Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Развитие и структуры ореолов гранита

07.05.2019


Развитие метаморфизма предполагает одновременную кристаллизацию различных породообразующих минералов в твердой среде. Во всяком случае минералы начинают последовательно кристаллизоваться по мере развития процесса; в дальнейшем некоторые из них исчезают, когда область их термодинамической устойчивости оказывается пройденной. Вначале происходит локальное возникновение центров кристаллизации, рассеянных в породе, — образуются пятнистые сланцы. Некоторые из рассеянных минералов-новообразований развиваются, значительно быстрее, чем минералы окружающей ткани. Они, таким образом, имеют значительно больший размер, чем другие, и напоминают порфировые выделения (фенокристаллы) изверженных пород. Их называют порфиробластами или фенобластами. Суффикс «бласт» (от греческого «прорастать») употребляется для метаморфических структур, называемых кристаллобластическими, и обозначает, что развитие кристаллов происходит в твердой среде путем прорастания.

Порфиробласты имеют неправильные амебовидные контуры и, распространяясь по всем межзерновым промежуткам, объединяют в виде включений мелкие минералы ткани породы: пойкилитовая структура (см. фиг. 20). Иногда линейное расположением мелких минералов в крупном кристалле является точным продолжением их линейного расположения во внешней ткани. В других случаях они имеют более четкие очертания и сложены более чистым веществом, вследствие растворения или отгона к своей периферии частиц ткани. Некоторые порфиробласты, такие как андалузит (разновидность хиастолит) и иногда кордиерит и гранат, могут даже группировать эти частицы по хорошо ограниченным геометрическим зонам внутри порфиробласта. Обычно речь идет об углистых частицах или о мелких рудных минералах. Тот же самый факт наблюдается в новообразованных полевых шпатах, но преимущественно при региональном метаморфизме.

Эти явления частично объясняются различием сильных и слабых минералов, установленным Ф. Беком. Кристалл во время своего роста в пересыщенном растворе действительно может оказать механические усилия, чтобы оттолкнуть препятствия своему росту. Растрескивание горных пород при замерзании, вздутие сланцев при выветривании пирита являются этому обычными примерами. По А. Харкеру, «геологические наблюдения и эксперимент доказывают, что растущие кристаллы способны произвести усилия того же порядка, что и их собственное сопротивление к раздавливанию». Если два кристалла минералов неравной силы развиваются бок о бок, то более сильный навяжет свою форму другому. Путем наблюдений такого рода можно было бы расклассифицировать обычные минералы по своей относительной силе. Во всяком случае окружающие физико-химические условия могут изменить силу кристаллизации. Обычно турмалин, гранат являются сильными; кордиерит, андалузит — слабыми. Порфиробласты слабых минералов часто бывают пойкилитовыми или имеют амебовидные контуры; порфиробласты сильных минералов могут выжимать примеси за пределы своих контуров.

Тем не менее слабые минералы могут быть идиоморфными (например, хиастолит) и это явление, по-видимому, протекает спокойно и во многих случаях незаметно. Ш. Барруа говорит об «образовании кристаллов хиастолита до 5—6 см в сланцах, где листочки и ископаемые остатки даже не потревожены». «Они, по-видимому, заняли место с равным объемом прежнего минерала или породы». Он отмечает аналогичные наблюдения для кристаллов новообразованного кварца.

Хотя новые вещества, привносимые пневматолитовыми микрорастворами, могут принимать участие, их количественная роль остается слабой, а часто даже почти равна нулю. Главная масса метаморфической породы возникает при перекристаллизации первичных минералов и образовании новых минералов в результате химической перегруппировки вещества первичных минералов. Эта кристаллизация представляет собой «собирательную кристаллизацию» с питанием зерен за счет соседних, относящихся к тому же минеральному виду, таким образом, что размер зерен понемногу увеличивается. В этом отдаешь себе отчет, наблюдая пойкилитовые структуры, в которых часто зерна, включенные вначале в порфиробласты, приостановили свой рост и сохранили более мелкий размер, чем свободные зерна из окружающей ткани.

А. Харкер настаивал на влиянии силы кристаллизации на форму кристаллов и на структуру пород контактового метаморфизма.

Сила кристаллизации является векторным свойством. Вызванная сопротивлением среды, она проявляется в виде формы, принимаемой законченным кристаллом. Она является простой по сравнению с формой тех же минералов в плутонических и вулканических породах или в гидротермальных жилах; обычно появляются лишь главные грани, параллельные совершенной спайности минерала. «Из этого мы можем сделать вывод, — пишет он, — что сила кристаллизации больше вдоль спайности, чем поперек». Из этого следует частота пластинчатых и игольчатых форм. Пластинки слюды имеют неправильные контуры. Призмы амфибола лишены конечных граней. Двойники более редки, чем в плутонических и вулканических породах.
Развитие и структуры ореолов гранита

Если бы все кристаллы из первоначально изотропного агрегата ориентировались параллельно друг другу, то из этого следовало бы удлинение породы, откуда и увеличение внутренних напряжений. Вот почему в роговиках часто проявляется переплетенная структура с переплетением вытянутых или таблитчатых кристаллов (фиг. 18). Она выражает тенденцию свести к минимуму внутренние напряжения. Ta же тенденция объясняет некоторые другие структуры, которые в них обнаруживаются. В первоначально хорошо слоистых породах кристаллы будут, напротив, параллельны по той же самой причине. Это — лепидобластовые структуры с пластинчатыми минералами, параллельными сланцеватости породы, и нематобластовые структуры с призматическими минералами, вытянутыми в этой плоскости параллельно одному линейному направлению. По А. Харкеру, подобные структуры чаще всего отражают первоначальную стратификацию, вдоль который минералы приспосабливаются с наименьшими усилиями. Диабластовые (систематическое взаимное проникновение двух или нескольких минералов) и пойкилобластовые (пойкилитовые включения в крупных кристаллах частиц ткани) структуры также могут объясняться приспосабливанием для сведения к минумуму внутренних напряжений (фиг. 19 и 20). Однако в структурах с взаимным проникновением двух или нескольких минералов это не всегда обязательно; могут вмешаться другие процессы, как, например, реакции, одновременно производящие два минерала. Что касается гранобластовой, т. е. мозаичной, структуры, она возникает тогда, когда предшествующие динамические факторы оказали мало влияния в локальных условиях перекристаллизации (в случае регионального метаморфизма гранобластовая структура больше приспосабливается к основной сланцеватости).

Эта теория о роли силы кристаллизации в образовании структуры горных пород не признается теми авторами, которые сомневаются в действенности этой силк и стремятся здесь и при региональном метаморфизме видеть причину уплощения кристаллов в направлениях химической диффузии (первоначальная стратификация и др.). По Рамбергу, развитие граней кристаллов во время роста минерала в твердой среде зависит не только от силы кристаллизации, но и от ряда факторов таких, как: степень пересыщения, концентрация и подвижность химических составляющих кристалла в окружающей среде, энергия активации зародыша этого кристалла, влияние соседних минералов, их пластичность и т. д. Э. Фридель нам говорил, что сила кристаллизации ему представляется метафизическим понятием, из которого сделали произвольное употребление. «Вполне вероятно, — добавлял он, — возможное развитие силы кристаллизации кристаллов в ходе роста; но когда она проявляется, например, путем раздвигания стенок трещины, в которой кристаллизуется волокнистая каменная соль, мы видим совершенно иное по сравнению с отдельными кристаллами, замещающими в ранее существовавшем веществе». Мы признаем, что кристаллизация путем замещения, такая обычная при метаморфизме, усложняет и маскирует возможную роль силы кристаллизации. Однако микроскоп показывает, что во многих случаях кристаллы развивались, увеличивая свой объем внутри ранее существовавших кристалллов и мало-помалу раздвигая их.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: