Метаморфические образования

Содержание

Слайд 2

Общая характеристика комплексов метаморфических пород Метаморфические породы возникают за счет преобразования

Общая характеристика комплексов метаморфических пород

Метаморфические породы возникают за счет преобразования

осадочных и изверженных пород в результате процессов метаморфизма.

Метаморфизованные осадочные породы называются парапородами, изверженные – ортопородами.

Слайд 3

Изменение первоначального состава пород может быть различным, начиная от сравнительно слабого,

Изменение первоначального состава пород может быть различным,

начиная от сравнительно

слабого, когда в метаморфических породах сохраняются многие особенности исходных пород,

и кончая таким, когда от первоначальных пород не остается никаких признаков.

Слайд 4

Виды метаморфизма и метаморфических пород Основными факторами метаморфизма являются: температура давление

Виды метаморфизма и метаморфических пород

Основными факторами метаморфизма являются:
температура
давление


Слайд 5

Термальный метаморфизм. Основной фактор – температура. В контактах с интрузивными массивами

Термальный метаморфизм.
Основной фактор – температура.

В контактах с интрузивными массивами

развиваются зоны контактового метаморфизма, существенную роль в формировании которых играла высокая температура магмы.
Слайд 6

Динамометаморфизм. Основной фактор – давление (чаще всего однонаправленное – стресс). Вдоль

Динамометаморфизм.
Основной фактор – давление (чаще всего однонаправленное – стресс).

Вдоль

крупных тектонических разрывов образуются зоны смятия, в формировании которых существенную роль имело высокое давление, связанное с тектоническими деформациями.
Слайд 7

В зонах контактового метаморфизма могли развиваться разрывы и сопровождающие их явления

В зонах контактового метаморфизма могли развиваться разрывы и сопровождающие их явления

динамометаморфизма,
а по разрывам и в зонах смятия могли внедряться интрузии с развитием контактового метаморфизма.

В результате совместного действия различных факторов метаморфизма могли образоваться метаморфические комплексы сложного состава и строения.

Слайд 8

Такие метаморфические области приурочены к определенной интрузии или к определенной зоне

Такие метаморфические области приурочены к определенной интрузии или к определенной зоне

смятия.

Локальный метаморфизм.

По мере удаления от них метаморфические породы быстро приобретают облик исходных пород.

Эти зоны метаморфизма являются локальными, местными.

Слайд 9

Существуют области, в пределах которых метаморфизм имеет всеобщее региональное проявление. Региональный

Существуют области, в пределах которых метаморфизм имеет всеобщее региональное проявление.

Региональный

метаморфизм.

В их пределах нельзя из комплексов метаморфических пород перейти в комплексы нормальных, исходных, пород.

Толщи осадочных и вулканогенных пород и прорывающие их интрузии превращены в метаморфические образования повсеместно.

Слайд 10

Факторы регионального метаморфизма – высокие температуры и давление, действовавшие совместно. Это

Факторы регионального метаморфизма – высокие температуры и давление, действовавшие совместно.

Это

динамотермальный метаморфизм.

Их воздействию подверглись обширные области, в которых комплексы пород были погружены на большую глубину.

Такими областями являются районы выхода на дневную поверхность кристаллических пород докембрийского возраста (AR и PR).

Слайд 11

В областях развития метаморфических комплексов необходимо выявлять признаки, позволяющие установить первоначальный характер пород.

В областях развития метаморфических комплексов необходимо выявлять признаки, позволяющие установить первоначальный

характер пород.
Слайд 12

слоистость осадочных толщ, Для исходных осадочных пород – их цикличность, осадочые

слоистость осадочных толщ,

Для исходных осадочных пород –

их

цикличность,

осадочые текстуры,

знаки ряби,

гиероглифы,

поверхности размыва,

остатки и следы жизнедеятельности организмов и др.

Слайд 13

Для эффузивных пород - остаточные флюидальные, миндалекаменные и брекчиевидные текстуры.

Для эффузивных пород - остаточные

флюидальные,

миндалекаменные

и брекчиевидные текстуры.

