Gneiss คืออะไร? หินแปร ที่มา องค์ประกอบ คุณสมบัติ และการใช้ gneisses

2024 ผู้เขียน: Henry Conors | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-12 13:39

Gneiss เป็นหินเนื้อหยาบที่มีต้นกำเนิดจากการแปรสภาพซึ่งมีโครงสร้างลักษณะเฉพาะในรูปแบบของชั้นแร่ต่างๆ ที่สลับกัน ผลจากการจัดเรียงนี้ทำให้มีลักษณะเป็นลายทาง คำว่า "gneiss" ไม่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบแร่ที่เฉพาะเจาะจง เนื่องจากคำว่า "gneiss" มีความแตกต่างกันอย่างมากและขึ้นอยู่กับโปรโตลิธ (สารตั้งต้น) หินนี้มีหลายพันธุ์

gneissคืออะไร

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ชื่อ "gneiss" เป็นตัวบ่งชี้ถึงเนื้อสัมผัส ไม่ใช่องค์ประกอบของส่วนประกอบ คำจำกัดความนี้รวมถึงหินแปรจำนวนมากที่มีโครงสร้างเป็นแถบซึ่งสะท้อนถึงการแยกแร่ธาตุแสงและความมืด ตำแหน่งประเภทนี้บ่งบอกถึงความแข็งแกร่งของเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของ gneisses ทั้งหมด

การแยกแร่ธาตุเกิดขึ้นพร้อมกับการอพยพของไอออนอย่างแรงเพียงพอ ซึ่งทำได้ที่อุณหภูมิสูงมากเท่านั้น(600-700 °C) เงื่อนไขที่จำเป็นที่สองคือแรงกดซึ่งนำไปสู่ลักษณะของลายทาง ยิ่งไปกว่านั้น หลังสามารถเป็นได้ทั้งแบบตรงและแบบโค้ง และมีความหนาต่างกัน

ลักษณะเฉพาะของเท็กซ์เจอร์ gneiss ก็คือแถบของมันไม่ใช่แผ่นหรือเพลทแบบต่อเนื่อง แต่เป็นชั้นที่มีโครงสร้างแบบละเอียด ในกรณีส่วนใหญ่ เม็ดแร่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

การมองเห็นอาจดูแตกต่างออกไป แต่ละสายพันธุ์ประเภทนี้มีลวดลายที่เป็นเอกลักษณ์ ชั้นแร่สีดำและสีอ่อนสามารถเป็นเส้นตรง เป็นคลื่น หรือมีรูปร่างผิดปกติได้ ในกรณีหลัง การจัดเรียงของพวกเขาดูวุ่นวาย ในหินบางชนิด แถบมีความหนามากจนมองเห็นโครงสร้าง gneiss บนหินก้อนใหญ่เพียงพอเท่านั้น

ข้อมูลทั่วไป

Gneiss เป็นหินประเภทที่พบได้ทั่วไป โดยส่วนใหญ่มีลักษณะเฉพาะในส่วนล่างของเปลือกโลก อย่างไรก็ตามในบางแห่งมักพบบนพื้นผิว พบได้ในส่วนต่างๆ ของโลกที่ชั้นหินตะกอนไม่ได้ปกคลุมหินผลึก (สแกนดิเนเวีย แคนาดา ฯลฯ)

คำตอบของคำถามคือ gneiss คืออะไร ไม่ได้คลุมเครือเสมอไป เป็นครั้งแรกที่ Agricola ใช้คำนี้ในปี ค.ศ. 1556 เพื่ออ้างถึงหินที่มีเส้นเลือดที่มีธาตุเหล็ก พื้นฐานของการใช้ชื่อนี้ในสมัยปัจจุบันถูกวางโดย Wegner ในปี ค.ศ. 1786 เขานิยาม gneiss เป็นหินเฟลด์สปาร์ที่มีไมกาควอทซ์และโครงสร้างการแบ่งแบบหยาบ

คุณสมบัติของหินแปร

หินแปรเรียกว่าซึ่งเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นของแหล่งกำเนิดอัคนีหรือตะกอน การเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับกระบวนการแปรสัณฐานซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าบางส่วนของเปลือกโลกตกอยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูงขึ้น สิ่งนี้ทำให้เกิดชุดของกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีที่ส่งผลให้:

• การตกผลึกใหม่ - การเปลี่ยนแปลงทิศทาง ตำแหน่ง และโครงสร้างของแร่ธาตุ
• ขาดน้ำ;
• การโยกย้ายโซลูชัน
• เปลี่ยนสารประกอบเคมีบางชนิดไปเป็นอย่างอื่น;
• แนะนำองค์ประกอบใหม่ขององค์ประกอบ

