Le gneiss est une roche à gros grains d'origine métamorphique avec une structure caractéristique sous la forme de couches alternées de divers minéraux. En raison de cet agencement, il a un aspect rayé. Le terme "gneiss" n'est pas associé à une composition minérale spécifique, car celle-ci varie fortement et dépend du protolithe (précurseur). Cette formation rocheuse a de nombreuses variétés.
Qu'est-ce que le gneiss?
Comme indiqué ci-dessus, le nom "gneiss" est un indicateur de texture, pas de composition de composant. Selon cette définition, de nombreuses roches métamorphiques avec une structure en bandes, reflétant la séparation des minéraux clairs et foncés, tombent. Ce type de disposition indique la sévérité des conditions de formation de tous les gneiss.
La séparation des minéraux se produit avec une migration assez forte des ions, qui n'est possible qu'à une température très élevée (600-700 ° C). La deuxième condition nécessaire est une forte pression, ce qui conduit à l'apparition de bandes. De plus, ces derniers peuvent être soit droits soit courbes et avoir des épaisseurs différentes.
Une caractéristique de la texture gneiss est également que ses rayures ne sont pas des feuilles ou des plaques solides, mais des couches à structure granulaire. Dans la plupart des cas, les granules minéraux sont visibles à l'œil nu.
Visuellement, les gneiss peuvent avoir un aspect différent. Chaque variété de race de ce type a un motif unique. Les couches minérales noires et légères peuvent être droites, ondulées ou avoir une forme irrégulière. Dans ce dernier cas, leur emplacement semble chaotique. Dans certaines pierres, les rayures sont si épaisses que la structure du gneiss n'est visible que sur un morceau de roche d'une taille suffisamment grande.
Informations générales
Le gneiss est un type de roche très commun, le plus caractéristique des zones inférieures de la croûte continentale. Cependant, à certains endroits, il est souvent situé en surface. On le trouve dans les parties du monde où les roches cristallines ne sont pas recouvertes d'une couche de sédiments (Scandinavie, Canada, etc.).
La réponse à la question de ce qu'est le gneiss n'a pas toujours été sans ambiguïté. Pour la première fois, ce terme a été utilisé par Agricola en 1556 pour désigner une roche ayant des veines contenant du fer. Les fondements de l'utilisation moderne de ce nom auraient été posés en 1786 par Wegner. Il a défini le gneiss comme une roche feldspathique avec du mica quartzeux et une structure schisteuse grossière.
Caractéristiques des roches métamorphiques
Les roches dites métamorphiques se forment suite à la transformation de précurseurs d'origine ignée ou sédimentaire. Les changements sont principalement associés aux processus tectoniques, ce qui conduit au fait que certaines zones de la croûte terrestre tombent dans des conditions de température et de pression élevées. Cela déclenche un certain nombre de processus physico-chimiques qui conduisent à:
- à la recristallisation - un changement dans l'orientation, l'emplacement et la structure des minéraux;
- déshydratation;
- migration de solutions;
- la conversion de certains composés chimiques en d'autres;
- l'introduction de nouveaux composants de la composition.
En conséquence, la roche mère (sédimentaire, ignée ou métamorphique) acquiert des propriétés complètement différentes. De plus, le degré de changement dépend de la force et de la durée de l'exposition aux facteurs provoquant la transformation.
Des exemples typiques de roches métamorphiques sont le quartzite, le marbre et le schiste, formés respectivement de grès, de calcaire et d'argile. Les protolithes magmatiques et sédimentaires se comportent différemment pendant la transformation. Souvent, le métamorphisme s'effectue en plusieurs étapes.
Le gneiss est un exemple de roche métamorphique de haute qualité. Cela signifie qu'il s'est formé dans des conditions physiques très difficiles.
La structure et la composition du gneiss
Comme indiqué ci-dessus, la composition des composants du gneiss est assez variable. Cependant, dans toutes les roches de ce groupe, un certain nombre des minéraux les plus communs peuvent être distingués. La base de la plupart des gneiss sont:
- feldspath (orthoclase, plagioclase);
- quartz;
- mica (biscuit, biotite, etc.).
En petite quantité, de la hornblende (augite), ainsi que diverses impuretés, peuvent être présentes.
Le spectre minéral peut également comprendre:
- graphite;
- staurolite;
- kyanite;
- grenade;
- sillimanite;
- amphiboles;
- porphyroblastes;
- épidote.
