Гнейс как метаморфическая горная порода¶

Гнейс — метаморфическая горная порода, характеризующаяся отчётливо выраженной параллельной (полосчатой) текстурой и кристаллической (гранобластовой или порфиробластовой) структурой. Формируется в результате глубокого преобразования (метаморфизма) осадочных и магматических пород под воздействием высоких температур и давления в недрах Земли. Название происходит от немецкого Gneis, которое, вероятно, восходит к старонемецкому gneisto — «искра», «блеск», что связано с характерным мерцанием слагающих породу минералов. Гнейс — одна из наиболее распространённых пород древних кристаллических щитов и фундаментов платформ.

¶Общая характеристика

Главные признаки гнейса — полосчатая текстура и средне- или крупнозернистая структура. Полосчатость выражается в закономерном чередовании светлых и тёмных минеральных слойков, ориентированных перпендикулярно направлению давления. Именно эта особенность отличает гнейс от близких по составу гранитов и других массивных пород.

По минеральному составу гнейс близок к граниту: преобладают кварц, полевые шпаты (калиевый полевой шпат, плагиоклаз), а также тёмные минералы — биотит, мусковит, амфиболы, иногда пироксен и гранат. Соотношение светлых и тёмных минералов определяет окраску: от светло-серой и розоватой до тёмно-серой и зеленоватой.

¶Происхождение и условия образования

Гнейсы образуются в условиях регионального метаморфизма при температурах примерно от 500 до 800 °C и давлении в несколько килобар, что соответствует глубинам в десятки километров. Исходным материалом могут служить:

• осадочные породы (песчаники, глинистые сланцы) — при этом образуются парагнейсы;
• магматические породы (граниты, диориты, габбро) — при этом образуются ортогнейсы.

Ключевую роль в формировании полосчатости играют направленное давление (стресс) и перекристаллизация вещества, при которой минералы перестраиваются и ориентируются в пространстве. Нередко гнейсы подвергаются повторному метаморфизму и гранитизации — частичному плавлению с образованием мигматитов.

¶Классификация

Гнейсы классифицируют по нескольким признакам.

¶По происхождению

¶По составу

• Полевошпатовые гнейсы — преобладают полевые шпаты.
• Биотитовые, мусковитовые, амфиболовые — по преобладающему тёмному минералу.
• Гранулиты и пироксеновые гнейсы — высокотемпературные разновидности.
• Графитовые, гранатовые, кордиеритовые — по характерным акцессорным минералам.

¶По структуре

Различают мелко-, средне- и крупнозернистые гнейсы, а также очковые (порфиробластовые) разновидности, в которых крупные кристаллы полевого шпата окружены сланцеватой массой.

¶Распространение

Гнейсы слагают значительную часть докембрийского фундамента материков. Они широко распространены на Балтийском (Фенноскандинавском) щите, Украинском щите, Канадском щите, в Гренландии, Австралии, Африке и Антарктиде. Возраст многих гнейсов достигает 2,5–3,8 млрд лет, что делает их одними из древнейших известных горных пород Земли. Наиболее древние породы планеты — акастские гнейсы в Канаде и гнейсы Исуа в Гренландии — имеют возраст около 3,8–4,0 млрд лет.

¶Отличия от схожих пород

Гнейс нередко путают со сланцем и гранитом. От сланца его отличает более крупнозернистая структура и преобладание кварц-полевошпатового материала, тогда как сланец сложен преимущественно чешуйчатыми минералами (слюдами, хлоритом). От гранита гнейс отличается наличием полосчатой текстуры и ориентированного расположения минералов; при этом гранит может постепенно переходить в гнейс через зоны гранитизации.

¶Практическое значение

Как строительный и облицовочный материал гнейс применяется ограниченно из-за склонности к раскалыванию по полосчатости. Тем не менее прочные разновидности используют для изготовления щебня, бутового камня и иногда как декоративный камень. Гнейсы также служат важным объектом изучения для геологов: их состав и структура позволяют реконструировать условия метаморфизма и историю формирования континентальной коры.

¶Изучение

Изучение гнейсов имеет ключевое значение для понимания эволюции земной коры. Петрографический анализ шлифов под микроскопом, определение абсолютного возраста радиометрическими методами и картирование гнейсовых комплексов позволяют восстанавливать тектонические и термические события древних эпох. Термин «гнейс» был введён в научный оборот в XVIII веке; значительный вклад в изучение этих пород внесли работы геологов, исследовавших кристаллические щиты Европы и Северной Америки.