გნაისი არის მეტამორფული წარმოშობის მსხვილმარცვლოვანი კლდე, დამახასიათებელი აგებულებით სხვადასხვა მინერალების მონაცვლეობითი ფენების სახით. ამ მოწყობის შედეგად მას აქვს ზოლიანი გარეგნობა. ტერმინი "გნაისი" არ არის დაკავშირებული კონკრეტულ მინერალურ შემადგენლობასთან, რადგან ეს უკანასკნელი ძალიან განსხვავდება და დამოკიდებულია პროტოლიტზე (წინამორბედზე). ამ კლდეს მრავალი სახეობა აქვს.
რა არის გნაისი
როგორც ზემოთ აღინიშნა, სახელი "გნაისი" არის ტექსტურის მაჩვენებელი და არა კომპონენტის შემადგენლობის. ეს განმარტება მოიცავს ბევრ მეტამორფულ კლდეს ზოლიანი სტრუქტურით, რომელიც ასახავს მსუბუქი და ბნელი მინერალების გამიჯვნას. ამ ტიპის მდებარეობა მიუთითებს ყველა გნაისის ფორმირების პირობების სიმტკიცეზე.
მინერალების გამოყოფა ხდება იონების საკმარისად ძლიერი მიგრაციით, რაც შესაძლებელია მხოლოდ ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე.(600-700 °C). მეორე აუცილებელი პირობაა ძლიერი წნევა, რაც იწვევს ზოლების გაჩენას. უფრო მეტიც, ეს უკანასკნელი შეიძლება იყოს სწორიც და მრუდიც და ჰქონდეს განსხვავებული სისქე.
გნეისის ტექსტურის დამახასიათებელი თვისებაა ისიც, რომ მისი ზოლები არ არის უწყვეტი ფურცლები ან ფირფიტები, არამედ მარცვლოვანი სტრუქტურის მქონე ფენები. უმეტეს შემთხვევაში, მინერალური გრანულები ჩანს შეუიარაღებელი თვალით.
ვიზუალურად გნაისები შეიძლება განსხვავებულად გამოიყურებოდეს. ამ ტიპის ჯიშის თითოეულ ტიპს აქვს უნიკალური ნიმუში. შავი და მსუბუქი მინერალური ფენები შეიძლება იყოს სწორი, ტალღოვანი ან ჰქონდეს არარეგულარული ფორმა. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში მათი მოწყობა ქაოტურად გამოიყურება. ზოგიერთ ქვაში ზოლები იმდენად სქელია, რომ გნაისის სტრუქტურა ჩანს მხოლოდ საკმარისად დიდ კლდის ნაჭერზე.
ზოგადი ინფორმაცია
გნაისი არის კლდის საკმაოდ გავრცელებული ტიპი, ყველაზე დამახასიათებელი კონტინენტური ქერქის ქვედა ზონებისთვის. თუმცა, ზოგან ხშირად გვხვდება ზედაპირზე. ეს გვხვდება მსოფლიოს იმ ადგილებში, სადაც კრისტალური ქანები არ არის დაფარული დანალექი ფენებით (სკანდინავია, კანადა და ა.შ.).
პასუხი კითხვაზე, რა არის გნეისი, ყოველთვის არ იყო ერთმნიშვნელოვანი. პირველად ეს ტერმინი აგრიკოლამ გამოიყენა 1556 წელს რკინის შემცველი ძარღვების მქონე კლდის აღსანიშნავად. ამ სახელწოდების თანამედროვე გამოყენების საფუძველი, სავარაუდოდ, 1786 წელს ჩაეყარა ვეგნერმა. მან განსაზღვრა გნაისი, როგორც ფელდსპარის კლდე კვარცის მიკათი დაუხეში სქლის სტრუქტურა.
მეტამორფული ქანების თვისებები
მეტამორფულ ქანებს უწოდებენ, რომლებიც წარმოიქმნება ცეცხლგამძლე ან დანალექი წარმოშობის წინამორბედების გარდაქმნის შედეგად. ცვლილებები ძირითადად დაკავშირებულია ტექტონიკურ პროცესებთან, რაც იწვევს იმ ფაქტს, რომ დედამიწის ქერქის გარკვეული ნაწილები ხვდება მომატებული ტემპერატურისა და წნევის პირობებში. ეს იწვევს ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესებს, რომლებიც იწვევს:
- რეკრისტალიზაციამდე - მინერალების ორიენტაციის, მდებარეობისა და სტრუქტურის ცვლილება;
- დეჰიდრატაცია;
- ხსნარების მიგრაცია;
- ზოგიერთი ქიმიური ნაერთების გარდაქმნა სხვებად;
- კომპოზიციის ახალი კომპონენტების დანერგვა.
შედეგად, ორიგინალური ქანები (დანალექი, ცეცხლოვანი ან მეტამორფული) სრულიად განსხვავებულ თვისებებს იძენს. ამავდროულად, ცვლილების ხარისხი დამოკიდებულია ტრანსფორმაციის გამომწვევი ფაქტორების გავლენის სიძლიერესა და ხანგრძლივობაზე.
