Внедрение магмы в осадочные породы: 1 — глубинная магматическая порода; 2 — известняки; 3 — глинистые сланцы; 4 — кварциты и песчаники; 5 — известняки, перевоплощённые в мрамор; 6 — глинистые сланцы, перешедшие в роговики; 7 — перекристаллизованные роговики и кварциты; 8 — шилы изверженной породы и рудные жилы; 9 — железорудные тела
Горная порода, появившаяся на той либо другой глубине в земной коре либо на ее поверхности, не остается неизменной. За десятки и сотни миллионов лет одни области земной коры опускались, заливались морем, дно которого понемногу покрывалось замечательными толщами новых осадков, так что породы, появившиеся некогда на поверхности Почвы, были на громадной глубине. Другие участки, напротив, сжимаясь замечательными силами Почвы в складки, вздымались в виде огромных гор и хребтов. Колебания температуры, работа воды, льда, ветра разрушали вершины гор, и на поверхность выступили породы, поднятые из глубин горообразующими силами. Само собой разумеется, при этих перемещениях горные породы не могли оставаться такими же, какими они были первоначально, в то время, когда пребывали в иных условиях.
известняк и Мрамор под микроскопом
Долгие наблюдения геологов продемонстрировали, что одни из пород разрушаются на поверхности Почвы, распадаются на небольшие частицы, отлагающиеся в морях, пустынях и озёрах; другие же, попав в более глубокие области земной коры, так изменяются, что время от времени их определить практически нереально. Все трансформации, происходящие в глубоких областях земной коры и придающие горным породам состав и новый облик, именуются метаморфизмом, а поменянные горные породы — метаморфическими породами.
Земная кора складывается из плотной массы горных пород, исходя из этого все нижележащие породы испытывают давление от веса вышележащих. Возможно вычислить изменение давления на различных глубинах земной коры: 1 м3 горной породы весит в среднем около 2500 кГ это значит, что столбик породы высотой в 1 м оказывает на 1 см2давление, равное около ? атмосферы. На глубине 10 км давление будет в 10 000 раз более, т. е. 2500 воздухов, а на глубине 30 км — около 8000 воздухов.
Помимо этого, в недрах Почвы отмечается довольно высокая температура.
Так, условия, в которых находятся горные породы в глубинах Почвы и на поверхности, разны. Исходя из этого горная порода, появившаяся на поверхности Почвы либо на дне моря (песок, глина, известняк и др.) и опустившаяся за десятки миллионов лет собственного существования в глубины земной коры на 10, 20 и более километров, не имеет возможности остаться без трансформации. Под влиянием существующих в том месте высокой температуры и огромных давлений горная порода видоизменяется, перекристаллизовывается, преобразовывается в метаморфическую породу.
На больших глубинах может случиться кроме того переплавление пород. Наряду с этим опять образуется магма, которая, поднимаясь и застывая, может дать начало новым магматическим породам. Превращение горных пород (метаморфизм), происходящее благодаря опускания их в более глубокие части земной коры, довольно часто захватывает громадные площади. Метаморфизму подвергаются как осадочные, так и магматические породы.
Время от времени порода может изменяться и по второй причине.
Поднимаясь из недр Почвы, магма внедряется в толщи жёстких пород земной коры, частично расплавляет их.
В местах соприкосновения (контакта) с магмой жёсткие породы очень сильно изменяются.
Через пустоты и трещины земной коры проходят пары газы и воды, выделяющиеся из медлительно остывающей магмы. Они несут с собой соединения разных химических элементов, понемногу растворяющих и замещающих новыми минералами начальную породу. Наряду с этим порода метаморфизуется время от времени на большое расстояние от контакта (3-5 а также 10-15 км). Породы смогут изменяться и под влиянием сильного бокового давления.
Так, метаморфизм всех горных пород, попавших из поверхностных частей в глубины земной коры, зависит от трех обстоятельств:
1) большого давления;
2) большой температуры и
3) химического действия растворов, паров и газов, выделяющихся из магмы.
При метаморфизме пород многие ранее имевшиеся в них минералы выясняются неустойчивыми в новых условиях. За их счет образуются новые минералы, весьма характерные для метаморфических пород, как к примеру гранаты, слюды.
