Гнейс: физико-химические свойства и внешний вид горной породы, происхождение и области применения камня

Верхние слои земной коры содержат множество полезных ископаемых. Это природные ресурсы минерального и органического происхождения, которые необходимы человеку в различных сферах жизни. Горные породы позволяют производить строительные работы, возводить новые здания, а такие камни, как гранит, мрамор, служат отличным материалом для оформления фасадов и создания предметов, используемых в быту.

Практическую пользу представляет и древний горный материал гнейс. Какими характеристиками он обладает? Каков состав гнейсов, из чего они образуются? Где используется порода? Обладает ли она магическим действием?

Происхождение гнейса, его месторождения

Гнейс представляет собой природный материал, который формируется вследствие активно протекающего метаморфического преобразования исходных глинистых и песчано-глинистых отложений. Эти осадочные слои почвы превращаются в гнейсы при одновременном воздействии высоких температур (более 400 градусов) и давления, достигающего 3-9 тыс. атмосфер. Обычно гнейсы образуются из гранита или сланца.

Начало их формирования — трансформация различных видов осадочного материала в глины, глинистые сланцы или песчаники. Подобный метаморфический процесс возможен в участках земной коры с недостаточно высокими значениями давления и температуры. Глубже сланцы и песчаники попадают в условия, при которых начинают активно терять воду и приобретают большую плотность под воздействием давления и температуры.

Дальнейшее увеличение плотности приводит к происхождению минералов чешуйчатого или листовидного типа, к которым относятся хлорит, ставролит и др. Затем под влиянием магматических образований они подвергаются частичному плавлению. Результатом этого процесса становится появление пластичных гнейсов, образующих складки. Так происходит образование гранито-гнейсов купольной формы. Весь процесс занимает огромное количество времени. При выветривании порода разрушается, поскольку ее структура сходна с мелкокристаллическими сланцами.

Наиболее крупные месторождения минералов расположены в областях выхода на поверхностные слои почвы кристаллического архейского фундамента. Эти области называются щитами. Так, в районе Акаста добываются серые гнейсы, являющиеся фундаментом Канадского щита, здесь ведется добыча минералов, возраст которых — не менее 4 млрд. лет. Существует несколько щитов:

  • Балтийский, являющийся источником месторождений породы в Мурманской, Ленинградской областях, в Карелии и Финляндии;
  • Алданский, расположенный в Восточной Сибири.
Добывают камни на Урале, Кавказе, в Украине и Канаде. Именно Канадский щит имеет самые древние по происхождению гнейсы.

Физические и химические свойства горной породы

Гнейс принадлежит к метаморфическим горным породам, он имеет сходство с кристаллическим сланцем. По причине послойного залегания минералов, имеющих темные и светлые тона, гнейсы полосчатые по текстуре, что хорошо видно на фото.

Физические характеристики, структура и окраска камней зависят от компонентов, которые включают гнейсы, отмечается преобладание оттенков серого. В некоторых месторождениях можно встретить горную породу с красным, зеленым, розовым или бурым цветом. Степень рассланцованности определяет свойства гнейсов, поэтому они могут отличаться в значительной степени. Твердость камня невысокая, плотность варьируется в пределах 2,6-2,87 г/см3, пористость составляет 0,5-3%. Порода может расслаиваться в процессе замерзания и оттаивания.

Гнейсы довольно разнообразны, в них присутствуют различные включения: кварц, полевые шпаты, а также слюда и роговая обманка. По наличию этих материалов происходит их обозначение и деление на подвиды: мусковитовые, биотитовые, роговообманковые, силлиманитовые и др. Химический состав гнейсов представляют около 70% кремнекислот, до 15% глиноземов. Также в них обнаруживается небольшое количество следующих химических элементов: извести, калия, натрия, магния и окиси железа.

