УДК 549:291,33
ББК 86.41:26.31
  К.305
 

Метаморфические породы (метаморфиты) - гнейсы, сланцы, мраморы, известняки

   Метаморфиты, или метаморфические породы (называемые также кристаллическими или метаморфическими сланцами), образуются путем преобразования, или метаморфизма, каких-либо ранее уже сформированных горных пород. Это преобразование совершается под воздействием высоких давлений и температур, причем вся масса породы при этом сохраняет твердое агрегатное состояние. Различают метаморфизм двух типов: контактовый, вызванный внедрением магматических масс, и региональный, обусловленный давлением нагрузки вышележащих мощных толщ горных пород, а также восходящими из глубин Земли тепловыми потоками.

   Контактовый метаморфизм проявляется в сравнительно узких зонах (ореолах). В зоне непосредственного соприкосновения (контакта) внедрившегося магматического тела с вмещающими породами они претерпевают наиболее интенсивное изменение. По мере удаления от магматического тела изменения постепенно убывают. Обычно ширина контактового ореола, в пределах которого протекает метаморфизм, составляет 2-3 км. Типичные породы, возникающие при контактовом метаморфизме, - пятнистые и узловатые ("фруктовые") сланцы, гранатовые породы, роговики и мраморы.

   Если же, напротив, пачки осадочных пород вследствие тектонического погружения и перекрытия мощными отложениями попадают в область высоких температур и давлений, то преобразование пород, носящее название регионального метаморфизма, охватывает большие территории и многокилометровые толщи пород. По глубине и тем самым по интенсивности метаморфизма различают эпи-, мезо- и катазону.

   Как контактовый, так и региональный метаморфизм проявляется в преобразовании структуры пород, их перекристаллизации без изменения химического состава; если же происходит привнос-вынос каких-либо компонентов, то процесс получает название метасоматоза. Окаменелости при метаморфизме уничтожаются. При одностороннем давлении (стрессе) возникает сланцеватость. Первоначальный минеральный состав пород при этом сохраняется. Листоватые и чешуйчатые минералы (такие как хлорит, слюда, тальк) своей длинной осью ориентируются нормально к направлению давления и тем придают текстуре породы направленный характер, сообщая ей сланцеватость.

   Наличие кристаллизационной сланцеватости - характерный диагностический признак многих метаморфических пород. Наряду с изменением структуры при метаморфизме может также произойти собирательная перекристаллизация пород, делающая их массивными, плотными. Мелкие минеральные зерна при этом исчезают, а крупные еще более увеличиваются в размерах, и вся порода становится крупнозернистой. Возникают разнообразные новые минералы - отчасти без изменения общего химизма породы, но также (при метасоматозе) в результате привноса растворов и газов.

   Такие характерные минералы метаморфических пород, как андалузит, хлорит, кордиерит, дистен (кианит), эпидот, фанат, графит, пренит, корунд, серпентин, силлиманит, ставролит, тальк, везувиан, волластонит и цоизит, обычно встречаются только в этих породах. Число типов метаморфических пород весьма велико, так как каждой магматической и каждой осадочной породе соответствуют одна или несколько метаморфических. Их подразделяют на две большие группы в зависимости от того, являются ли они продуктами метаморфизма магматических или осадочных пород; соответственно различают метаморфические орто- и парапороды. Однако в образце не всегда удается надежно установить, за счет какой исходной породы возникла та или иная метаморфическая порода, так как преобразование пород различного происхождения, но близкого состава может приводить к одинаковым конечным результатам. К примеру, слюдяной сланец может образоваться из гранита или песчаника.

   Метаморфиты классифицируются по минеральному составу, по структурно-текстурным признакам, по типу метаморфизма, по происхождению исходных пород и по условиям формирования самих метаморфитов (или, как принято говорить, по метаморфическим фациям). Для неспециалиста наиболее доступна и понятна систематика метаморфических пород по структурно-текстурным признакам и минеральному составу. По этим характеристикам метаморфиты подразделяются на гнейсы, сланцы, массивные метаморфические породы (эклогиты, амфиболиты, серпентиниты и др.) и мраморы (кристаллические известняки и доломиты).