Метаморфические сланцы
Снова появившиеся породы смогут иметь и второе строение. Минералы с игольчатой либо пластинчатой формами зерен (слюда, хлорит, роговая обманка и т. п.) находятся в виде параллельных, вытянутых в одном направлении полос, чередующихся с зернистыми минералами. Такое строение носит название параллельно-полосчатого. В то время, когда порода складывается из одних пластинчатых минералов, получается тонколистоватое сложение (сланцеватое), как к примеру у слюдяных и хлоритовых сланцев. Время от времени среди полосчатой массы сохраняются отдельные большие зерна более жёстких минералов (полевой шпат, гранат) округлой формы, каковые как бы облекаются полосками и слоями. Это так называемая очковая структура (строение), довольно часто видящаяся в гнейсах. Наконец, метаморфическая порода возможно сложена из зерен минералов, раздробленных сильным давлением.
Так, осадочные и изверженные породы, переходя в метаморфические, покупают новую структуру и новый минералогический состав. Они преобразовываются в кристаллические сланцы. Глины и глинистые сланцы переходят при метаморфизме в слюдяные, хлоритовые и талько-хлоритовые сланцы, песчаники — в кварциты, известняки — в мрамор, глинистые и которые содержат полевой шпат песчаники — в гнейсы, гранитные изверженные породы при метаморфизме кроме этого образуют гнейсы.
Гнейсы — самый распространенная метаморфическая горная порода. Гнейсы слагают самый древние по возрасту участки земной коры. Состав гнейса совсем подобен граниту — кварц, полевой шпат, слюды, роговые обманки и т. п. Но гнейс легко отличить от гранита по характерной полосчатости (чередование ярких и чёрных полос), по нередкому присутствию в составе породы граната, а в некоторых случаях — по очковой структуре.
Вазочка из чёрного белоречита.
В природе (к примеру, у нас в СССР на Кольском п-ве, в Карелии, на Украине, на Урале, в Прибайкалье и т. д.) довольно часто наблюдаются переходы от настоящих зернистых гранитов к полосчатым их разновидностям и к настоящим гнейсам.
Такие промежуточные породы именуют гранито-гнейсами.
Весьма распространены метаморфические сланцы, как к примеру слюдяные, талько-хлоритовые, слюдяно-гранатовые, хлоритовые. Минералогический состав их время от времени ясен уже из самого заглавия.
Обитатели Карелии, Кавказа, Урала, горных областей и Восточной Сибири Средней Азии смогут довольно часто замечать в ущельях оврагов и рек замечательные пачки то серебристых, блестящих листоватых пород, то темно-зеленых, время от времени жирных на ощупь, то плотных тёмных, раскалывающихся на узкие ровные плитки. Это метаморфические сланцы. Кое-какие из них (аспидный, кровельный сланцы) дают красивый — прочный и прекрасный — материал для крыш домов.
Весьма полезны для хозяйства прочные жёсткие породы — кварциты, складывающиеся из небольших частичек кварца, спрессованных под огромным давлением. В то время, когда эти породы образуются за счет метаморфизации песчаника, вместе с которым накапливались во множестве частицы бурых окислов железа, то кварциты являются полезную металлическую руду — так именуемые железистые кварциты. Наибольшие месторождения железа на Кольском п-ве, в Кривом Роге, в районе так называемой Курской магнитной странности складываются из таких полосчатых железистых кварцитов. Они относятся к весьма древним геологическим отложениям.
Чистые плотные кварциты — то белые, то ласково-розовые (белоречит в Алтайском крае), то коричнево-красные (шокшинский камень в Карелии) — являются прекрасным материалом для художественных изделий и памятников. Шокшинский кварцит использован для облицовки Мавзолея В. И. Ленина и И. В. Сталина в Москве. Весьма прекрасны художественные изделия из ласково-розового белоречита, сделанные мастерами Колыванской фабрики в Алтайском крае. Мрамор, как вы сейчас уже понимаете, — это перекристаллизованный известняк. Серый, невзрачный известняк в глубоких недрах Почвы под влиянием высокой температуры и огромного давления преобразовывается в прекрасный мрамор причудливых картинок. Расцветка мрамора зависит от присутствия в нем окислов железа, зеленого хлорита и других распыленных минералов.
Вестибюли Столичного метро и залы дворцов Ленинграда отделаны мраморами с красивыми узорами. Данный же мрамор возможно заметить в огромных залах электростанций; из него сделаны доски, на которых укреплены измерительные приборы и рубильники.
Знать, какие конкретно породы выходят на поверхность почвы в том либо другом районе, крайне важно. С выходами метаморфических пород связаны месторождения таких полезных нужных ископаемых, как металлические руды, тальк, гранат и др. Кое-какие метаморфические породы, как мрамор, кровельный сланец, гранито-гнейсы и другие, активно используются в отечественном постройке.