ด้วยเหตุนี้ หินดั้งเดิม (ตะกอน หินอัคนี หรือหินแปร) ได้คุณสมบัติที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในขณะเดียวกัน ระดับของการเปลี่ยนแปลงก็ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งและระยะเวลาของอิทธิพลของปัจจัยที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลง

ตัวอย่างทั่วไปของหินแปร ได้แก่ ควอร์ตไซต์ หินอ่อน และหินดินดาน ที่เกิดจากหินทราย หินปูน และดินเหนียว ตามลำดับ protoliths อัคนีและตะกอนมีพฤติกรรมแตกต่างกันระหว่างการเปลี่ยนแปลง บ่อยครั้งที่การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน

Gneiss คือตัวอย่างหินแปรคุณภาพสูง ซึ่งหมายความว่ามันถูกสร้างขึ้นภายใต้สภาพร่างกายที่รุนแรงมาก

โครงสร้างและองค์ประกอบของ gneiss

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น องค์ประกอบของ gneiss ค่อนข้างแปรปรวน อย่างไรก็ตามในทุกสายพันธุ์ของกลุ่มนี้เป็นไปได้ระบุแร่ธาตุที่พบบ่อยที่สุดจำนวนหนึ่ง gneisses ส่วนใหญ่มีพื้นฐานมาจาก:

• เฟลด์สปาร์ (ออร์โธคลอส, พลาจิโอคลาส);
• ควอตซ์;
• ไมกา (บิสโคไวท์ ไบโอไทต์ ฯลฯ)

จำนวนเล็กน้อยอาจมี hornblende (augite) รวมทั้งสิ่งเจือปนต่างๆ

สเปกตรัมแร่อาจรวมถึง:

• กราไฟท์;
• staurolite;
• ไคยาไนท์;
• โกเมน;
• sillimanite;
• amphiboles;
• porphyroblasts;
• epidote.

โดยทั่วไป เราสามารถพูดได้ว่าโครงสร้างของ gneiss เกิดจากซิลิเกตสีอ่อนและสีเข้ม ซึ่งก่อตัวเป็นแถบกึ่งขนานที่ไม่ปกติซึ่งมีความหนา 1 ถึง 10 มม. อย่างไรก็ตาม บางครั้งก็หนากว่ามาก นี้แสดงให้เห็นว่า gneiss ดังกล่าวได้รับการหลอมบางส่วนหรือการแนะนำของวัสดุใหม่ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนไปใช้หินประเภทอื่น - migmatite

ถึงแม้จะเลเยอร์ที่พัฒนามาอย่างดี แต่คุณสมบัติหลักของ gneiss ก็คือความสมบูรณ์ นี่เป็นสายพันธุ์ที่ค่อนข้างแข็งแกร่ง ภายใต้อิทธิพลของน้ำหนักบรรทุก มันจะไม่แยกออกตามระนาบการเคลือบ เช่น กระดานชนวนทำ นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าน้อยกว่า 50% ของเมล็ดแร่ได้รับการวางแนวที่ถูกต้องใน gneiss เป็นผลให้เกิดโครงสร้างชั้นที่ค่อนข้างหยาบ ธรรมชาติของการแยกออกเป็นปัจจัยหลักอย่างหนึ่งที่ทำให้สามารถระบุได้ว่าหินใดเป็นหินไนและหินไฟลไลต์หรือหินดินดาน

เส้นแสงมักเกิดจากเฟลด์สปาร์และควอตซ์และแร่มืด - แร่ธาตุมาเฟีย (hornblende, pyroxene, biotite, ฯลฯ)

การก่อตัว

Gneiss เกิดขึ้นจากการตกผลึกของเมล็ดแร่ภายใต้ความร้อนและความดันสูง กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่ขอบเขตการชนกันของจานและเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงในระดับภูมิภาค ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ เม็ดแร่จะมีขนาดเพิ่มขึ้นและแยกออกเป็นแถบ ทำให้หินมีความเสถียรมากขึ้น

Gneiss สามารถเกิดขึ้นได้จากสารตั้งต้นที่หลากหลาย รวมถึง:

• ตะกอนดินและทราย
• หินอัคนี;
• ซิลิโคคาร์บอเนตและเงินฝากคาร์บอเนต

gneiss protolith ทั่วไปที่สุดคือหินดินดาน ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและความดัน มันจะกลายเป็นไฟไลต์ จากนั้นจึงกลายเป็นการแบ่งแยกและในที่สุดก็กลายเป็นไนซ์ กระบวนการนี้มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของส่วนประกอบดินเหนียวของหินดั้งเดิมเป็นไมกา ซึ่งเป็นผลมาจากการตกผลึกซ้ำ จะถูกเปลี่ยนเป็นแร่ธาตุที่มีลักษณะเป็นเม็ดเล็ก การปรากฏตัวของหลังถือเป็นขอบเขตของการเปลี่ยนไปเป็น gneiss

Diarite ยังเป็นโปรโตลิธที่พบได้ทั่วไป หินแกรนิตยังสามารถทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นซึ่งเป็นผลมาจากการสัมผัสกับอุณหภูมิและความดันสูงจะได้โครงสร้างลายทาง ไนซ์ดังกล่าวเรียกว่าหินแกรนิต ในระหว่างการก่อตัวของมันการเปลี่ยนแปลงทางแร่วิทยาจะไม่เกิดขึ้นจริง การเปลี่ยนแปลงมีโครงสร้างเป็นส่วนใหญ่

หินแกรนิตยังเกิดขึ้นจากการแปรสภาพของหินตะกอนบางชนิด ผลิตภัณฑ์สุดท้ายการเปลี่ยนแปลงมีโครงสร้างเป็นแถบและมีองค์ประกอบแร่คล้ายกับหินแกรนิต

การจำแนก

หินจำแนกตามลักษณะ 4 ประการของ gneiss:

• ประเภทโปรโตลิธ;
• ชื่อโปรโตลิธ;
• แร่ธาตุ;
• โครงสร้างและพื้นผิว

มักใช้คำสองคำเพื่อกำหนดพันธุ์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น การปรากฏตัวของคำว่า "หินแกรนิต" ในชื่อบ่งชี้ว่า gneiss ดังกล่าวเกิดขึ้นจากหินแกรนิตและ "diorite" - จาก diorite ในกรณีนี้ คำที่มีคุณสมบัติสอดคล้องกับโปรโตลิธเฉพาะ

จำแนกตามชนิดของสายพันธุ์ก่อนได้กว้างขึ้น ตามที่เธอกล่าว gneisses ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองประเภท:

• orthogneisses - ก่อตัวจากหินอัคนี
• paragneisses - มีต้นกำเนิดมาจากหินตะกอน

gneisses ประเภทต่อไปนี้โดดเด่นด้วยองค์ประกอบแร่ธาตุ:

• pyroxene;
• อัลคาไลน์;
• amphibole;
• ไบโอไทต์;
• สองไมกา;
• กล้ามเนื้อ;
• plagiogneisses.

หากไม่มีคำศัพท์ที่เข้าเกณฑ์ก่อนคำว่า "gneiss" องค์ประกอบขององค์ประกอบจะถือว่าคลาสสิกตามเงื่อนไข (เฟลด์สปาร์ ควอตซ์ ไบโอไทต์)

การจำแนกโครงสร้างแสดงถึงรูปร่างและการจัดเรียงของชั้น แถบสีเข้มและสีอ่อนสามารถสร้างพื้นผิวที่แตกต่างกันได้ โดยสัมพันธ์กับลักษณะที่มีลักษณะเหมือนต้นไม้ ใบไม้ ริบบิ้น และอื่นๆ

คุณสมบัติทางกายภาพและทางกล

ภายในกลุ่ม gneiss ระดับการตัดหินต่างๆแตกต่างกันไปตามช่วงที่ค่อนข้างกว้าง ดังนั้นตัวบ่งชี้คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลจึงผันผวนอย่างมาก ค่าต่อไปนี้ถูกสร้างขึ้นโดยการทดลองสำหรับคุณสมบัติหลัก:

• ความหนาแน่น - 2650-2870 g/m³;
• การดูดซึมน้ำ - 0.2-2.3%;
• ความพรุน - 0.5-3.0%.

โดยทั่วไป หินไนซ์สามารถอธิบายได้ว่าเป็นหินที่หนัก แข็ง และหยาบที่มีความหนาแน่นสูงและโครงสร้างเป็นชั้นที่ชัดเจนซึ่งทนทานต่อการแตกร้าว ความแข็งของหินนี้เทียบได้กับเหล็ก

การใช้งานจริง

Gneiss ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างและการออกแบบภูมิทัศน์ หินนี้ส่วนใหญ่ใช้ทำกรวดและหินบด แต่หินนี้ก็เหมาะเช่นกัน:

• สำหรับวางรากฐาน;
• ทำกระเบื้อง;
• สำหรับติดทางเท้า เขื่อน
• เหมือนเศษหินหรืออิฐ

ข้อดีของ gneiss ในฐานะวัสดุก่อสร้างคือความแข็งแรงทนทานต่อกรดในครัวเรือน ความสวยงามของหินก้อนนี้ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตกระเบื้องหันหน้าเข้าหากัน Gneiss มักถูกแทนที่ด้วยหินแกรนิต เนื่องจากแบบหลังมีราคาแพงกว่าเหมืองมาก