Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
ЭНДОГЕННОЕ РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЕ И МЕТАМОРФИЗМ ПОРОД ЗЕМНОЙ КОРЫ
Метаморфические комплексы горных пород в строении земной коры занимают ведущее место. И хотя само строение коры и верхней мантии нам до сих пор известно не в полной мере, наука довольно многое уже знает об особенностях процессов метаморфизма и о происхождении метаморфических пород. Вклад процессов метаморфизма в рельефообразование в полной мере не оценен. Все метаморфические породы принято делить на фации в зависимости от соотношения температуры и давления, т.е. от условий их образования. Таких фаций вслед за П.Эсколой выделяют шесть.
Цеолитовая (пу млел литов ая или пренитовая). Для нее обычно приводят интервалы температур и давление: 100-300°С и до 3•1O8 Па (глубина ~3-10 км) .Типичные минералы: цеолиты (водные алюмосиликаты) с составом вида АтХр = Огр • пНгО, где А - сочетания натрия, кальция, бария, стронция, калия, реже магния и марганца; X =Si,Al. Происхождение цеолитов связывают с низкими давлениями и низкотемпературными гидротермами. Обычны их ассоциации с кальцитом, халцедоном, кварцем; типичны для миндалекаменных базальтов. Встречаются в метасомати-тах за счет замещения полевых шпатов и неофелина. Для этой же фации типичны также пумпеллит (лотрит) СагAI2S13O11 [ОН]з и пренит Ca2AbSi30io[OH]2. Все эти минералы, как описывает А.Г.Бетехтин (1961), наиболее типичны для измененных магматических пород основного состава, и остается лишь неясным: возникают ли они из осадочных пород в ходе прогрессивного метаморфизма?
Второй достаточно распространенной фацией метаморфических пород является фация зеленых с л а н ц е в . Принято
39
считать, что температура ее образования 300-500°, а давление 2-15•1O8 Па, средняя глубина залегания пород этой фации в земной коре - 10-15 км. Типичными ее минералами являются: эпидот, хлорит, актинолит и биотит. Эпидот
Ca2(Al1Fe)3[Si2O7][SiO4]O[OH],
судя по парагенезису встречающихся с ним минералов, образуется при гидротермальном изменении основных пород и при контактовом метасоматозе. Обычно он замещает гранаты, пироксе-ны и амфиболы, а при привносе железа и основные плагиоклазы. Хлориты представляют собой изоморфные смеси антигорита Mg6[Si4Oi4][OH]8 и амезита (Mg5Fe)4Al2[Al2Si2Oi0][OH]8. Хлориты также чаще всего представляют собой результат низкотемпературной гидротермальной деятельности. Актинолит - минерал, относящийся к группе амфиболов, Ca2(Mg,Fe2+)5[Si4On]2[OH]2 . Он также встречается в гидротермально измененных породах (низкотемпературные гидротермы). Биотит K(Mg5Fe)3[Si3AlOю]х х [OH,F]2. ЭТО минерал магматического происхождения, встречается обычно в гранитах и пегматитах, а в метаморфических породах типичен для кристаллических сланцев и гнейсов (Бетех-тин, 1961).
Фация голубых (глаукофановых) сланцев. Типичным является сходство с предыдущей фацией по температурному режиму, но со значительно большим давлением. Увеличение последнего обычно связывают с наличием бокового давления, т.е. с тектоническими движениями. Наличие глаукофановых сланцев используется в качестве доказательств столкновения континентальных плит и наличия зон субдукции в рамках концепций глобальной тектоники плит. Типичным минералом этой фации является глаукофан - минерал группы амфиболов -Na2(Mg,Fe2+)3Al2[Si4On]2[OH1F]2, встречается в ассоциации с альбитом, хлоритами, эпидотом и кварцем (Бетехтин, 1961).
Амфиболит овая фация. Для нее характерны температуры 500-750° и давление 4 — 6 ¦ 108 Па, что примерно соответствует глубине 15-25 км. Типичными минералами являются: 1) роговая обманка Ca2Na(Mg,Fe2+)4(Al,Fe3+)[(Si,Al)4Ou]2[OH]2; 2) полевые шпаты - сложный ряд изоморфных смесей, образующих ряды Na[Al,iSi3Os] - Ca[Al2Si2O8] и Na[Al5Si2O8] - K[Al5Si3O8]; 3) эпидот Ca2(Al5Fe)3[Si2O7][SiO4]O[OH] и 4) кварц Si2O. Все эти минералы имеют магматическое происхождение и встречаются в пегматитах и породах, прошедших стадию регионального метаморфизма. Нам важно подчеркнуть, что в типичных минералах еще содержится вода (Бетехтин, 1961).
Гранулитовая фация. Характеризуется распространением эндербитов, состоящих из гиперстена, плагиоклаза и кварца. Температура 600-950°, давление 7-12•1O8 Па. Почти
40
все гранулиты, выходящие на дневную поверхность, относятся к , древнейшим породам на Земле - породам катархея. Как правило, эти породы сильно изменены последующей гранитизацией. К породам гранулитовой фации относятся также чарнокиты - породы кислого состава, состоящие из кварца, гиперстена и ортоклаза. Среди пород грану литовой фации встречаются амфибол-двупи-роксеновые кристаллические сланцы, состоящие из плагиоклаза, гипер стена, диопсида, роговой обманки и магнетита. Поскольку большинство из них сформировалось в катархее, то глубина их залегания может быть оценена лишь приблизительно (около 20-30 км). Для минералов этой фации характерным является то, что они не содержат в своей кристаллической решетке воды. Это, вероятно, следствие высоких температур и давления (Резанов, 1985). Для геоморфологических последствий это интересно прежде всего тем, что, вероятно, при погружении пород, т.е. в ходе прогрессивно нарастающего метаморфизма, воды отжимаются в более высокие горизонты, и с миграцией вод вверх должно быть связано ее расширение и, как следствие, уменьшение темпов опускания дневной поверхности или даже поднятия. Особенно это будет заметно в пределах зон дизъюнктивных нарушений, по которым в ходе образования гранулитов должна развиваться гидротермальная деятельность. Породы грану литовой фации по своему химическому составу близки к габбро, отличаясь от последнего сахаровидным обликом и гранулярной структурой.
