Hornfels - Hornfels

Образец полосчатых роговиков, образованных контактным метаморфизмом песчаники и сланцы по гранит вторжение

Hornfels это название группы для набора контактный метаморфический камни, обожженные и затвердевшие от тепла навязчивый вулканические массы и стали массивными, твердыми, осколочными, а в некоторых случаях чрезвычайно прочными и долговечными. Эти свойства обусловлены мелкозернистыми невыровненными кристаллами с пластинчатым или призматическим привычки, характерный для метаморфизма при высокой температуре, но без сопутствующей деформации.[1][2][3] Термин происходит от немецкого слова Hornfels, что означает «роговой камень», из-за своей исключительной прочности и текстуры, напоминающие рога животных. На эти породы ссылались горняки из северных Англия в качестве точильные камни.[4][5]

Большинство роговиков мелкозернистые, а оригинальные породы (например, песчаник, сланец, шифер и известняк ) могли быть более или менее делящимися из-за наличия подстилки или расщепление На плоскостях эта структура стерта или приведена в неработоспособное состояние в роговиках. Хотя многие роговики показывают остатки первоначальной подстилки,[1] они прорываются через это так же легко, как и вдоль него; фактически, они имеют тенденцию разделяться на кубические фрагменты, а не на тонкие пластины. Листовые минералы могут быть многочисленными, но выровнены случайным образом.[6]

Роговики чаще всего образуются в ореол из гранитный интрузии в верхней или средней коре. Роговики, образовавшиеся в результате контактного метаморфизма в результате вулканической активности очень близко к поверхности, могут давать необычные и характерные минералы.[1][2] Изменения в составе, вызванные флюидами, выделяемыми магматическим телом (метасоматоз ) иногда имеет место.[7] В фация роговиков это метаморфические фации который занимает часть самого низкого давления в метаморфическом пространстве давление-температура.[8]

Роговики самые распространенные ( биотит роговик) от темно-коричневого до черного с несколько бархатистым блеск из-за обилия мелких кристаллы сияющего черного слюда. В Лайм Роговики часто бывают белого, желтого, бледно-зеленого, коричневого и других цветов. Зеленый и темно-зеленый - преобладающие оттенки роговика, образовавшиеся в результате изменения цвета. Магматические породы.[9] Хотя по большей части составляющие зерна слишком малы, чтобы их можно было определить невооруженным глазом, часто встречаются более крупные кристаллы (порфиробласты ) из кордиерит, гранат или же андалузит разбросаны по тонкой матрице, и они могут стать очень заметными на выдержанный грани скалы.[10]

Структура

Строение роговиков очень характерно. Очень редко какой-либо из минералов имеет кристаллическую форму, но мелкие зерна плотно прилегают друг к другу, как фрагменты мозаики; они обычно почти одинакового размера. Это было названо pflaster или структурой дорожного покрытия из-за сходства с грубой работой на дорожном покрытии. Каждый минеральная может также содержать частицы других; в кварц, например, мелкие кристаллы графит, биотит, оксиды железа, силлиманит или полевой шпат могут появляться в больших количествах. Часто таким образом все зерна становятся полупрозрачными. Мельчайшие кристаллы могут иметь следы кристаллических очертаний; несомненно, они новой формации и возникли на месте. Это заставляет нас поверить, что весь рок был перекристаллизованный при высокой температуре и в твердом состоянии, поэтому у минерала было мало свободы молекулы для создания хорошо индивидуализированных кристаллов. Регенерации породы было достаточно, чтобы стереть большую часть первоначальных структур и более или менее полностью заменить прежние минералы новыми. Но кристаллизации препятствует твердое состояние массы, и новые минералы бесформенны и не могут отторгать примеси, но выросли вокруг них.[9]

Составы роговиков

Образец Хорнфельса (Нормандия, Франция)

Пелитический

Глины из осадочных сланцев и глинистых сланцев образуются биотитовые роговики, в которых наиболее заметным минералом является биотитовая слюда, мелкие чешуйки которой прозрачны под микроскопом и имеют темно-красновато-коричневый цвет и ярко выражены. дихроизм. Также присутствует кварц и часто значительное количество полевого шпата, а графит - турмалин и оксиды железа часто встречаются в меньшем количестве. В этих биотитовых роговиках обычно встречаются минералы, состоящие из силикатов алюминия; они обычно андалузитовые и силлиманит, но кианит появляется также у роговиков, особенно у тех, у которых есть сланцевый персонаж. Андалузит может быть розовым и часто бывает плеохроический в шлифах, или может быть белым с крестообразными темными оболочками матрицы, характерными для хиастолит. Силлиманит обычно образует очень мелкие иглы, внедренные в кварц.[9]

В породах этой группы также встречается, не редко, кордиерит, который может иметь очертания несовершенных шестиугольных призм, которые в поляризованном свете разделяются на шесть секторов. В биотитовых роговиках слабая полоса может указывать на первоначальную залегание неизмененной породы и соответствовать небольшим изменениям в природе породы. осадок депонированный. Чаще имеется отчетливое пятно, видимое на поверхности образцов рук. Пятна круглые или эллиптические, могут быть светлее или темнее, чем остальная часть камня.[9] В некоторых случаях они богаты графитом или углеродистым веществом;[11] в других они полны коричневой слюды; некоторые пятна состоят из более крупных зерен кварца, чем в матрице. Частота, с которой этот признак снова появляется в менее измененных сланцах и роговиках, весьма примечательна, особенно потому, что кажется несомненным, что пятна не всегда имеют одинаковую природу или происхождение. Турмалиновые роговики иногда встречаются у окраин турмалиновых гранитов; они черные с маленькими иголками шерл что под микроскопом темно-коричневые и богато плеохроичные. Поскольку турмалин содержит бор, должно быть, некоторое проникновение паров из гранита в отложения. Скалы этой группы часто встречаются в Корнуолле. банка - горнодобывающие районы, особенно вблизи залежей.[9]

Карбонат

Вторая большая группа роговиков - это известково-силикатный роговики, возникающие в результате термического изменения нечистых известняк. Более чистые кровати перекристаллизовать в качестве шарики, но там, где изначально была примесь песок или глинистые силикаты, содержащие известь, такие как диопсид, эпидот, гранат, сфен, везувианит и скаполит; с этими флогопит, различные полевые шпаты, пирит, кварц и актинолит часто встречаются. Эти породы мелкозернистые и, хотя и часто полосчатые, твердые и намного более твердые, чем исходные известняки. Они чрезмерно изменчивы по своему минералогическому составу и очень часто чередуются в тонких пластах с биотитовыми роговиками и затвердевшими пластинами. кварциты. При перфузии борными и фтористыми парами гранита они могут содержать много аксинит, флюорит и датолит, но высокогорные силикаты в этих породах отсутствуют.[9]

Мафик

Из диабазы, базальты, андезиты и других магматических горных породах образуется третий тип роговиков. В основном они состоят из полевого шпата с роговой обманкой (обычно коричневого цвета) и бледного пироксена. Сфен, биотит и оксиды железа являются другими распространенными составляющими, но эти породы обладают большим разнообразием состава и структуры. Если исходная масса разложилась и содержала кальцит, цеолиты, хлорит и другие вторичные минералы либо в жилах, либо в полостях, обычно есть округлые области или неправильные полосы, содержащие набор новых минералов, которые могут напоминать таковые из силикатно-кальциевых роговиков, описанных выше. Оригинал порфировидный флюидные, везикулярные или фрагментарные структуры магматической породы отчетливо видны на менее продвинутых стадиях роговика, но становятся менее очевидными по мере прогрессирования изменений.[9]

В некоторых районах встречаются роговиковые породы, которые в результате расслаивания приобрели рассланцованную структуру и образуют переходы в сланцы и гнейсы которые содержат те же минералы, что и роговик, но имеют сланцевую структуру, а не структуру роговика. Среди них можно упомянуть кордиеритовые и силлиманитовые гнейсы, андалузитовые и кианитовые слюдяные сланцы, а также те сланцевидные кальцито-силикатные породы, известные как циполины. То, что это отложения, подвергшиеся термическим изменениям, обычно признается, но точные условия, при которых они образовались, не всегда ясны. Существенные особенности рогожки приписываются воздействию тепла, давление и проникновение паров, регенерация горной массы без образования плавления (по крайней мере, в больших масштабах). Однако утверждалось, что часто происходят обширные химические изменения из-за введения вещества из гранита в окружающие его породы. Об этом свидетельствует образование нового полевого шпата в роговиков. Хотя эта патология Скверны могла иметь место в нескольких местах, в других она явно отсутствует. Большинство авторитетов в настоящее время считают изменения чисто физического, а не химического характера.[9]

Метаморфические фации Хорнфельса

Метаморфические фации в давление -температура Космос. Различные фации роговиков
занимают область низкого давления пространства.

Роговиковая фация занимает часть метаморфического температурно-температурного пространства с самым низким давлением и температурой от низкой до высокой. Подразделяется на низкотемпературный режим альбит -эпидот роговиков, среднетемпературный режим роговая обманка роговиков, высокотемпературный режим пироксен роговик и сверхвысокотемпературный санидинитовый режим. Последние иногда рассматривают как отдельную фацию. Максимальное давление составляет около 2 кбар, а температура составляет около 300-500 ° C для фации роговиков альбит-эпидотовой, 500-650 ° C для фации роговообманковых роговиков, 650-800 ° C для фации пироксеновых роговиков и выше 800 ° C для фации санидинита. .[8][3]

Фактические минералы, присутствующие в каждой фации, зависят от состава протолит. Для основного протолита альбит-эпидотовая фация роговиков характеризуется альбитом и эпидотом или цоизит с несовершеннолетними актинолит и хлорит. Это уступает место роговой обманке, плагиоклаз, пироксен и гранат в фации горбендовых роговиков, которая в свою очередь сменяется ортопироксен, авгит, плагиоклаз и характерные следы граната в фациях пироксеновых роговиков и санидинитовых фаций, причем последние две не различимы для данного состава протолита.[8]

Для ультрабазитового протолита альбит-эпидотовая фация характерна: змеевик, тальк, тремолит, и хлорит, уступая место форстерит, ортопироксен, роговая обманка, хлорит и характерный второстепенный алюминий шпинель и магнетит в фации роговой обманки, которая, в свою очередь, уступает место форстериту, ортопироксену, авгиту, плагиоклазу и алюминиевой шпинели во фации пироксеновых роговиков. Фация санидинита для этого состава отличается от фации пироксеновых роговиков только исчезновением алюминиевой шпинели.[8]

Для пелитового протолита последовательность кварц, плагиоклаз, москвич, хлорит и кордиерит в альбит-эпидотовой фации; кварц, плагиоклаз, мусковит, биотит, кордиерит и андалузит в фации роговообманковых роговиков; кварц, плагиоклаз, ортоклаз, андалузит, силлиманит, кордиерит и ортопироксен в фации пироксеновых роговиков. Фация санидинита представлена ​​кварцем, плагиоклазом, силлиманитом, кордиеритом, ортопироксеном и др. сапфирин, и алюминиевая шпинель.[12][8]

Для известкового протолита последовательность кальцит, доломит кварц, тремолит, тальк и форстерит для альбит-эпидотовой фации роговиков; кальцит, доломит, кварц, тремолит, диопсид, и форстерит - для фации роговообманкового роговика; кальцит, кварц, дипозид, форстерит и волластонит для фации пироксеновых роговиков; и кальцит, кварц, диопсид, форстерит, волластонит, монтичеллит, и акерманит для санидинитовой фации.[8]

Акустические свойства

Роговики обладают способностью резонировать при ударе. Майкл Теллинджер описал эти камни в Южная Африка также известны как «камни-кольца» из-за их способности звенеть как колокол.[13] В Музыкальные камни Скиддо являются примером литофон из роговика.[14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Ярдли, Брюс В.Д. (1989). Введение в метаморфическую петрологию. Харлоу, Эссекс, Англия: Longman Scientific & Technical. С. 12, 26. ISBN  0582300967.
  2. ^ а б Блатт, Харви; Трейси, Роберт Дж. (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические. (2-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Фримен. С. 367, 512. ISBN  0716724383.
  3. ^ а б Philpotts, Anthony R .; Агу, Джей Дж. (2009). Принципы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. С. 422, 428. ISBN  9780521880060.
  4. ^ "Holwick Scar & Low Force: Pamphlet" (PDF). Explorenorthpennines.org.uk. Получено 2015-03-17.
  5. ^ Лоуренс, Д. Дж. Ди и др., 2004 г. Аудит георазнообразия Дарема, Дарем: Совет графства Дарем, стр. 20
  6. ^ Нессе, Уильям Д. (2000). Введение в минералогию. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 195. ISBN  9780195106916.
  7. ^ Гарри, В. Т. (декабрь 1952 г.). «Обычные роговики на контакте с габбро около Карлингфорда, Ирландия». Геологический журнал. 89 (6): 411–416. Bibcode:1952 ГеоМ ... 89..411H. Дои:10.1017 / S0016756800068114.
  8. ^ а б c d е ж Блатт и Трейси, стр.378-380, 512
  9. ^ а б c d е ж грамм час Флетт, Джон С. (1911). «Хорнфелс». В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия. 13 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 710–711.
  10. ^ Ярдли 1989, стр.161
  11. ^ Дики, Джон С .; Обата, Масааки (1974). «Дайки графитовых роговиков в массиве высокотемпературных перидотитов Ронда». Американский минералог. 59 (11–12): 1183–1189. Получено 23 августа 2020.
  12. ^ Стюарт, Ф. Х. (сентябрь 1942 г.). «Химические данные о малокремнеземистом глинистом роговике и входящих в его состав минералах». Минералогический журнал и Журнал Минералогического общества. 26 (178): 260–266. Bibcode:1942минМ ... 26..260С. Дои:10.1180 / минмаг.1942.026.178.04.
  13. ^ «2014 Древняя скрытая технология аннунаков (падших ангелов)». см. от 43 мин. Архивировано из оригинал на 2016-08-09. Получено 2016-06-02.
  14. ^ "Музыкальные камни Скиддо - городской совет Аллердейла". Allerdale.gov.uk. Архивировано из оригинал на 2010-06-19. Получено 2015-03-17.

В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Флетт, Джон С. (1911). "Hornfels ". В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия. 13 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 710–711.

внешняя ссылка

СМИ, связанные с Hornfels в Wikimedia Commons