воды снижается до 30%, а в ходе диагенеза становится еще меньше. Глинистые породы содержат, например, около 5 мас.% Н2О. Если такие породы нагреть до 700--800°С, то из них будет удалена не только почти вся межзерновая влага, но и та вода, которая первоначально была заключена в глинистых минералах. Следовательно, метаморфизм, связанный с нагреванием горных пород, сопровождается их дегидратацией. Рост давления приводит к выжиманию поровой влаги, а при достижении определенного предела и к разложению гидроксил-содержащих минералов.
Слайд 8 Деформации как фактор метаморфизма
Различают упругую деформацию твердых тел, исчезающую после снятия нагрузки,
Деформации как фактор метаморфизма
Различают упругую деформацию твердых тел, исчезающую после снятия нагрузки,
Горные породы испытывают как упругие, так и пластические деформации, причем в области повышенных температур и давлений последние преобладают.
Необратимые пластические деформации затрагивают как кристаллическую решетку отдельных минералов (скольжение, излом слоев решетки и др.), так и агрегаты минеральных зерен. При этом меняется размер, форма, ориентировка, взаимное расположение зерен, а иногда и их состав. Необратимая деформация является одним из важных факторов, определяющих развитие метаморфических процессов.
Слайд 10Метаморфизм погружения
сопровождает погружение на глубину осадочных и вулканических пород при низких геотермических градиентах,
Метаморфизм погружения
сопровождает погружение на глубину осадочных и вулканических пород при низких геотермических градиентах,
Во многих случаях температура метаморфизма не достигает даже средней континентальной геотермы; дополнительные источники тепла отсутствуют.
Метаморфизм протекает с участием водных растворов с повышенной активностью Na+. Этими растворами, вероятно, служат соленые морские воды, которые были захоронены в вулканогенно-осадочных толщах.
Метаморфизму погружения предшес-твует диагенез рыхлых осадков, т.е. их превращение в горную породу. Иногда кроме диагенеза и метамор-физма выделяют промежуточную ступень преобразования, называе-мую катагенезом. Между катагене-зом и метаморфизмом нет резкой грани, и катагенез по сути дела является начальной стадией метаморфизма погружения.
Слайд 11Метаморфизм погружения вулканогенных и осадочно-вулканогенных пород сопровождается выносом кальция и калия и привносом
Метаморфизм погружения вулканогенных и осадочно-вулканогенных пород сопровождается выносом кальция и калия и привносом
Наиболее характерными продуктами метаморфизма погружения являются метавулканиты и метаосадки, содержащие новообразованные цеолиты, пренит, хлорит, альбит и другие низкотемпературные минералы, устойчи-вые на относительно небольшой глубине, а также глауко-фановые сланцы и эклогиты, которые формируются в условиях высокого давления.
Таким образом, главными факторами, определяющими развитие метаморфизма погружения являются:
1) рост давления;
2) относительно низкая температура, часто не превышающая стационарной геотермы;
3) фильтрация водных растворов, обогащенных натрием.
Слайд 12Метаморфизм нагревания протекает при температурах, значительно (нередко на сотни градусов) превышающих стацио-нарную геотерму.
Метаморфизм нагревания протекает при температурах, значительно (нередко на сотни градусов) превышающих стацио-нарную геотерму.
На малых глубинах (Н ≤ 3-7 км, Р < 100-200 МПа) проявлен контактовый метаморфизм, обусловленный аномальным температурным полем вокруг отдельных интрузивных тел (рис). Контактово-метаморфизованные породы называются роговики.
На большей глубине получает развитие региональный метаморфизм, охватывающий большие объемы горных пород. Региональный метаморфизм является следствием тектонического перемещения крупных блоков корового и мантийного материала.
Различают региональный метаморфизм низкого и высокого давления. К мета-морфизму низкого давления относят процессы, происходившие на глубине не более 15 км при Р--Т условиях, допуска-ющих переход от андалузита к силлима-ниту (полиморфные модификации Al2O3.SiO2), имеющий место при Р ≤ 3.8 кбар, Т = 400-800°С;
Метаморфизм высокого давления начинает развиваться в поле устойчивости кианита (высокобарическая модификация Al2O3.SiO2.
Слайд 13Минимальная температура мета-морфизма нагревания составляет 300-400оC, верхний температур-ный предел соответствует соли-дусу горных пород.
