Gnajs je krupnozrna stijena metamorfnog porijekla sa karakterističnom strukturom u obliku naizmjeničnih slojeva različitih minerala. Kao rezultat ovakvog rasporeda, ima prugasti izgled. Izraz "gnajs" nije povezan sa specifičnim mineralnim sastavom, budući da potonji uveliko varira i zavisi od protolita (prekursora). Ova stijena ima mnogo varijanti.
Šta je gnajs
Kao što je gore navedeno, naziv "gnajs" je pokazatelj teksture, a ne sastava komponenti. Ova definicija uključuje mnoge metamorfne stijene sa trakastom strukturom, koja odražava razdvajanje svijetlih i tamnih minerala. Ova vrsta lokacije ukazuje na rigidnost uslova za formiranje svih gnajsova.
Razdvajanje minerala se dešava uz dovoljno jaku migraciju jona, koja je moguća samo na veoma visokim temperaturama(600-700 °C). Drugi neophodan uslov je jak pritisak, koji dovodi do pojave pruga. Štaviše, potonji mogu biti i ravni i zakrivljeni i različite debljine.
Karakteristična karakteristika teksture gnajsa je i to što njene trake nisu kontinuirani listovi ili ploče, već slojevi sa granularnom strukturom. U većini slučajeva, mineralne granule su vidljive golim okom.
Vizuelno gnajsovi mogu izgledati drugačije. Svaka vrsta ove vrste ima jedinstveni uzorak. Crni i svijetli mineralni slojevi mogu biti ravni, valoviti ili nepravilnog oblika. U potonjem slučaju njihov raspored izgleda haotično. Kod nekih kamenja trake su toliko debele da je struktura gnajsa vidljiva samo na dovoljno velikom komadu stijene.
Opće informacije
Gnajs je vrlo česta vrsta stijena, najkarakterističnija za niže zone kontinentalne kore. Međutim, na nekim mjestima se često nalazi na površini. Ovo se nalazi u dijelovima svijeta gdje kristalne stijene nisu prekrivene sedimentnim slojevima (Skandinavija, Kanada, itd.).
Odgovor na pitanje šta je gnajs nije uvijek bio jednoznačan. Prvi put je ovaj izraz upotrebio Agricola 1556. godine za označavanje stijene sa žilama koje nose željezo. Osnovu moderne upotrebe ovog imena je navodno 1786. postavio Wegner. On je definisao gnajs kao feldspat stenu sa kvarcnim liskunom istruktura grubog škriljaca.
Obilježja metamorfnih stijena
Zovu se metamorfne stijene koje nastaju kao rezultat transformacije prekursora magmatskog ili sedimentnog porijekla. Promjene su uglavnom povezane sa tektonskim procesima, koji dovode do toga da pojedini dijelovi zemljine kore padaju u uslove povišene temperature i pritiska. Ovo pokreće niz fizičkih i hemijskih procesa koji rezultiraju:
- do rekristalizacije - promjena u orijentaciji, lokaciji i strukturi minerala;
- dehidracija;
- migracija rješenja;
- transformacija nekih hemijskih jedinjenja u druge;
- uvođenje novih komponenti kompozicije.
Kao rezultat toga, originalna stijena (sedimentna, magmatska ili metamorfna) poprima potpuno drugačija svojstva. Istovremeno, stepen promene zavisi od jačine i trajanja uticaja faktora koji izazivaju transformaciju.
Tipični primjeri metamorfnih stijena su kvarcit, mermer i škriljac, formirani od pješčenjaka, krečnjaka, odnosno gline. Magmatski i sedimentni protoliti se ponašaju različito tokom transformacije. Često se metamorfizam dešava u nekoliko faza.
Gnajs je primjer visokokvalitetne metamorfne stijene. To znači da je nastao u veoma teškim fizičkim uslovima.
Struktura i sastav gnajsa
Kao što je gore navedeno, sastav gnajsa je prilično varijabilan. Međutim, u svim rasama ove grupe to je mogućeidentificirati nekoliko najčešćih minerala. Većina gnajsa se zasniva na:
- feldspat (ortoklaz, plagioklas);
- kvarc;
- mica (biskovit, biotit, itd.).
Mala količina može sadržavati rogove (augit), kao i razne nečistoće.
Mineralni spektar može takođe uključivati:
- grafit;
- stavrolit;
- kyanite;
- garnet;
- sillimanite;
- amphiboles;
- porphiroblasts;
- epidot.
Uopšteno govoreći, možemo reći da strukturu gnajsa čine svijetli i tamni silikati, koji formiraju nepravilne supparalelne trake debljine od 1 do 10 mm. Međutim, ponekad mogu biti mnogo deblji. To sugerira da je takav gnajs bio podvrgnut djelomičnom topljenju ili uvođenju novog materijala. Takve promjene nastaju prilikom prelaska na drugu vrstu stijene - migmatit.