Слайд 14

Для интрузивных пород – формы и ориентировка реликтовых контуров магматических тел

Для интрузивных пород – формы и ориентировка реликтовых контуров магматических тел

и контактовых ореолов, дайковых форм.

Большое значение могут иметь реликты структур горных пород, устанавливаемые при микроскопическом изучении.

Слайд 15

Внутренняя структура метаморфических толщ В метаморфических толщах широкое развитие имеют подобные

Внутренняя структура метаморфических толщ

В метаморфических толщах широкое развитие имеют подобные складки

разных порядков до самых мельчайших, создающих гофрировку и плойчатость.
Широко развиты в них складки волочения и именно в этих толщах наблюдаются складки течения.
Слайд 16

В метаморфических комплексах достигает значительного развития главный кливаж течения (кливаж осевой

В метаморфических комплексах достигает значительного развития главный кливаж течения (кливаж осевой

поверхости).

Чрезвычайно широкое распространение получает послойный кливаж, известный как кристаллизационная сланцеватость.

Слайд 17

Кристаллизационная сланцеватость создает линейные и плоскопараллельные (полосчатые) текстуры. Внешне они подобны

Кристаллизационная сланцеватость создает линейные и плоскопараллельные (полосчатые) текстуры.

Внешне они подобны

тем, которые отмечались для интрузивных массивов.

Однако, если там эти текстуры были первичными, то здесь они вторичные.

Они возникают в результате глубоких преобразований исходных пород в условиях высокой температуры и большого давления на значительных глубинах.

Слайд 18

Плоскостная текстура

Плоскостная текстура

Слайд 19

Линейная текстура

Линейная текстура

Слайд 20

Линейно-плоскостная текстура

Линейно-плоскостная текстура

Слайд 21

Будинаж-структуры Для метаморфических комплексов весьма характерными являются структуры будинажа (будинаж-структуры). Будинажем

Будинаж-структуры

Для метаморфических комплексов весьма характерными являются структуры будинажа (будинаж-структуры).
Будинажем называется

процесс разделения пластов крепких горных пород на отдельные линзовидные части (блоки) под влиянием тектонического давления и обтекания этих линз более пластичными породами.
Слайд 22

Структура будинажа (разлинзования) состоит из ритмически пережатого или сегментированного слоя или

Структура будинажа (разлинзования) состоит из ритмически пережатого или сегментированного слоя или

жилы в толще пород другого типа

будины

Слайд 23

будины

будины

Слайд 24

Французское слово boudin означает колбаса. Обнаруженные в первом десятилетии ХХ века

Французское слово boudin означает колбаса. Обнаруженные в первом десятилетии ХХ века

в Бастони (Франция) деформированные слои песчаника сравнивали с расположенными бок о бок колбасами.
Значение структур будинажа: они являются индикаторами деформации в породах, позволяют получить количественные оценки деформации и сделать определенные выводы об условиях, в которых происходила деформация.
Слайд 25

Ось будины определяется как прямая, удовлетворяющая следующему условию: форму будины можно

Ось будины определяется как прямая, удовлетворяющая следующему условию: форму будины можно

получить, перемещая эту прямую параллельно самой себе в пространстве.
Слайд 26

Длина будины измеряется вдоль ее оси. Перпендикулярно оси определяются ширина и толщина будины.

Длина будины измеряется вдоль ее оси. Перпендикулярно оси определяются ширина и

толщина будины.
Слайд 27

Линия шейки – это линия на поверхности будинированного слоя, соединяющая точки минимальной толщины.

Линия шейки – это линия на поверхности будинированного слоя, соединяющая точки

минимальной толщины.
Слайд 28

Линия будины – линия максимальной толщины будинированного слоя

Линия будины – линия максимальной толщины будинированного слоя

Слайд 29

Модель формирования будинажа: пачка из трех слоев с жестким (компетентным) средним

Модель формирования будинажа: пачка из трех слоев с жестким (компетентным) средним

слоем подвергается сжатию перпендикулярно слоистости.
Пластичное вещество вмещающих слоев выдавливается наружу.
Трение на границах слоев создает растягивающие усилия. Когда величина напряжений достигает критического значения, образуются трещины.
Нарастающая деформация сжатия приводит к растяжению жесткого слоя на фрагменты.
Слайд 30

Морфология будин в поперечных разрезах разнообразна, но преобладают прямоугольные, ромбоидальные и

Морфология будин в поперечных разрезах разнообразна, но преобладают прямоугольные, ромбоидальные и

линзовидные формы.
На форму будин влияют пластичность будинированного слоя, реологический контраст между ним и вмещающей породой, размеры слоя и характер напряжений.
Слайд 31

В одном и том же слое будины распределены, как правило, равномерно,

В одном и том же слое будины распределены, как правило, равномерно,

причем расстояние между ними увеличивается с ростом деформации.
Слайд 32

Вещество пластичного слоя (матрикса), вмещающего отдельные будины, часто затекает в пространство

Вещество пластичного слоя (матрикса), вмещающего отдельные будины, часто затекает в пространство

между ними, образуя шейковые складки.
В ряде случаев область шейки выполнена кристаллическим материалом, например кварцем или карбонатом.
Слайд 33

Иногда отдельные будины располагаются под некоторым углом к общему простиранию слоя; такая конфигурация называется повернутым будинажем.

Иногда отдельные будины располагаются под некоторым углом к общему простиранию слоя;

такая конфигурация называется повернутым будинажем.
Слайд 34

Соотношение будинажа с изоклинальными складками в мраморе, штат Вермонт, США. Оси

Соотношение будинажа с изоклинальными складками в мраморе, штат Вермонт, США. Оси

будинажа направлены почти перпендикулярно линейности течения минералов (главнму направлению растяжения).

Повернутый будинаж

Слайд 35

Анализ деформаций. Изучение будин позволяет количественно оценить величины конечных деформаций и

Анализ деформаций. Изучение будин позволяет количественно оценить величины конечных деформаций и

пластичности.

О деформации матрикса можно судить по расстоянию между соседними будинами.

Начальную ширину деформированного участка породы можно рассчитать, восстановив положение будин, которое они занимали непосредственно перед разъединением.

Слайд 36

Размеры будин зависят от мощности пластов, подвергшихся будинажу. Так, в пределах

Размеры будин зависят от мощности пластов, подвергшихся будинажу.

Так, в пределах

Балтийского щита отдельные блоки будинированных пород имеют размеры от десятых долей сантиметра до 8-10 м.

Наиболее распространены будины величиной от 0,5 до 1,5 м.

При будинировании мощных (150-200 м) пластовых тел амфиболитов величина отдельных блоков достигает десятков и сотен метров.

Слайд 37

Следует отметить, что явления будинажа имеют широкое распространение и в районах

Следует отметить, что явления будинажа имеют широкое распространение и в районах

с нормальными (не метаморфизованными) интенсивно складчатыми породами.
Слайд 38

Будинаж в известняках Будинированные пласты массивных известняков, переслаивающихся с тонкослоистыми глинистыми

Будинаж в известняках
Будинированные пласты массивных известняков, переслаивающихся с тонкослоистыми глинистыми известняками

в ядре сильно сжатой изоклинальной складки. Длина рукоятки молотка 80 см.
Верхний девон, Новая Земля.
Слайд 39

Наибольшим распространением в метаморфических породах пользуются складки течения, образующиеся в условиях

Наибольшим распространением в метаморфических породах пользуются складки течения, образующиеся в условиях

высоких температур и значительного стресса.

Складчатые структуры метаморфических
толщ

В таких условиях снижается вязкость пород, что ведет к течению пород в сторону пониженного давления.

Наиболее часто образуются острые, сильно сжатые («скошенные») и изоклинальные складки.

Слайд 40

Схема изоклинальной складчатости

Схема изоклинальной складчатости

Слайд 41

В метаморфических толщах нередко встречается наложение складчатостей разного возраста, имеющих различную

В метаморфических толщах нередко встречается наложение складчатостей разного возраста, имеющих различную

ориентировку.

Наложение складчатостей

Ранее сформировавшиеся складки вновь вовлекаются в процесс складчатости с образованием структур, имеющих иное расположение осевых поверхностей и осевых линий.