Минимальная температура мета-морфизма нагревания составляет 300-400оC, верхний температур-ный предел соответствует соли-дусу горных пород.
На малых глубинах - это контактовый анатексис под влиянием высокотемпературных интрузивов, а на большей глубине --региональный ультраметаморфизм.
Малоглубинный контактовый анатексис приводит к образова-нию частично расплавленных пород, а более глубинный ульт-раметаморфизм сопровождается формированием мигматитов
Слайд 14Метаморфизм нагревания глинистых пород сводится к последовательной дегидратации минералов, устойчивых при разной темпера-туре.
Метаморфизм нагревания глинистых пород сводится к последовательной дегидратации минералов, устойчивых при разной темпера-туре.
Преобразование вулканитов основного состава, богатых кальцием, выражается в появлении эпидота, актинолита, хлорита, кальцита, альбита на низшей ступени метаморфизма, среднего плагиоклаза и роговой обманки при более высокой температуре, и ассоциации основной плагиоклаз + пироксен +/- гранат при максимальном нагреве.
Слайд 15Что очень важно - смена минеральных парагенезисов происходит с сохранением валового химического состава
Что очень важно - смена минеральных парагенезисов происходит с сохранением валового химического состава
Расстояние, на которое переносятся компоненты, соизме-римо с размером зерен, так что в метаморфических комп-лексах может сохраняться тонкое переслаивание пород, имевших разный исходный состав. Этим метаморфизм нагревания отличается от метаморфизма погружения, который происходит с привносом и выносом компонентов вследствие взаимодействия твердых фаз с фильтрующим-ся водным раствором. При метаморфизме нагревания масса воды ограничена тем запасом, который заключен в гидроксил-содержащих минералах, а высокие температуры и давление препятствуют свободной миграции флюида. По мере увеличения температуры количество флюидной фазы становится все меньше, а ее состав изменяется в сторону обогащения углекислотой.
Слайд 16 Метаморфизм гидратации
Метаморфизм, вызванный повышением температуры, называют прогрессивным. Поскольку скорость метаморфических реакций выше
Метаморфизм гидратации
Метаморфизм, вызванный повышением температуры, называют прогрессивным. Поскольку скорость метаморфических реакций выше
Однако когда температура начинает снижаться, то реакции, направленные в противоположную сторону, как правило, не происходят, и высокотемпературные минеральные парагенезисы сохраняются в метастабильном состоянии неопределенно долгое время, не испытывая регрессивного изменения. Необратимость метаморфических реакций обусловлена малой скоростью диффузии в твердых телах, особенно при низкой температуре.
Слайд 17Регрессивное (ретроградное) преобразование ранее возникших метаморфических пород при относительно низких температурах и давлениях
Регрессивное (ретроградное) преобразование ранее возникших метаморфических пород при относительно низких температурах и давлениях
Такими источниками могут быть:
1. Вода, сохранившаяся в метаморфических породах в виде межзерновых пленок или включений при дегидратация тех или иных минералов;
2. Гранитный расплав, возникающий в результате прогрессивного ультраметаморфизма, охлаждение и затвердевание которого сопровождается отделением водного флюида;
3. Привнос воды извне вдоль зон повышенной проницаемости.
Слайд 18Таким образом, фильтрация водного флюида является главным фактором ретроградного метаморфизма. В отличие от
Таким образом, фильтрация водного флюида является главным фактором ретроградного метаморфизма. В отличие от
Слайд 19Дислокационный метаморфизм
Интенсивные хрупкие и пластические деформации вблизи разрывных нарушений, особенно около надвигов, в
Дислокационный метаморфизм
Интенсивные хрупкие и пластические деформации вблизи разрывных нарушений, особенно около надвигов, в
В результате дробления пород возникают тектонические брекчии, состоящие из обломков различной величины, сцементированных тонкообломочным материалом, Если величина обломков достаточно мала, дробленную породу называют катаклазитом (греч. cataclas--дробление). Иногда вдоль поверхностей сместителей породы оказываются растертыми в тонкий материал, представляющий глинку трения.
При повышенных температурах и давлениях, деформации происходят с малой скоростью, имеют пластический характер и не сопровождаются разрывами сплошности пород. В этих условиях дислокационный метаморфизм сводится главным образом к перекристаллизации. При этом границы минеральных зерен перемещаются таким образом, что градиенты давления уменьшаются, и поле напряжений становится более однородным. В направлении максимального сжатия размеры зерен сокращаются, а в перпендикулярном направлении увеличива-ются. В результате возникают ориентированные сланцеватые и полосчатые текстуры.