Uprkos dobro razvijenoj slojevitosti, ključno svojstvo gnajsa je integritet. Ovo je prilično jaka pasmina. Pod utjecajem opterećenja, ne cijepa se duž ravnina laminacije, kao, na primjer, škriljevac. Ovo se objašnjava činjenicom da manje od 50% mineralnih zrna dobija ispravnu orijentaciju u gnajsu. Kao rezultat, formira se prilično gruba slojevita struktura. Priroda cijepanja jedan je od ključnih parametara po kojem je moguće odrediti koja je stijena gnajs, a koja filit ili škriljac.
Svjetle pruge obično formiraju feldspat ikvarc, a tamni - mafic minerali (rožnica, piroksen, biotit itd.).
Formiranje rase
Gnajs nastaje kao rezultat rekristalizacije mineralnih zrna pod jakom toplotom i pritiskom. Ovaj proces se događa na granici sudara ploča i naziva se regionalni metamorfizam. Tokom ovih promjena, mineralna zrna se povećavaju u veličini i razdvajaju se u trake, čineći stijenu stabilnijom.
Gnajs se može formirati iz raznih prekursora, uključujući:
- nanosi gline i pijeska;
- magmatske stijene;
- naslage siliko-karbonata i karbonata.
Najtipičniji protolit gnajsa je škriljac. Pod uticajem temperature i pritiska prelazi u filit, zatim u metamorfni škriljac i na kraju u gnajs. Ovaj proces je praćen transformacijom glinenih komponenti izvorne stijene u liskune, koji se kao rezultat prekristalizacije pretvaraju u zrnaste minerale. Pojava potonjeg smatra se granicom prijelaza u gnajs.
Diarit je takođe prilično čest protolit. Kao prethodnik može poslužiti i granit, koji kao rezultat izlaganja visokoj temperaturi i pritisku dobija prugastu strukturu. Takav gnajs se naziva granit. Tokom njegovog formiranja, mineraloške transformacije praktično ne nastaju. Promjene su pretežno strukturalne.
Granitni gnajs takođe nastaje kao rezultat metamorfizma nekih sedimentnih stijena. Finalni proizvodnjihova transformacija ima trakastu strukturu i mineraloški sastav sličan granitu.
Klasifikacija
Klasifikacija stijena je zasnovana na četiri karakteristike gnajsa:
- protolitski tip;
- protolit ime;
- mineralni sastav;
- struktura i tekstura.
Dvostruki izraz se obično koristi za označavanje sorte pasmine. Na primjer, prisutnost riječi "granit" u nazivu ukazuje da je takav gnajs nastao od granita, a "diorit" - od diorita. U ovom slučaju, kvalifikacioni termin odgovara određenom protolitu.
Klasifikacija prema vrsti prethodnika je šira. Prema njenim riječima, svi gnajsovi se dijele na dvije vrste:
- orthogneisses - formirani od magmatskih stijena;
- paragnajsi - potiču iz sedimentnih stijena.
Sljedeće vrste gnajsa razlikuju se po svom mineralnom sastavu:
- piroksen;
- alkalna;
- amphibole;
- biotite;
- two-mica;
- mišića;
- plagiogneisses.
Ako nema kvalifikacionog izraza ispred riječi "gnajs", tada se sastav komponenti uslovno smatra klasičnim (feldspat, kvarc, biotit).
Strukturna klasifikacija karakteriše oblik i raspored slojeva. Tamne i svijetle trake mogu formirati različite teksture, u vezi s kojima se razlikuju gnajsovi u obliku drveta, lista, trake itd.
Fizička i mehanička svojstva
Unutar grupe gnajsa, stepen smicanja različitih stijenavarira u prilično širokom rasponu, te stoga pokazatelji fizičkih i mehaničkih svojstava uvelike variraju. Eksperimentalno su utvrđene sljedeće vrijednosti za glavne karakteristike:
- gustina - 2650-2870 g/m3;
- upijanje vode - 0,2-2,3%;
- poroznost - 0,5-3,0%.
Gnajs se općenito može opisati kao teška, tvrda i hrapava stijena visoke gustine i izrazito slojevite strukture koja je otporna na cijepanje. Tvrdoća ovog kamena je uporediva sa čelikom.
Praktična primjena
Gnajs se široko koristi u građevinarstvu i pejzažnom dizajnu. Većina ovog kamena se koristi za izradu šljunka i lomljenog kamena, ali je i ova stijena pogodna:
- za postavljanje temelja;
- za izradu pločica;
- za pločnike, nasipe;
- kao šljunak.
Prednosti gnajsa kao građevinskog materijala su njegova čvrstoća i otpornost na kiseline u domaćinstvu. Estetska ljepota ovog kamena čini ga pogodnim za proizvodnju obložnih pločica. Gnajs se često zamjenjuje za granit, jer je ovaj drugi mnogo skuplji za kopanje.