Слайд 42

Если наложившиеся складки сильно сжаты, в них развивается новая сланцеватость, параллельная

Если наложившиеся складки сильно сжаты, в них развивается новая сланцеватость, параллельная

осевым поверхностям поздних складок.
Новая сланцеватость может полностью или частично затушевать сланцеватость, образовавшуюся при раннем складкообразовании.
Слайд 43

В наложенных складках выявление стратиграфической последовательности образующих их слоев представляет собой

В наложенных складках выявление стратиграфической последовательности образующих их слоев представляет собой

трудную, часто невыполнимую задачу, в связи с чем выделение антиклиналей и синклиналей теряет смысл.

Поэтому для толщ, в которых стратиграфическая последовательность не установлена, следует применять термины «антиформные» и «синформные» складки.

Слайд 44

Наложение прямых складок на лежачие изоклинальные складки в Северном Беломорье (по

Наложение прямых складок на лежачие изоклинальные складки в Северном Беломорье (по

Б. И. Кузнецову)

1 — гнейсы; 2 — амфиболиты; 3 — границы разных пород и углы их падения; 4 — осевые поверхности ранних складок; 5 — осевые поверхности наложенных складок; 6 — направление и углы погружения шарниров складок

Слайд 45

А Б

А

Б

Слайд 46

А Б

А

Б

Слайд 47

Высшую форму развития метаморфизма –ультраметаморфизм – представляют явления мигматизации и гранитизации.

Высшую форму развития метаморфизма –ультраметаморфизм – представляют явления мигматизации и гранитизации.


Ультраметаморфизм

Они являются завершающей стадией регионального метаморфизма и способны полностью уничтожить остаточные признаки исходных пород.

Слайд 48

Мигматизацией называется процесс образования сложных пород (мигматитов) путем инъекции расплавленного магматического

Мигматизацией называется процесс образования сложных пород (мигматитов) путем инъекции расплавленного магматического

материала и летучих в существующие породы.

Мигматизация

Мигматизация является самой начальной стадией гранитизации.

Слайд 49

Мигматиты представляют собой смешанные породы, состоящие из метаморфизованных вмещающих пород и

Мигматиты представляют собой смешанные породы, состоящие из метаморфизованных вмещающих пород и

вещества, находившегося во время образования мигматита в подвижном состоянии.

Подвижное вещество представлено жилами пегматита, аплита и гранитоидов.

Слайд 50

В зависимости от строения различают мигматиты глыбовые, ветвистые, послойные, складчатые (птигматиты)

В зависимости от строения различают мигматиты глыбовые, ветвистые, послойные, складчатые (птигматиты)

и теневые.

В теневых мигматитах почти исчезает различие между веществом вмещающих пород и подвижным (привнесенным) материалом.

Слайд 51

Гранитизация – совокупность явлений и процессов, заключающихся в изменении горных пород

Гранитизация – совокупность явлений и процессов, заключающихся в изменении горных пород

с приближением их по составу и структуре к гранитам, которые являются конечным продуктом этих процессов.

Гранитизация

Слайд 52

В докембрийских гнейсовых и сланцевых кристаллических толщах распространены куполовидные поднятия с

В докембрийских гнейсовых и сланцевых кристаллических толщах распространены куполовидные поднятия с

изометрическими овальными или неправильными очертаниями в плане – гранито-гнейсовые купола.

Крупные складчатые структуры метаморфических комплексов

В поперечнике такие структуры измеряются обычно 5-15 км, но в некоторых случаях достигают и нескольких десятков километров.

Слайд 53

Купола состоят из метаморфизованного ядра и обрамляющего его покрова или оболочки метаосадочных и метавулканических пород.

Купола состоят из метаморфизованного ядра и обрамляющего его покрова или оболочки

метаосадочных и метавулканических пород.
Слайд 54

Ядро обычно имеет округлую, овальную или лопастевидную форму и состоит преимущественно

Ядро обычно имеет округлую, овальную или лопастевидную форму и состоит преимущественно

из гранитоидных пород.

Ядро может содержать метаморфические породы осадочного или магматического происхождения, а также слабо или совсем не деформированные гранитоидные интрузивные породы.