Разновидности гнейса, его внешний вид и цвет

По способу образования начальных горных пород гнейс делится на 2 вида:

  • Парагнейсы – обозначение разновидности породы, в процессе формирования которой происходит изменение осадочных материалов — песчаников, глины и др. Для парагнейсов характерно слоистое строение. На срезе они выглядят полосатыми. Их свойства могут постепенно меняться из-за изменения структурных элементов. У этой разновидности гнейсов отмечается наличие различных примесей, что приводит к возникновению промежуточных пород – гранат-биотитовых гнейсов.
  • Ортогнейсы образуются в процессе преобразования вулканических пород, таких как вулканические туфы, граниты и гранитоиды. Ортогнейсы залегают в виде огромных прерывистых пластов, линз и иных форм, пересекающихся с парагнейсами или парасланцами. Часто такая порода формируется совместно с гранитами.

Деление породы на разновидности происходит и по структурным и текстурным характеристикам, наличию минералов и других составных элементов:

  • В процессе изменения образований осадочного типа меняется и их состав. Так появляются высокоглиноземистые виды, например, гранатовый.
  • Встречаются метаморфические породы, имеющие смешанный состав — в них присутствуют прожилки гранита. Эти разновидности называются магматитами.
  • Очковые гнейсы представляют собой материал с минеральным составом, включающим элементы полевого шпата и кварца в виде эллипсов. Эти включения определяются в поперечном изломе породы в форме глазков, поэтому разновидность и называется очковой.

Некоторые виды гнейсов имеют в составе одновременно диопсид, мусковит, биотит и другие минералы. Существуют также виды гнейсов, получивших собственные названия, например, эндербит, чарнокит.

Области применения камня

Породу активно используют в строительстве. Из гнейса производятся тротуарная плитка, бутовый камень, щебень. Его применяют в качестве материала для изготовления бут-плитняка, который необходим при заливке фундамента.

Более плотные гнейсы становятся основой для облицовочных плит. Обычно для этих целей применяются гранито-гнейсы. Этот минерал имеет особенную сланцеватую текстуру, поэтому он хорошо себя проявляет в производстве различных видов облицовочного материала. Широкое распространение получило использование минеральной породы при мощении дорожного полотна, тротуаров, пешеходных дорожек. Материал пользуется популярностью при облицовке набережных и речных каналов. Распространено его применение и при изготовлении элементов для декорирования лестниц, каминов, стен.

При использовании этих горных минералов следует учитывать их недостатки. Сланцеватая структура не позволяет получать материалы высокого качества, например, брусчатку или щебень.

Низкая сопротивляемость воздействию внешних факторов и склонность породы к выветриванию наделяют материалы, созданные из нее, небольшой твердостью. Чем более текстура минерала близка к граниту, тем качественнее будут материалы, полученные из него.

Интересные факты о гнейсе

Гнейсы представляют собой наиболее древнюю породу из всех, существующих на нашей планете. В них содержатся особые элементы (цирконы), которые позволяют ученым рассчитать возраст Земли. Самый возрастной циркон найден в австралийском месторождении гнейсов Джек-Хиллз, его возраст составляет около 4,4 млрд. лет.

Впервые об этой породе стали говорить рудокопы из Саксонии. Они использовали это обозначение, описывая, какая порода окружала рудные тела.

Материал имеет небольшую твердость и уступает гранитам по многим физическим показателям. Однако они составляют большую часть метаморфического слоя коры. Первое описание гнейсов получено из научных трудов Г. Агриколы.

 

Оцените статью:
1 балл из 52 балла из 53 балла из 54 балла из 55 баллов из 5 (5 оценили на 4,40 из 5)
Loading...Loading...
Поделитесь с друьями!
Мой камень
Комментариев: 1
  1. Валерий

    Я о гнейсах слышал, но никогда не думал, что из них что-то для строительства производят. Согласен, что материал пригоден для покрытия тротуаров и велосипедных дорожек, но не для мостовых. Он не обладает той степенью плотности, чтобы служить материалом для дорожного покрытия.

  2. Марина

    У нас из гнейсов дорожки на даче. Не сказала бы, что материал не сильно прочный. Мы выложили плиты уже лет 5 назад, а никаких сколов и повреждений до сих пор нет, хотя дача эксплуатируется активно — мы живем там с детьми с весны до осени.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: