Apa itu gneiss? batuan metamorf. Asal, komposisi, sifat, dan penggunaan gneisses

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-12 08:53

Gneiss adalah batuan berbutir kasar asal metamorf dengan struktur karakteristik berupa lapisan berselang-seling dari berbagai mineral. Sebagai hasil dari pengaturan ini, ia memiliki penampilan bergaris. Istilah "gneiss" tidak terkait dengan komposisi mineral tertentu, karena yang terakhir sangat bervariasi dan tergantung pada protolit (pendahulu). Batuan ini memiliki banyak jenis.

Apa itu gneiss

Seperti disebutkan di atas, nama "gneiss" adalah indikator tekstur, bukan komposisi komponen. Definisi ini mencakup banyak batuan metamorf dengan struktur pita, yang mencerminkan pemisahan mineral terang dan gelap. Jenis lokasi ini menunjukkan kekakuan kondisi untuk pembentukan semua gneisses.

Pemisahan mineral terjadi dengan migrasi ion yang cukup kuat, yang hanya mungkin terjadi pada suhu yang sangat tinggi(600-700 °C). Kondisi penting kedua adalah tekanan kuat, yang mengarah pada munculnya garis-garis. Selain itu, yang terakhir bisa lurus dan melengkung dan memiliki ketebalan yang berbeda.

Fitur karakteristik tekstur gneiss juga adalah bahwa pitanya bukan lembaran atau pelat bersambung, tetapi lapisan dengan struktur granular. Dalam kebanyakan kasus, butiran mineral terlihat dengan mata telanjang.

Gneisses secara visual mungkin terlihat berbeda. Setiap jenis ras jenis ini memiliki pola yang unik. Lapisan mineral hitam dan terang dapat berbentuk lurus, bergelombang atau memiliki bentuk yang tidak beraturan. Dalam kasus terakhir, pengaturan mereka terlihat kacau. Di beberapa batu, pitanya sangat tebal sehingga struktur gneiss hanya terlihat pada potongan batu yang cukup besar.

Informasi umum

Gneiss adalah jenis batuan yang sangat umum, paling khas dari zona bawah kerak benua. Namun, di beberapa tempat sering ditemukan di permukaan. Ini ditemukan di bagian dunia di mana batuan kristal tidak tertutup oleh lapisan sedimen (Skandinavia, Kanada, dll.).

Jawaban atas pertanyaan, apa itu gneiss, tidak selalu jelas. Untuk pertama kalinya istilah ini digunakan oleh Agricola pada tahun 1556 untuk merujuk pada batu dengan urat yang mengandung besi. Dasar penggunaan modern nama ini seharusnya diletakkan pada tahun 1786 oleh Wegner. Dia mendefinisikan gneiss sebagai batuan feldspar dengan mika kuarsa danstruktur sekis kasar.

Ciri batuan metamorf

Batu metamorf disebut, yang terbentuk sebagai hasil dari transformasi prekursor asal beku atau sedimen. Perubahan tersebut terutama terkait dengan proses tektonik, yang mengarah pada fakta bahwa bagian-bagian tertentu dari kerak bumi jatuh ke dalam kondisi suhu dan tekanan tinggi. Ini memicu serangkaian proses fisik dan kimia yang menghasilkan:

untuk rekristalisasi - perubahan orientasi, lokasi dan struktur mineral;
dehidrasi;
migrasi solusi;
perubahan beberapa senyawa kimia menjadi senyawa lain;
pengenalan komponen baru dari komposisi.

Akibatnya, batuan asli (sedimen, beku atau metamorf) memperoleh sifat yang sama sekali berbeda. Pada saat yang sama, tingkat perubahan tergantung pada kekuatan dan durasi pengaruh faktor-faktor yang menyebabkan transformasi.

Contoh khas batuan metamorf adalah kuarsit, marmer, dan serpih, yang masing-masing terbentuk dari batupasir, batugamping, dan lempung. Protolit batuan beku dan sedimen berperilaku berbeda selama transformasi. Seringkali metamorfisme terjadi dalam beberapa tahap.

Gneiss adalah contoh batuan metamorf berkualitas tinggi. Ini berarti ia terbentuk dalam kondisi fisik yang sangat keras.

Struktur dan komposisi gneiss

Seperti disebutkan di atas, komposisi komponen gneiss cukup bervariasi. Namun, di semua ras dari grup ini adalah mungkinmengidentifikasi sejumlah mineral yang paling umum. Kebanyakan gneisses didasarkan pada:

feldspar (ortoklas, plagioklas);
kuarsa;
mika (biskovit, biotit, dll.).

Sejumlah kecil mungkin mengandung hornblende (augit), serta berbagai kotoran.

Spektrum mineral juga dapat mencakup:

grafit;
staurolit;
kyanite;
garnet;
sillimanite;
amphibol;
porfiroblas;
epidot.

Secara umum, kita dapat mengatakan bahwa struktur gneiss dibentuk oleh silikat terang dan gelap, yang membentuk strip subparalel tidak beraturan dengan ketebalan 1 hingga 10 mm. Namun, terkadang mereka bisa jauh lebih tebal. Ini menunjukkan bahwa gneiss tersebut mengalami pencairan sebagian atau pengenalan material baru. Perubahan tersebut terjadi selama transisi ke jenis batuan lain - migmatit.

Meskipun layering berkembang dengan baik, properti utama gneiss adalah integritas. Ini adalah ras yang cukup kuat. Di bawah pengaruh beban, itu tidak membelah di sepanjang bidang laminasi, seperti, misalnya, batu tulis. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa kurang dari 50% butir mineral menerima orientasi yang benar dalam gneiss. Akibatnya, struktur berlapis yang agak kasar terbentuk. Sifat pemecahan adalah salah satu parameter kunci yang memungkinkan untuk menentukan batuan mana yang gneiss dan mana yang phyllite atau shale.

Garis tipis biasanya dibentuk oleh feldspar dankuarsa, dan yang gelap - mineral mafik (hornblende, piroksen, biotit, dll.).

Formasi ras

Gneiss terbentuk sebagai hasil rekristalisasi butiran mineral di bawah panas dan tekanan yang kuat. Proses ini terjadi pada batas tumbukan lempeng dan disebut metamorfisme regional. Selama perubahan ini, butiran mineral bertambah besar dan terpisah menjadi pita, membuat batuan lebih stabil.

Gneiss dapat terbentuk dari berbagai prekursor, termasuk:

endapan tanah liat dan pasir;
batuan beku;
endapan silika-karbonat dan karbonat.

Protolit gneiss yang paling khas adalah serpih. Di bawah pengaruh suhu dan tekanan, ia berubah menjadi filit, kemudian menjadi sekis metamorf dan akhirnya menjadi gneiss. Proses ini disertai dengan transformasi komponen lempung dari batuan asli menjadi mika, yang sebagai hasil rekristalisasi berubah menjadi mineral granular. Penampilan yang terakhir dianggap sebagai batas transisi ke gneiss.

Diarite juga merupakan protolit yang cukup umum. Granit juga dapat berfungsi sebagai prekursor, yang, sebagai akibat dari paparan suhu dan tekanan tinggi, memperoleh struktur bergaris. Gneiss seperti itu disebut granit. Selama pembentukannya, transformasi mineralogi praktis tidak terjadi. Perubahan sebagian besar bersifat struktural.

Granite gneiss juga terbentuk sebagai hasil dari metamorfisme beberapa batuan sedimen. Produk akhirtransformasinya memiliki struktur pita dan komposisi mineralogi yang mirip dengan granit.

Klasifikasi

Klasifikasi batuan didasarkan pada empat karakteristik gneiss:

tipe protolit;
nama protolit;
komposisi mineral;
struktur dan tekstur.

Sebuah istilah ganda biasanya digunakan untuk menunjuk suatu varietas breed. Misalnya, keberadaan kata "granit" dalam namanya menunjukkan bahwa gneiss tersebut terbentuk dari granit, dan "diorit" - dari diorit. Dalam hal ini, istilah kualifikasi sesuai dengan protolit tertentu.

Klasifikasi menurut jenis breed pendahulunya lebih luas. Menurutnya, semua gneisses dibagi menjadi dua jenis:

orthogneisses - terbentuk dari batuan beku;
paragneisses - berasal dari batuan sedimen.

Jenis gneis berikut dibedakan berdasarkan komposisi mineralnya:

piroksin;
alkali;
amphibol;
biotit;
dua-mika;
berotot;
plagiogneisses.

Jika tidak ada istilah kualifikasi sebelum kata "gneiss", maka komposisi komponen secara kondisional dianggap klasik (feldspar, kuarsa, biotit).

Klasifikasi struktural mencirikan bentuk dan susunan lapisan. Pita gelap dan terang dapat membentuk tekstur yang berbeda, sehubungan dengan yang membedakan seperti pohon, daun, pita gneisses, dll.

Sifat fisik dan mekanik

Dalam kelompok gneiss, tingkat geser batuan yang berbedabervariasi pada rentang yang cukup luas, dan oleh karena itu indikator sifat fisik dan mekanik sangat berfluktuasi. Nilai-nilai berikut secara eksperimental ditetapkan untuk karakteristik utama:

densitas - 2650-2870 g/m³;
penyerapan air - 0,2-2,3%;
porositas - 0,5-3,0%.

Secara umum, gneiss dapat digambarkan sebagai batuan yang berat, keras, dan kasar dengan kepadatan tinggi dan struktur berlapis yang jelas yang tahan terhadap pemecahan. Kekerasan batu ini sebanding dengan baja.

Aplikasi praktis

Gneiss banyak digunakan dalam konstruksi dan desain lansekap. Sebagian besar batu ini digunakan untuk membuat kerikil dan batu pecah, tetapi batu ini juga cocok:

untuk meletakkan pondasi;
untuk membuat ubin;
untuk menghadap trotoar, tanggul;
sebagai batu puing.

Kelebihan gneiss sebagai bahan bangunan adalah kekuatan dan ketahanannya terhadap asam rumah tangga. Keindahan estetika batu ini membuatnya cocok untuk produksi ubin hadap. Gneiss sering menggantikan granit, karena yang terakhir jauh lebih mahal untuk ditambang.