Слайд 55

Оболочка купола обычно сложена толщами, включающими породы типа кварцитов, конгломератов, мраморов,

Оболочка купола обычно сложена толщами, включающими породы типа кварцитов, конгломератов, мраморов,

амфиболитов и филлитов.

Стратиграфический разрез оболочки вокруг гнейсового купола в основном однороден.

Контакт пород ядра с облекающими слоями почти во всех случаях несогласный.

Слайд 56

Листоватость и расслоенность пород оболочки и контакт ядра и оболочки падают

Листоватость и расслоенность пород оболочки и контакт ядра и оболочки падают

радиально от купола, хотя в некоторых куполах встречаются слои с крутым падением внутрь.
Таким образом, геометрические формы куполов разнообразны: от выпуклых вверх структур до перевернутого конуса.
Слайд 57

Слайд 58

Близко расположенные купола большого размаха обычно разделены сильно сжатыми, глубокими синклиналями,

Близко расположенные купола большого размаха обычно разделены сильно сжатыми, глубокими синклиналями,

заполненными материалом из оболочки купола.
Даже изолированные купола почти всегда окружены депрессией, называемой кольцевой синклиналью.
Слайд 59

Механизмы образования. Происхождение обрамленных гнейсовых куполов с давних времен вызывает большие споры. Были предложены четыре гипотезы.

Механизмы образования. Происхождение обрамленных гнейсовых куполов с давних времен вызывает большие

споры. Были предложены четыре гипотезы.
Слайд 60

Магматические интрузии Границу между покровом купола и ядром в ряде случаев

Магматические интрузии
Границу между покровом купола и ядром в ряде случаев связывали

с внедрением изверженных пород.
Предполагалось, что купол приобретает характерную для него форму либо в процессе внедрения, либо при складкообразовании после внедрения.
Слайд 61

Складкообразование между фундаментом и чехлом При наложении двух пересекающихся систем складок

Складкообразование между фундаментом и чехлом
При наложении двух пересекающихся систем складок

могут образоваться куполообразные кульминации в тех точках, где пересекаются антиклинали.
Слайд 62

Реактивизация плутонов фундамента в процессе гранитизации Эскола предположил, что ядра куполов

Реактивизация плутонов фундамента в процессе гранитизации
Эскола предположил, что ядра куполов

представляют собой гранитные плутоны, внедрившиеся в фундамент, а в дальнейшем обнажившиеся в результате эрозии и затем перекрытые породами чехла.
При последующей орогении в древние плутоны внедрилась новая порция гранитной магмы, вызвав вздутие и образовав оболочку купола.
Слайд 63

Диапиризм При высокой степени метаморфизма и достаточной инверсии плотности гранитоидные породы

Диапиризм
При высокой степени метаморфизма и достаточной инверсии плотности гранитоидные породы фундамента

из-за своей плавучести поднимаются в гравитационном поле Земли в вышележащий покров, аналогично образованию соляных куполов.
Процесс внедрения сопровождается частичным плавлением и мигматизацией, но в основном породы остаются в твердом состоянии.
Слайд 64

В большинстве случаев гнейсовые купола составляют группы, вытягиваясь в линейные пояса

В большинстве случаев гнейсовые купола составляют группы, вытягиваясь в линейные пояса

или заполняя некоторую площадь.

Карельские купола, включающие около 40 структур, занимают полосу шириной 100 км и длиной 400 км.

Они разбиты на кулисообразные группы по 4-10 куполов в каждой.

Слайд 65

Диаметр гнейсовых куполов в среднем составляет 10-20 км, но встречаются малые

Диаметр гнейсовых куполов в среднем составляет 10-20 км, но встречаются малые

размеры – до 2км, и большие – до 50 км.

Их эллиптическая в плане форма считается следствием более поздней деформации.

Между соседними куполами выдерживается расстояние от 15 до 25 км. Приблизительно оно пропорционально размеру купола.

Зрелые высокоамплитудные гнейсовые купола тянутся по вертикали на 10 км и больше.

Слайд 66

А Б

А

Б