Слайд 20Перекристаллизация в условиях неравномерного давления, вызывающего деформации скалывания, часто приводит к уменьшению размеров
Перекристаллизация в условиях неравномерного давления, вызывающего деформации скалывания, часто приводит к уменьшению размеров
Слайд 21В зонах интенсивного рассланцева-ния количество неперекристаллизо-ванных реликтовых зерен может уменьшиться до нуля. В
В зонах интенсивного рассланцева-ния количество неперекристаллизо-ванных реликтовых зерен может уменьшиться до нуля. В
Ранее полагали, что милониты представляют тонко раздробленный (растертый) материал; однако , как выяснилось, главным механизмом формирования этих пород является перекристаллизация в ходе пласти-ческой деформации; сейчас их называют бластомилонитами.
Зоны скалывания могут испытывать нагрев за счет выделения теплоты трения. Повышение температуры способствует перекристаллизации, а в ряде случаев даже приводит к локальному плавлению пород. Как уже говорилось, одним из наиболее распространенных примеров такого плавления являются мигматиты.
Слайд 22Ударный метаморфизм
Ударный (импактный) метаморфизм вызван падением на Землю крупных метеоритов. На фронте ударной
Ударный метаморфизм
Ударный (импактный) метаморфизм вызван падением на Землю крупных метеоритов. На фронте ударной
Главным фактором ударного метамор-физма является мгновенное повышение давления до 50-70 ГПа и температуры до 2000-3000оC. Такие экстремальные условия приводят к появлению специфических структур пород (конусы разрушения и т.п.) и преобразованию кристаллической решетки минералов с появлением диаплектовых стекол. К другим характерным признакам ударного метаморфизма относятся находки стишовита (высокобарического кварца) и алмазов, огромное месторождение которых находится в Попигайском ударном кратере на севере Сибири.
Одним из крупнейших метеоритных кратеров, какмы уже знаем, находится в Аризоне (США). Он имеет диаметр 1219 метров, глубину 229 метров, а край кратера поднимается над равниной на 46 метров.
Слайд 23 СОСТАВ И СТРОЕНИЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Минеральный состав
Многие породообразующие и акцессорные минералы в
СОСТАВ И СТРОЕНИЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Минеральный состав
Многие породообразующие и акцессорные минералы в
В метаморфических породах различают реликтовые и равновесные минералы, а также минералы позднего диафтореза. Реликтовыми называют минералы исходных осадочных и магматических пород, которые сохранились в метастабильном состоянии в изменившихся условиях.
В ходе прогрессивного метаморфизма нагревания реликто-вые минералы обычно сохраняются лишь на низкотемпе-ратурных стадиях, а при высоких температурах исчезают практически бесследно.
Слайд 24 Понятие о минеральном парагенезисе
Равновесные минералы образуются при максимальных значениях тех интенсивных параметров,
Понятие о минеральном парагенезисе
Равновесные минералы образуются при максимальных значениях тех интенсивных параметров,
Химический состав метаморфических пород в отношении нелетучих компонентов, отражает состав исходного материала - протолита.
Различают метаморфические ортопороды - продукты преобразования магматических пород (вулканических и интрузивных), и парапороды - результат метаморфизма осадочных пород.
Слайд 25Структуры и текстуры метаморфических пород
Структура характеризует особенности строения горных пород, обусловленные формой зерен,
Структуры и текстуры метаморфических пород
Структура характеризует особенности строения горных пород, обусловленные формой зерен,
По форме зерен различают следующие разновидности бластических структур (рис): гранобластовая (агрегат изометричных зерен, например, кварца или кальцита); лепидобластовая (агрегат листоватых или чешуйчатых кристаллов, представленных чаще всего слюдой); нематобластовая (агрегат игольчатых или длиннопризматических кристаллов: актинолита, силлиманита и др.); фибробластовая (агрегат волокнистых кристаллов, например, волокнистой разновидности силлиманита - фибролита).
Слайд 26По относительным размерам зерен выделяются такие структуры мета-морфических пород (рис.): гомеобластовая (агрегат зерен
По относительным размерам зерен выделяются такие структуры мета-морфических пород (рис.): гомеобластовая (агрегат зерен
Слайд 27Текстура отражает распределение минеральных зерен в пространстве. Для контактово-метаморфических пород типична массивная текстура
Текстура отражает распределение минеральных зерен в пространстве. Для контактово-метаморфических пород типична массивная текстура
Слайд 28КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Минеральные фации метаморфизма
Метаморфические породы, в отличие от магматических, не рационально
КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Минеральные фации метаморфизма
Метаморфические породы, в отличие от магматических, не рационально
Поэтому в основу систематики метаморфических пород положены не химический или минеральный составы, рассматриваемые по отдельности, а соотношения между химическим составом исходной породы и минера-льными ассоциациями (парагенезисами), возникающими в процессе метаморфизма. Такой подход привел к выделению минеральных фаций метаморфизма. Это понятие было введено в геологию знаменитым финским исследователем П. Эскола в 1915 г.
Минеральная фация метаморфизма -- это совокупность метаморфи-ческих пород разного химического состава, которые сформированы в одних и тех же условиях, соответствующих определенным интервалам температуры (Т), давления (Р) и определенному количеству и составу флюидной фазы (X). Породы одного исходного химического состава, метаморфизованные в условиях одной и той же фации, имеют один и тот же минеральный состав.
Слайд 29Систематика минеральных фаций метаморфизма
Изменение внешних условий вызы-вает различные метаморфические реакции. В зависимости от
Систематика минеральных фаций метаморфизма
Изменение внешних условий вызы-вает различные метаморфические реакции. В зависимости от
Выделены фации метаморфиз-ма погружения (область низких геотермических градиентов в левой части схемы) и фации метаморфи-зма нагревания (правая часть схемы), в том числе фации контак-тового метаморфизма при низких давлениях и регионального метаморфизма при умеренных и высоких давлениях. Каждая из фаций характеризуется типичной для нее диаграммой "состав - парагенезис".
Слайд 30Фации метаморфизма погружения
Главными интенсивными параметрами, определяющими минераль-ные парагенезисы, возникающие при метаморфизме погружения, являются
Фации метаморфизма погружения
Главными интенсивными параметрами, определяющими минераль-ные парагенезисы, возникающие при метаморфизме погружения, являются
Слайд 31Фации регионального метаморфизма
В области умеренных давлений (от 200 до 800--900 МПа) выделяются три
Фации регионального метаморфизма
В области умеренных давлений (от 200 до 800--900 МПа) выделяются три
Переход от одной фации регионального метаморфизма к другой по мере роста максимальной температуры сопровождается реакциями дегидратации с образованием минералов, содержащих все меньше воды, а также снижением железистости цветных минералов (биотита, кордиерита, граната и др.) и возрастанием основности плагиоклаза. Нижняя граница фации зеленых сланцев определяется дегидратацией глинистых минералов (каолинита, монтмориллонита) и появлением вместо них пирофиллита и хлорита. Дегидратация последних двух минералов фиксирует переход к амфиболитовой фации. В Р--Т условиях амфиболитовой фации среди слюд устойчивы биотит и флогопит. Переход от амфиболитовой фации к гранулитовой сопровождается дегидратацией биотита с образованием минеральной ассоциации ортоклаз + кордиерит (гранат) + ортопироксен.
Слайд 32Температура амфиболитовой фаций метаморфизма может оказаться выше, чем солидус гранитного расплава, насыщенного водой.
Температура амфиболитовой фаций метаморфизма может оказаться выше, чем солидус гранитного расплава, насыщенного водой.
Метаморфизм кварц-полевошпатовых пород в условиях гранулитовой фации возможен лишь при отсутствии свободной воды, т.е. в тех случаях, когда протолит изначально был лишен мусковита и биотита или после того, как из частично расплавленной породы был удален магматический расплав, содержавший воду. Изучение микровключений в минералах показывает, что в условиях гранулитовой фации флюидная фаза нередко представлена чистой углекислотой.
Слайд 33Высокобарический метаморфизм магматических пород основного состава (базальтов и габбро) в обстановке высокого давления
Высокобарический метаморфизм магматических пород основного состава (базальтов и габбро) в обстановке высокого давления
Эклогиты являются одной из самых тяжелых разновидностей пород – их плотность составляет 3.4 г/см3; она близка или даже немного превышает плотность верхнемантийных перидотитов.
Таким образом, эклогиты – это высокобари-ческие породы, возникающие при относи-тельно низких температурах, и в настоящее время, по-видимому, формируются в нижних частях субдуцируемых плит, где существуют соответствующие условия.
Эклогитам в настоящее время придается особое значение, поскольку судя по ксенолитам в кимберлитах, они являются существенной разновидностью пород верх-ней мантии; иногда они содержат алмазы..
Слайд 34МЕТАСОМАТИЗМ
Метасоматизм - это процесс взаимодействия горных пород с фильтрующимися сквозь них жидкими или
МЕТАСОМАТИЗМ
Метасоматизм - это процесс взаимодействия горных пород с фильтрующимися сквозь них жидкими или
Слайд 35Метасоматическая жила,
о-в Хедостров, Белое море
Метасоматическая жила,
о-в Хедостров, Белое море
Слайд 36Различие и сходство метасоматоза и метаморфизма
Процессы метасоматоза и метаморфизма протекают при повышенной температуре
Различие и сходство метасоматоза и метаморфизма
Процессы метасоматоза и метаморфизма протекают при повышенной температуре
Слайд 371. Метасоматоз происходит с изменением содержания в горных породах многих компонентов, поэтому химический
1. Метасоматоз происходит с изменением содержания в горных породах многих компонентов, поэтому химический
2. Метасоматоз развит более локально по сравнению с региональным метаморфизмом. Он, как правило, приурочен к зонам разломов и другим проницаемым структурам, вдоль которых происходит фильтрация водных растворов. Вместе с тем, ореолы слабой гидротермальной переработки горных пород могут достигать значительных размеров.
3. Поскольку растворение одних минералов и отложение других происходит одновременно, то для слабо пористых пород в процессе метасоматоза сохраняется постоянство объема (правило Линдгрена). Поэтому метасоматиты обычно наследуют текстурно-структурные особенности исходных пород. Метаморфизм же, как правило, протекает с изменением объема, а первичные структурные признаки сохраняются лишь в редких случаях, главным образом, при низкотемпературных изменениях.
4. В результате метасоматоза происходит значительное сокращение числа породообразующих минералов вплоть до образования мономинеральных пород, что не типично для регионального метаморфизма. Согласно академику Д.С. Коржинскому, вынос компонентов происходит в определенной последовательности в зависимости от их подвижности в данных конкретных условиях, в результате чего возникает в целом симметричная метасоматическая зональность.
Слайд 385. Если при высокотемпературном региональном метаморфизме главную роль играет диффузионный способ переноса компонентов
5. Если при высокотемпературном региональном метаморфизме главную роль играет диффузионный способ переноса компонентов
6. Метасоматоз сводится к процессам замещения и реакциям ионного обмена:
А + В → В + А ,
минерал раствор минерал раствор
Примером такой реакции может служить замещение ортоклаза мусковитом:
3KAlSi3O8 + 2H+ → KAl3Si3O10(OH)2 + 6SiO2 + 2K+
минерал раствор минерал минерал раствор
При региональном же метаморфизме нагревания преобладают реакции термического разложения, прежде всего дегидратация и декарбонатизация.
7. Вследствие непрерывного изменения состава гидротермального раствора при его взаимодействии с теми горными породами, сквозь которые он фильтруется, возникает метасоматическая колонка. Каждой зоне этой колонки соответствует определенный состав породы и раствора. Во внутренней (тыловой) зоне колонки, расположенной вблизи путей интенсивной фильтрации раствора, метасоматические преобразования проявлены наиболее полно, и состав метасоматитов почти целиком определяется составом раствора. Во внешней (фронтальной) зоне горные породы испытывают лишь слабые изменения, связанные с воздействием в значительной мере отработанного раствора.
Для регионального метаморфизма нагревания подобная зональность не характерна.
Слайд 39Типоморфные признаки метасоматических горных пород
Наиболее характерным признаком метасоматитов является псевдоморфное замещение одних минералов
Типоморфные признаки метасоматических горных пород
Наиболее характерным признаком метасоматитов является псевдоморфное замещение одних минералов
Тончайшие псевдоморфозы этого типа обнаружены, например, в метасоматических кварцитах, образованных по известнякам, в которых видны органические остатки с полным сохранением видовых признаков. Описан исторический факт, когда шведский рудокоп провалился в щель рудника и был извлечен оттуда через 60 лет. За это время его тело и одежда были полностью замещены сульфидом железа - пиритом.
Слайд 40Характерным признаком метасоматических пород являются теневые реликты первичных минералов, возникновение которых обусловлено различной
Характерным признаком метасоматических пород являются теневые реликты первичных минералов, возникновение которых обусловлено различной
Околорудным метасоматитам свойственно увеличение пористости (в отдельных случаях в 3-10 раз), понижение магнитной восприимчивос-ти и низкая корреляционная связь физических свойств минералов по сравнению с неизмененными горными породами.
Рудоотложение в метасоматитах чаще всего представляет собой относительно локальное и кратковременное событие, которое может происходить синхронно с метасоматическими преобразованиями пород, занимая определенное положение в зональности метасоматических тел. Реже оруденение формируется позднее главного объема метасоматитов, но генетически связано с теми же гидротермальными растворами.
Биметасоматоз часто возникает на границе контрастных сред, например, вдоль контактов гранитного интрузива и вмещающих известняков. Здесь происходит интенсивный обмен компонентами, в результате чего возникают скарны.
Слайд 41ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Горные породы, вовлекаясь в тектонические процессы, испытывают различные трансформации, связанные с изменением температуры,
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Горные породы, вовлекаясь в тектонические процессы, испытывают различные трансформации, связанные с изменением температуры,
Метаморфизм - это преобразование минерального состава и строения твердых горных пород под влиянием изменившихся внешних условий. Процесс сводится к перекристаллизации ранее существовавших минералов, их химическому разложению и взаимодействию друг с другом с появлением новых, устойчивых минералов, структур и текстур.
Выделяют метаморфизм погружения (увеличение давления), нагревания (повышение температуры), гидротермальный, или ретроградный (взаимодействие с водными растворами), дислокационный (тектонические деформации) и ударный (падение крупных метеоритов).
Химический состав горных пород при метаморфизме существенно не меняется, в отличие от минерального, где появляются новые минеральные фазы, типичные для новых условий.
Слайд 42Классификация метаморфических пород производится по парагенезисам новообразованных минералов, отражающих Р-Т условия метаморфизма, т.е.
Классификация метаморфических пород производится по парагенезисам новообразованных минералов, отражающих Р-Т условия метаморфизма, т.е.
Минеральная фация метаморфизма -- это совокупность метаморфических пород разного химического состава, которые сформированы в одних и тех же условиях, соответствующих определенным интервалам температуры (Т), давления (Р) и определенному количеству и составу флюидной фазы (X). Породы одного исходного химического состава, метаморфизованные в условиях одной и той же фации, имеют один и тот же минеральный состав.
В области умеренных давлений (от 200 до 800--900 МПа) выделяются четыре фации регионального метаморфизма нагревания: зеленых сланцев, эпидот-амфиболитовая, амфиболитовая и гранулитовая. Фацию зеленых сланцев относят к низшей ступени метаморфизма, эпидот-амфиболитовую и амфиболитовую - к средней, а гранулитовую фацию - к высшей ступени. В области высоких давлений выделяют эклогитовую фацию.
Слайд 438. Метасоматизм - это процесс взаимодействия горных пород с фильтрующимися сквозь них жидкими
9. Таким образом, в настоящее время процессы трансформации горных пород, описываемые как метаморфизм и метасоматизм рассматриваются как динамические процессы, тесно связанные с тектонической эволюцией земной коры, магматическими явлениями, широкомасштабной фильтрацией флюидных фаз разного происхождения. При их изучении все более явственно проступают черты сложного многообразного процесса, изменяющего Р-Т-Х условия существования твердых горных пород в земной коре и подкоровых глубинах.
Слайд 44Вопросы для зачета по курсу "Петрология и минералогия"
1. Основные принципы классификации магматических горных
Вопросы для зачета по курсу "Петрология и минералогия"
1. Основные принципы классификации магматических горных
2. Внутриплитный магматизм
3. Плавление в литосфере и его причины; понятия ликвидуса и солидуса
4. Кристаллизационная дифференциация магм
5. Главные геодинамические обстановки, магматизм, связь магматизма и тектоники
6. Подъем магм и его причины; возможности подъема «сухих» и водонасыщенных магм
7. Современный магматизм на границах литосферных плит
8. Земная кора континентов и океанов
9. Магматизм в современных конструктивных обстановках
10. Вещественный состав мантийных пород, деплетированная мантия, реститы
11. Тектоно-магматические ситуации в рамках модели тектоники плит, магматизм и тектоника
12. Понятие метаморфических фаций
13. Эволюция магматизма в истории Земли
14. Магматизм в современных деструктивных обстановках (зоны субдукции)