Фации метаморфизма

Фации метаморфизма – понятие, введённое Эскола (Eskola, 1915), для совокупности горных пород изоградного метаморфизма.

Минеральные ассоциации, составляющие фацию метаморфизма, представляют собой систему, достигшую равновесия в данных условиях метаморфизма, т.е. в условиях, контролируемых совокупностью связанных друг с другом термодинамических, химических, концентрационных, структурно-текстурных и др. факторов. Для того чтобы отнести метаморфическую породу к той или иной фации метаморфизма, единственным критерием является то, что в горной породе одинакового химического состава при одинаковых условиях развивается одна и та же минеральная ассоциация. Выделяются фации контактового и регионального метаморфизма – санидинитовая, роговиковая, пренит-пумпелиитовая, зеленосланцевая, амфиболитовая, гранулитовая и эклогитовая.

Типы метаморфических комплексов и основные разновидности метаморфических пород

Выделение разнотипных метаморфических комплексов в принципе отражает формационный подход к картированию метаморфических образований. Метаморфический комплекс представляет парагенетические ассоциации разнородных пород, характеризующиеся сходными пространственно-генетическими особенностями, т.е включает породы как одновозрастного, так и разновозрастного субстрата, объединяемые общностью структурно-вещественных преобразований. По масштабу проявления выделяются ареальные (монофациальные), зональные (полифациальные) и динамометаморфические (катаклазиты и милониты) метаморфические комплексы.

Метаморфические комплексы сложены определённым набором метаморфических пород, образовавшихся без привноса вещества (метаморфиты, мигматиты и динамометаморфические породы) и с привносом вещества (мигматиты и метасоматиты).

Метаморфиты

К метаморфическим породам относится широкий спектр петрографических разновидностей. Систематика их представляет по существу разделение их на группы на основе минерального состава и степени метаморфизма. В качестве основных групп выделяются – роговики, филлиты, филлониты, аспидные сланцы, кварциты, железистые кварциты (джеспилиты), гнейсы, кристаллические сланцы, амфиболиты, гранулиты, эклогиты и эклогитоподобные породы, кондалиты, гондиты, эвлизиты, лептиты, кинцингиты, пириболиты, мигматиты, гнейсо-граниты, чарнокиты, эндербиты, мраморы, кальцифиры, ультрамилониты, диафториты и мн. другие.

Роговики – контактово-метасоматические породы, возникшие в результате воздействия интрузивных масс на вмещающие породы. Имеют плотное, тонкозернистое сложение, нередко пятнистые и с раковистым изломом. В состав роговиков входят различные минералы: кварц, слюда, полевые шпаты, гранат, андалузит, силлиманит, кордиерит, редко амфибол, пироксен и др. Новообразованные минералы являются определяющими в названии роговиков – например, кордиеритовые роговики и др.

Филлиты – плотная тёмная с шелковистым блеском сланцеватая порода, состоящая из кварца, серицита, иногда с примесью хлорита, биотита и альбита. Образуется при метаморфизме (низких ступеней) глинистых сланцев. Филонит образуется за счёт катаклаза и перекристаллизации более крупнозернистых пород. Аспидный сланец – хлорит-гидрослюдистая мелкозернистая зеленокаменная порода, образовавшаяся по основному вулканиту в результате низкотемпературных изменений при отсутствии рассланцевания.

Кристаллические сланцы – общее название обширной группы метаморфических пород, характеризующихся средней степенью метаморфизма. Различают ортосланцы, образовавшиеся за счёт магматических пород, и парасланцы, образовавшиеся из осадочных пород. Количественные соотношения кварца, полевых шпатов и темноцветных минералов могут быть в них самыми различными.

Гнейсы – зернистые метаморфические породы, характеризующиеся более или менее отчётливо выраженной параллельно-сланцеватой, часто тонкополосчатой текстурой, с преобладающими лепидогранобластовыми, гранобластовыми и порфиробластовыми структурами, и состоящие из кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклаза и цветных минералов. Фемические компоненты могут быть представлены одним или несколькими минералами, и они являются определяющими в названии гнейса, например, биотитовые, гранатовые, амфиболовые гнейсы и др. Различают парагнейсы, образовавшиеся в результате метаморфизма осадочных горных пород, и ортогнейсы, образовавшиеся по вулканогенным породам кислого и среднего состава. Гнейсы формируются в условиях средних и высоких ступеней метаморфизма, в связи с чем к ним нельзя относить сланцеватые горные породы зеленосланцевой и более низких ступеней метаморфизма, а также милониты и мигматиты.

Амфиболиты – метаморфические зернистые породы, состоящие из амфибола, плагиоклаза и минералов примесей. Они не всегда обладают хорошо выраженной сланцеватой текстурой. Образуются за счёт магматических пород основного состава и реже – среднего и ультраосновного состава, а также по осадочным породам мергелистого состава. Определяющими название амфиболитов являются добавочные минералы, например, биотитовый, гранатовый, эпидотовый, полевошпатовый амфиболит и т.д. Мономинеральные амфиболиты называются по составу амфибола – роговообманковые, антофиллитовые амфиболиты и т.д., а также по природе исходного субстрата – параамфиболиты и ортоамфиболиты.

Гранулиты – это метаморфическая порода с тонкозернистой и гнейсовидной текстурой, кислая по химизму и лейкократовая по минеральному составу, представленному кварцем, плагиоклазом, калиевым полевым шпатом, гранатом иногда с небольшим количеством биотита, силлиманита, кианита. Гранат при этом должен быть богат пироповой составляющей, а биотит с высоким содержанием титана, что является отличительным признаком их формирования в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Определяющими в названии гранулитов являются цветные минералы, например, гранулит биотитовый, гранатовый, пироксеновый и т.д. В ряде случаев кристаллические сланцы среднего и основного состава, образовавшиеся в условиях гранулитовой фации метаморфизма, называют гранулитами среднего и основного состава, что не совсем корректно.

Эклогиты – кристаллически-зернистые массивные, иногда слабо сланцеватые породы, состоящие в основном из граната (пиропа в гранате до 73%) и пироксена (омфацита). В небольших количествах могут присутствовать кианит, бронзит, калиевый полевой шпат, плагиоклаз, амфибол (смарагдит) и акцессорные минералы (сфен, цоизит и др.). Образовались эклогиты в условиях высоких температур и давлений (более 10-12 кбар).