En général, on peut dire que la structure du gneiss est formée de silicates clairs et foncés, qui forment des bandes subparallèles irrégulières d'une épaisseur de 1 à 10 mm. Cependant, ils peuvent parfois être beaucoup plus épais. Cela suggère que ces gneiss ont subi une fusion partielle ou l'introduction de nouveaux matériaux. De tels changements se produisent pendant la transition vers un autre type de roche - la migmatite.
Malgré la stratification bien développée, la propriété clé du gneiss est l'intégrité. C'est une race assez forte. Sous l'influence des charges, il ne se fissure pas le long des plans de foliation, comme par exemple l'ardoise. En effet, moins de 50% des grains minéraux reçoivent l'orientation correcte dans le gneiss. En conséquence, une structure en couches plutôt rugueuse est formée. La nature de la fente est l'un des paramètres clés par lesquels il est possible de déterminer quelle roche est du gneiss et laquelle est de la phyllite ou de l'ardoise.
Les bandes claires sont généralement formées de feldspath et de quartz, et les sombres de minéraux mafiques (hornblende, pyroxène, biotite, etc.).
Formation rocheuse
Le gneiss est formé à la suite de la recristallisation des grains minéraux sous forte chaleur et pression. Ce processus se produit à la frontière des collisions de plaques et est appelé métamorphisme régional. Lors de tels changements, les grains minéraux augmentent en taille et sont divisés en bandes, ce qui rend la roche plus stable.
Le gneiss peut se former à partir de divers prédécesseurs, notamment:
- dépôts d'argile et de sable;
- roches ignées;
- dépôts de silico-carbonates et de carbonates.
Le protolithe de gneiss le plus typique est le schiste. Sous l'influence de la température et de la pression, il se transforme en phyllite, puis en ardoise métamorphique, et enfin en gneiss. Ce processus s'accompagne de la transformation des composants argileux de la roche mère en mica, qui, à la suite de la recristallisation, sont convertis en minéraux granulaires. L'apparition de ce dernier est considérée comme la limite de la transition vers le gneiss.
La diarite est également un protolithe assez commun. Le granit peut également servir de précurseur qui, à la suite d'une exposition à des températures et des pressions élevées, acquiert une structure rayée. Ce gneiss est appelé granit. Pendant sa formation, les transformations minéralogiques ne se produisent pratiquement pas. Les changements sont principalement de nature structurelle.
Le gneiss granitique se forme également à la suite du métamorphisme de certaines roches sédimentaires. Le produit final de leur conversion a une structure rayée et une composition minéralogique semblable au granit.
Classification
Le classement des races est basé sur quatre caractéristiques du gneiss:
- type de protolithe;
- nom du protolithe;
- composition minérale;
- structure et texture.
Un double terme est généralement utilisé pour désigner une variété de race. Par exemple, la présence du mot "granit" dans le nom indique que ce gneiss était formé de granit et "dioritique" de diorite. Dans ce cas, le terme qualifiant correspond à un protolithe spécifique.
La classification par type de race précurseur est plus large. Selon elle, tous les gneiss sont divisés en deux types:
- orthogneisses - formées de roches ignées;
- paragneisses - provient de roches sédimentaires.
Selon la composition minérale, on distingue les types de gneiss suivants:
- pyroxène;
- alcaline;
- amphibole;
- biotite;
- deux-mica;
- musclé
- plagiogneisses.
Si le mot «gneiss» n'a pas de terme qualificatif, alors la composition du composant est classiquement considérée comme classique (feldspath, quartz, biotite).
La classification structurelle caractérise la forme et l'emplacement des couches. Les rayures foncées et claires peuvent former diverses textures, et donc distinguer entre arbre, feuille, ruban gneiss, etc.
Propriétés physiques et mécaniques
Au sein du groupe des gneiss, le degré de schistosité des différentes roches varie sur une gamme assez large, en relation avec laquelle les indicateurs des propriétés physiques et mécaniques varient fortement. Les valeurs suivantes ont été établies expérimentalement pour les principales caractéristiques:
- densité - 2650-2870 à g / m 3;
- absorption d'eau - 0, 2-2, 3%;
- porosité - 0, 5-3, 0%.
En général, le gneiss peut être caractérisé comme une roche lourde, solide et rugueuse au toucher avec une densité élevée et une structure en couches distinctes, résistante à la fissuration. La dureté de cette pierre est comparable à celle de l'acier.
