Скалы делятся на три основных типа в зависимости от того, как они образуются. Магматические породы, такие как гранит и базальт, кристаллизуются при охлаждении из расплавленного состояния, называемого магмой. Осадочные породы могут образовываться из размытых кусков более старых пород, из останков организмов или в результате испарения воды, богатой химическими веществами. Третий крупный тип горных пород - метаморфический, что означает, что породы были изменены. Метаморфические породы, включая гнейс и мрамор, изменяются, когда сильная жара и давление вызывают минеральные изменения в результате перекристаллизации. Многие метаморфические породы кажутся слоистыми, и этот эффект называется слоистостью.
Метаморфизм и минералы
Когда любой тип породы подвергается воздействию высокой температуры, высокого давления или того и другого, минеральные зерна породы имеют тенденцию к изменению. Высокое давление, связанное с глубоким захоронением, вызывает миграцию атомов вдоль и поперек контактов между зернами. Эта миграция позволяет минеральным зернам изменять свою форму. Когда присутствующие минералы нестабильны при температуре и давлении окружающей среды, мигрирующие атомы могут объединяться с образованием минералов, которых не было в исходной породе. Эти микроскопические изменения минеральной формы и химического состава происходят, даже если порода не плавится.
Слоистые метаморфические породы
Слоение, наблюдаемое в метаморфических породах, представляет собой преимущественное строение минеральных кристаллов, например пластинчатых минералов, таких как слюды (мусковит и биотит) и глинистые минералы. Это выравнивание создает грубую слоистость в слабометаморфизованных породах, таких как сланец и сланец. В гнейсе, метаморфической породе, образовавшейся в результате высокой температуры и давления, более крупные минеральные зерна разделяются на характерные полосы или слои. Слоистость - отличительный признак некоторых, но не всех, метаморфических пород.
Причина расслоения
В результате захоронения все породы находятся под давлением. Это ограничивающее давление увеличивается пропорционально глубине захоронения. На больших глубинах давление достаточно, чтобы вызвать рекристаллизацию по границам зерен, но поскольку ограничивающее давление одинаково во всех направлениях, зерна минералов, выращенные в этих условиях равномерного напряжения, не имеют преимущественного роста направление. Порода, перекристаллизовывающаяся в этих условиях, будет состоять из зерен, ориентированных случайным образом.
Если порода, подвергающаяся метаморфизму, находится в условиях направленного напряжения, например, при столкновении двух тектонических плит, давление не одинаково во всех направлениях. В таких случаях мягкие минеральные зерна будут иметь тенденцию сглаживаться перпендикулярно направлению максимального давления. Что еще более важно, рекристаллизованные минеральные зерна, растущие в среде дифференциального давления, более могут развить формы, которые совпадают с самыми длинными размерами, перпендикулярными направлению максимума давление. Выравнивание зерен приводит к слоистой текстуре. Это означает, что для образования слоистых метаморфических пород требуется дифференциальное напряжение, связанное с разным давлением в разных направлениях.
Нефланцевые метаморфические породы
Не все метаморфические породы расслоены. Некоторые метаморфические породы возникают в результате «запекания» в результате внедрения магматических тел. Эти контактные метаморфические породы обычно не имеют расслоения, потому что давление почти одинаково во всех направлениях.
Еще одна причина образования нефланчатых метаморфических пород - однородная материнская порода. Слоистые породы обычно образуются из материнских пород, содержащих несколько минералов, или из смесей нескольких типов пород. Нефланцевые метаморфические породы мрамор и кварцит развиваются в условиях дифференциальной стресс, когда исходные породы относительно чисты и не содержат новых типов минералов для развития слоение.