   Гнейсы богаты полевым шпатом и отчетливо сланцеваты. Сланцы бедны полевым шпатом или вовсе его не содержат и имеют отчетливую параллельную (сланцеватую) текстуру. Массивные метаморфиты характеризуются лишь незначительным содержанием кварца и полевого шпата, сланцеватость у них отсутствует. Мраморы - это метаморфизованные известняки и доломиты. Крупные формы горного рельефа в областях развития метаморфических пород (например, в Центральных Альпах) отличаются сглаженными скальными водоразделами с широкими выполаживающи-мися склонами. Формы микрорельефа, обусловленные выветриванием, зависят от текстуры пород. Резко сланцеватые породы легче поддаются выветриванию, чем более плотные гнейсы или массивные породы.

   Диагностические признаки метаморфических пород:

  1. Полнокристаллические, зернистые.
  2. Часто крупнозернистые.
  3. Шелковистый блеск (у пород, богатых слюдой).
  4. Параллельная текстура (сланцеватость).
  5. Очень плотные, без пустот.
  6. Отсутствие окаменелостей.
  7. Мягкие формы выветривания.

   ГНЕЙСЫ - сланцеватые метаморфические породы с высоким содержанием полевого шпата. Исходными породами для них могут служить как магматические, так и осадочные породы. В ортогнейсах, возникших за счет магматических пород, минеральный состав претерпел лишь небольшие изменения по сравнению с исходными породами. Важный диагностический признак - сланцеватое сложение.

   По типу исходной породы выделяют гранитогнейс, диоритогнейс, сиенитогнейс и конгломератовый гнейс; по характерным минералам - серицитовый, мусковитовый, биотитовый, авгитовый и роговообманковый гнейс; по внешнему облику и сложению - пятнистый, сланцеватый и очковый гнейс. Плотность гнейсов составляет около 2,7; окраски разнообразные, как у гранитов. Из-за сланцеватого сложения гнейсы не пригодны для изготовления тесаного камня (квадров). Они находят применение только в виде мелкой щебенки и бутового камня.

   Гранулит имеет параллельную текстуру с чередованием тонких прослоев мелкозернистых гнейсов светлой и темной окраски (светлые прослои обычно преобладают, так что в целом облик породы светлый). Помимо главных минералов - полевого шпата и кварца - в составе гранулитов всегда присутствует гранат (близкий пиропу).

   Серицитовый гнейс (1) - это скорее не гнейс, а метаморфический сланец (филлит), богатый серицитом - тонкочешуйчатой разновидностью мусковита и кристаллами полевого шпата - ортоклаза. Образец с хребта Таунус, Германия.

   Мусковитовый гнейс (2) - разновидность гнейса, богатая светлой слюдой и обладающая характерным блеском, металловидным или шелковистым. Образец из кантона Тессин, Швейцария.

   Гранитогнейс-мигматит (3) - ортогнейс, образованный из гранита в катазоне и прорезанный прожилком магматического материала гранитного состава. Такие сложные метаморфические породы смешанного состава, в которых орто- или парагнейсы пронизаны или пропитаны гранитным материалом, носят название мигматитов. Образец с гор Фихтель. Германия.

   СЛАНЦЫ - это бедные полевым шпатом или вовсе лишенные его метаморфиты с отчетливой параллельной текстурой. В обиходе под сланцами обычно понимают глинистые сланцы, а также тонкоплитчатые породы типа зольнхофенского плитнякового известняка. Сланцеватое сложение характерно для многих метаморфических пород, поэтому всю их группу в целом часто называют метаморфическими или кристаллическими сланцами.

   Тальковый сланец (1) - серовато-зеленая мягкая и весьма легко расщепляющаяся на тонкие пластинки порода. Образуется в эпизоне из перидотитов или доломитовых мергелей. Минеральный состав: тальк, хлорит, мусковит и кварц. Тальковые сланцы, не содержащие кабонатного материала, огнеупорны и потому находят применение в технике. Образец из Эрбендорфа, Верхняя Франкония. Германия.

   Глинистый сланец (2) возникает в эпизоне из глины или из сланцеватой глины. Глинистые минералы частично преобразованы в слюды, являющиеся наряду с кварцем и хлоритом главными компонентами породы. Хлориты придают глинистым сланцам зеленоватый цвет, сульфиды железа - голубоватый до черного. В отличие от сланцеватой глины глинистый сланец имеет листоватое сложение и не пластичен. Легко расщепляется по сланцеватости на тонкие плитки. Применяется для изготовления грифельных досок и распределительных щитов, в качестве кровельного сланца и облицовочного материала.

   Филлит (3) - собирательный термин, относящийся к серо-зеленым листоватым метаморфическим сланцам эпизоны с серебристым блеском и шелковистым отливом. Кварцевые филлиты состоят из кварца, полевого шпата, слюды (тонкочешуйчатого серицита) и хлорита; известковые филлиты содержат минералы класса карбонатов. Образец - кварцевый филлит из Тироля, Австрия.

   Слюдяной сланец (4) - крупнозернистая метаморфическая порода, возникшая в условиях мезозоны; содержит ясно различимые чешуйки слюды. Главные минералы - кварц и светлая (часто также темная) слюда; полевой шпат, фанат, дистен и ставролит присутствуют в качестве второстепенных компонентов. Исходными породами для образования слюдяных сланцев могли послужить граниты, глинистые породы, песчаники, для карбонатно-слюдяных сланцев - известняки.

   МАССИВНЫЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ отличаются низким содержанием кварца и полевого шпата и практически полным отсутствием слоистости.

   Эклогит (1) - самая тяжелая силикатная горная порода (плотность 3,3-4,1), возникшая в катазоне как продукт преобразования габбро или мергелей. Минеральный состав: до 50% - зеленый пироксен (омфацит) и красный гранат, а также темно-зеленый амфибол (смарагдит), иногда белая слюда или дистен (кианит).

   Очень вязкий и твердый, совсем или почти лишен сланцеватости. Применяется в виде щебня, как абразивный шлифовальный материал, для изготовления памятников. На юге Африки и в Восточной Сибири (СНГ) эклогиты образуют включения (ксенолиты) в алмазоносных кимберлитовых трубках. Образец из Гефреса, горы Фихтель, Германия.

   Установлена алмазоносность не только эклогитов из кимберлитов, но и эклогитов (эклогито-гнейсов), не связанных с кимберлитами; в них обнаружены мелкие алмазы с преобладающей кубической формой кристаллов (кубоиды).

   Серпентинит, или змеевик (2), образуется при метаморфизме магматических пород группы перидотита и пикрита, иногда также доломитов и доломитовых известников. Главный компонент - минерал серпентин, второстепенные компоненты - карбонаты, иногда гранат, оливин, пироксен, амфиболы, тальк и др., а также рудные минералы (магнетит, хромит). Окраска - зеленая различных оттенков; богатство градаций зеленого тона зависит от присутствия тех или иных минеральных примесей.

   Текстура массивная, сланцеватость практически отсутствует. Применяется в строительном деле для внутренней отделки общественных зданий и сооружений. Неустойчив к атмосферным агентам. По особенностям минерального состава различают антигоритовые, хризотиловые, бронзитовые, гранатовые и другие серпентиниты. Образец - бронзитовый серпентин из Саксонии, Германия.

   Необычайным разнообразием цветовых оттенков блещут серпентины Урала. Красивые зеленые серпентинитовые породы из уральских месторождений применяются не только для облицовки, но и в качестве ценного поделочного камня.

   Амфиболит (3) образуется в мезо- или катазоне из базальтов, габбро, перидотитов или мергелистых глин, бедных известью. Минеральный состав: амфиболы - 40%, пироксены - 10%, плагиоклаз - 40%, минералы-примеси - хлорит, гранат, кварц, рудные минералы (магнетит, ильменит). Обычно ясно кристаллически-зернистый, зеленого цвета. Применяется как местный строительный материал. Образец - гранатовый амфиболит, галька из реки Изар близ Мюнхена, Германия. Амфиболиты Украины (Приазовья) используются также как сырье для производства каменного литья.

   МРАМОР - во всем мире ни один другой строительный камень не ценится столь же высоко, как мрамор. При этом единое общеупотребительное определение мрамора отсутствует. В геологических науках под этим названием понимают метаморфическую породу, возникшую путем преобразования известняка. В строительном деле и в обиходе мрамором именуют любой прочный и тем самым способный принимать полировку известняк. Иногда мрамором называют внешне похожие на "настоящие" мраморы некарбонатные (например, силикатные) породы - такие, как серпентиниты. Общим для всех этих трех групп пород является более или менее интенсивная их мраморизация - мраморовидный облик.

   По этой же причине все три группы мраморизованных пород рассматриваются ниже совместно под общим названием "мрамор"; иначе говоря, этому понятию придается (в порядке уступки неспециалистам) широкое толкование. Истинный, то есть метаморфогенный, мрамор образуется из известняка путем контактового или регионального метаморфизма. Это крупнозернистая порода, имеющая, как и известняк, мономинеральный кальцитовый состав. Отдельные кристаллы кальцита укрупнились в результате собирательной перекристаллизации за счет других, так что порода в целом приобрела сахаровидный облик. Этот характерный признак "настоящих" мраморов отчетливо заметен на свежем изломе. Сланцеватость, как и остатки окаменелостей и пустот, у мрамора практически отсутствует.

   Посторонние примеси изменяют первоначально белоснежный цвет породы, сообщая ей полосатый, муаровый, пятнистый, свилеватый или жилковатый узор, то есть превращая ее в пестрый мрамор. Лишь редко мрамор бывает гладким, однотонным. Оксид железа окрашивает его в красный цвет, высокодисперсный сульфид железа - в иссиня-черный, лимонит (гидроксиды железа) и карбонаты железа и марганца - в желтые и бурые тона, железосодержащие силикаты (особенно такие, как хлорит и эпидот) - в зеленые. Серые, голубоватые и черные цвета могут быть обусловлены также примесями графита или битумов.

   Чистый белоснежный мрамор способен просвечивать в слое толщиной до 30 см. Столь глубокое проникновение света придает мрамору его характерное мерцание. Граница между кристаллически-зернистыми мраморами и мраморизованными известняками расплывчатая, и неспециалисту ее не различить. В современном мире мегаполиса нестойкие мраморы не рекомендуется использовать для наружной отделки зданий и сооружений. Тем не менее существует несколько характерных признаков, отличающих метаморфогенные мраморы от мраморовидных известняков.

  • Кристаллический мрамор - крупнозернистый, сахаровидный, в плитках просвечивает, пустоты отсутствуют, окаменелости отсутствуют. Харьковчане могут наблюдать великолепные мраморы при отделке станций харьковского метрополитена, где он очень широко используется для отделки стен и колонн "залов подземного дворца".
  • Мраморовидный известняк - мелкозернистый, не просвечивает, иногда содержит пустоты, часто встречаются окаменелости. В харьковском метрополитене на станции "Центральный рынок" колонны, расположенные посредине станции для укрепления потолка, содержат великолепные образцы небольших окаменелостей, обильные и хорошо видимые невооруженным глазом - прекрасный образец мраморовидного известняка, по возможности осмотрите его.

   В древности славился мрамор, добывавшийся в каменоломнях Пентеликона, к северо-востоку от Афин, Греция; из него возведены все классические древнегреческие архитектурные сооружения. Особую красоту этому мрамору придавали золотисто-желтые следы выветривания на поверхности. Ныне греческие месторождения мрамора полностью выработаны.

   Самые крупные в СНГ месторождения мрамора - Кибик-Кордон на Енисее и Коелгинское на Южном Урале. Этот мрамор украшает Кремлевский Дворец съездов и Дом Совета Министров РФ. Широкой известностью пользуется также серый уфалейский мрамор с Урала. Особого упоминания заслуживаают мраморы Карелии - излюбленный материал российских зодчих XVIII-XIX вв.

   Дворцы и соборы Петербурга, составившие славу Северной Пальмиры, украшались чаще всего именно карельским камнем. Теплый нежно-палевый с розовыми прожилками мрамор Тивдии и контрастные по цвету мраморы Ювенского месторождения в Приладожье не только красивы, но и долговечны: они представляют собой метаморфизованные доломитовые породы и значительно более устойчивы, чем кальцитовые мраморы.

   А вот замечательный по красоте синевато-серый и серо-зеленый полосчатый мрамор Рускеальского месторождения для облицовки фасадов малопригоден. К сожалению, этого не знал архитектор О. Монферран, когда возводил Исаакиевский собор в Петербурге. В наружной отделке собора широко использованы рускеальские мраморы, которые сегодня создают большие трудности реставраторам.

   Полную коллекцию основных типов карельских мраморов можно увидеть в СПб в облицовке фасада и интерьеров знаменитого Мраморного дворца (архитектор А. Ринальди). Это здание также болезненно ощущает климатические влияния и воздействие выхлопных газов автомобилей и выбросов современных предприятий.

   Юра-серый (немецкий серый) (1) - плотный известняк, часто содержащий окаменелости; относится к группе мраморов, известных под названием Юра. Основной тон желтовато-серый, без четкого рисунка, иногда с крапинками и красно- коричневыми пятнами. - Образец (полированный) из месторождения Трёйхтлинген. Бавария, Германия. Полировка. Разновидности мраморов группы Юра: Юра-желтый (не мецкий желтый). Юра-синий, Юра-цветастый, Юра-полосчатый, Юра-белопенный и т. п. Все каменоломни расположены в южной части плато Франконская Альба (Франконская Юра). Бавария, Германия.

   Кельгеймский Ауэр (2) - светлый белесовато-желтый, иногда пористый известняк, именуемый мрамором, а также дунайским, или кельгеймским, известняком (Кельгейм - баварский город на Дунае). Желтые вкрапления придают породе теплый тон. Образец (полированный) из месторождения Мархинг близ Нейштадта-на-Дунае, Нижняя Бавария, Германия.

   Ракушечник, "голубой пласт" (3) - плотный светлый до темного голубовато-серый известняк с характерными окаменелыми остатками, именуемый мрамором. Образец (полированный) из Вюрцбурга (Нижняя Франкония), Бавария, Германия. Кроме "голубого пласта" различают следующие разновидности ракушечника: "красный пласт", "золотой пласт" и "ядреный камень" (кернштейн).

   Ракушечник, "золотой пласт" (4) - слегка пористый красно-коричневый известняк с многочисленными окаменелыми остатками, именуемый мрамором. Образец (полированный) из Оксенфурта, Бавария, Германия.

   В СНГ наиболее широко известны легкие и достаточно прочные светлые желтоватые ракушечники Крыма, из которых выпиливают блоки, широко применяемые в сельском и городском строительстве на территории Крымской автономии. Широко использовался в XX веке при внутренней отделке административных и общественных зданий Харькова.

   Мраморы весьма разнообразны по цвету, строению и минеральному составу. Поэтому рациональное их использование требует специальных знаний и индивидуального подхода. Кристаллически-зернистый мрамор благодаря своей структуре хорошо обрабатывается. Его применение охватывает широкую область от облицовки фасадов и интерьеров до распределительных щитов, столешниц и архитектурных орнаментов. Для возведения монументальных сооружений предпочтение ранее отдавалось белым мраморам. Для скульптурных работ самым ценным считается белый с чуть кремоватым оттенком статуарный мрамор из Каррары. Мраморный оникс благодаря его частичной прозрачности - подходящий материал для изготовления люстр и предметов прикладного искусства.

   Все кристаллические мраморы хорошо полируются, однако на открытом воздухе быстро тускнеют, приобретают шероховатость и потому становятся светлее.

   Кремнистый известняк (1) - прочный окремнелый известняк темно-серого цвета с многочисленными более светлыми пятнами. Образец (шлифованный) из Южной Франции.

   Унтерсбергский "мрамор" (2) - почти однотонный известняк чуть желтоватого или розового цвета, именуемый мрамором, обычно нерисунчатый, реже облачный или с цветовыми оттенками. Встречаются единичные красноватые крапинки или пятна - унтерсбергский фореллевый мрамор, форелленштейн - не путать с форелленштейном (троктолитом) в петрографическом смысле - силикатной магматической оливин-плагиоклазовой породой !! Благодаря своей однородности и плотному сложению - очень популярный строительный камень для наружной и внутренней отделки зданий; используется и в качестве скульптурного материала. Образец (полированный) из месторождения Унтерсберг, Зальцбург, Австрия.

   "Бельгийский гранит" (3) - полирующийся криноидный известняк от серого до почти черного цвета с мелкими белыми пятнышками - вкраплениями остатков члеников морских лилий. Отдельные тонкие, слабозаметные жилки. В торговле его относят к мраморам. С плутонической породой гранитом в петрографическом отношении ничего общего не имеет! Образец (полированный) из месторождения Спримонт, Бельгия.

   Веронский красный (4) - собирательное название известняков, имеющих коричнево-красный цвет разной густоты (от светлого до яркого) и содержащих продолговатые образования, по форме похожие на миндалины. Известны многочисленные разновидности: все они именуются мраморами. Образец (полированный) из провинции Верона, Италия.

   Целесообразность применения любого мрамора и известняка в строительстве для наружных работ в промышленных районах и крупных городах типа Харькова вызывает большие сомнения. Все карбонатные породы подвергаются интенсивному выветриванию под воздействием отработанных газов (дымовых, промышленных, выхлопных и т. п.).

   Особенно страдают пористые сорта. С наветренной стороны зданий углекислота и дожди подтачивают и разрыхляют эти породы с поверхности. Безобразные полосы и потеки под подоконниками и на выступах стен показывают размеры разрушения. С подветренной стороны пары серной кислоты и влага воздуха вызывают преобразование глубоких слоев пористого материала в гипс, который, увеличиваясь в объеме, давит изнутри на наружные слои, и от них отваливаются корки. В мегаполисах наружную отделку зданий лучше производить стойкими гранитами и базальтами, а мрамор и известняк использовать исключительно внутри зданий и сооружений.

   Хорошей защитой карбонатных пород от атмосферных агентов является их флюатирование - покрытие силикофторидами. При этом образуется нерастворимый поверхностный защитный слой (пленка), тесно связанный с породой, которую он покрывает - это способ реставрации и консервации мраморов и известняков.

   Город Харьков являет собой образец грамотной отделки природными и искусственными камнями современного промышленного и транспортного мегаполиса. Мягкие и подверженные разрушениями мраморы и известняки используются в основном для отделки внутренних помещений, в основном стен, так как они не выдерживают внешних условий нашего города - резких климатических перепадов и агрессивной атмосферы. Часто используется песчаник для отделки стен кафе, частных домов и малых архитентурных форм и малопроходных дорожек. Полы в зданиях отделаны мрамором только в том случае, если они не испытывают на себе повышенную нагрузку и высокую проходимость. Очень редко и точечно мрамор используется для наружных работ. Многие фасады, полы в метрополитене, высокопроходные полы и лестницы, памятники и мемориальные доски отделаны гранитами и лабрадоритом - причем гранит можно встретить и в отполированном, и в более "диком" виде - самых разных цветов и оттенков. Иногда используются натуральные и искусственные брекчии. Мостовая ул. Сумская и часть площади Свободы выложены гранитом. Нужно отметить любовь харьковчан к "диким" камням - расколотому песчанику, глыбам гранита и бутовому гранитному камню, часто используемому в оформлении фундаментов, клумб и парков - как в частном строительстве, так и в городских парках и на улицах. Из искусственных камней наиболее популярны камни, имитирующие поверхность "диких" природных камней. В Харькове именно гранит и лабрадорит уже много лет успешно демонстрирует прекрасный дизайн, высокую стойкость и долговечность при сохранении визуально-привлекательных характеристик и приемлимой цене самого материала.

Главная | Это интересно | Каталог минералов | Каталог камней | Гороскопы | Лечебные камни | Магия камней
Изделия: | Подвески, сувениры | Бусы, браслеты | Камни, кристаллы, образцы | Четки, интернет-магазин | Фигурки из бронзы