მეტამორფული ქანების ტიპიური მაგალითებია კვარციტი, მარმარილო და ფიქალი, რომლებიც წარმოიქმნება შესაბამისად ქვიშაქვისგან, კირქვისა და თიხისგან. ცეცხლოვანი და დანალექი პროტოლიტები განსხვავებულად იქცევიან ტრანსფორმაციის დროს. ხშირად მეტამორფიზმი რამდენიმე ეტაპად მიმდინარეობს.
გნაისი არის მაღალი ხარისხის მეტამორფული კლდის მაგალითი. ეს ნიშნავს, რომ იგი ჩამოყალიბდა ძალიან მძიმე ფიზიკურ პირობებში.
გნაისის სტრუქტურა და შემადგენლობა
როგორც ზემოთ აღინიშნა, გნაისის კომპონენტი საკმაოდ ცვალებადია. თუმცა, ამ ჯგუფის ყველა ჯიშში ეს შესაძლებელიაგანსაზღვრეთ რიგი ყველაზე გავრცელებული მინერალები. გნაისების უმეტესობა ეფუძნება:
- ფელდსპარი (ორთოკლაზა, პლაგიოკლაზა);
- კვარცი;
- მიკა (ბისკოვიტი, ბიოტიტი და ა.შ.).
მცირე რაოდენობა შეიძლება შეიცავდეს ჰორნბლენდს (ავგიტი), ისევე როგორც სხვადასხვა მინარევებს.
მინერალური სპექტრი შეიძლება ასევე შეიცავდეს:
- გრაფიტი;
- სტავროლიტი;
- კიანიტი;
- გარნიტი;
- სილიმანიტი;
- ამფიბოლები;
- პორფირობლასტები;
- ეპიდოტი.
ზოგადად, შეიძლება ითქვას, რომ გნეისის სტრუქტურას ქმნიან ღია და მუქი სილიკატები, რომლებიც ქმნიან არარეგულარულ ქვეპარალელურ ზოლებს 1-დან 10 მმ-მდე სისქით. თუმცა, ზოგჯერ ისინი შეიძლება ბევრად უფრო სქელი იყოს. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ასეთმა გნაისმა განიცადა ნაწილობრივი დნობა ან ახალი მასალის დანერგვა. ასეთი ცვლილებები ხდება სხვა ტიპის კლდეზე - მიგმატიტზე გადასვლისას.
მიუხედავად კარგად განვითარებული ფენების, გნაისის მთავარი თვისება მთლიანობაა. ეს საკმაოდ ძლიერი ჯიშია. დატვირთვის გავლენის ქვეშ, ის არ იშლება ლამინირების სიბრტყეების გასწვრივ, როგორც, მაგალითად, ფიქალი. ეს აიხსნება იმით, რომ მინერალური მარცვლების 50%-ზე ნაკლები იღებს სწორ ორიენტაციას გნეისში. შედეგად, იქმნება საკმაოდ უხეში ფენიანი სტრუქტურა. გაყოფის ბუნება არის ერთ-ერთი ძირითადი პარამეტრი, რომლის მიხედვითაც შესაძლებელია განისაზღვროს რომელი კლდეა გნეისი და რომელი ფილიტი ან ფიქალი.
სინათლის ზოლები ჩვეულებრივ წარმოიქმნება ფელდსპარით დაკვარცი, ხოლო მუქი - მაფიური მინერალები (ჰორნბლენდი, პიროქსენი, ბიოტიტი და ა.შ.).
ჯიშის ფორმირება
გნაისი წარმოიქმნება მინერალური მარცვლების გადაკრისტალიზაციის შედეგად ძლიერი სიცხისა და წნევის ქვეშ. ეს პროცესი ხდება ფირფიტის შეჯახების საზღვარზე და ეწოდება რეგიონულ მეტამორფიზმი. ამ ცვლილებების დროს, მინერალური მარცვლები იზრდება ზომით და იყოფა ზოლებად, რაც კლდეს უფრო სტაბილურს ხდის.
გნაისი შეიძლება წარმოიქმნას სხვადასხვა წინამორბედებისგან, მათ შორის:
- თიხის და ქვიშის საბადოები;
- ცეცხლოვანი ქანები;
- სილიკო-კარბონატული და კარბონატული საბადოები.
ყველაზე ტიპიური გნაისის პროტოლიტი არის ფიქალი. ტემპერატურისა და წნევის ზემოქმედებით გადაიქცევა ფილიტად, შემდეგ მეტამორფულ სქელში და ბოლოს გნეისად. ამ პროცესს თან ახლავს თავდაპირველი ქანების თიხის კომპონენტების მიკაებად გადაქცევა, რომლებიც რეკრისტალიზაციის შედეგად გარდაიქმნება მარცვლოვან მინერალებად. ამ უკანასკნელის გამოჩენა ითვლება გნაისზე გადასვლის საზღვარად.
დიარიტი ასევე საკმაოდ გავრცელებული პროტოლითია. გრანიტი ასევე შეიძლება იყოს წინამორბედი, რომელიც მაღალი ტემპერატურისა და წნევის ზემოქმედების შედეგად იძენს ზოლიან სტრუქტურას. ასეთ გნაისს გრანიტს უწოდებენ. მისი ფორმირებისას მინერალოგიური გარდაქმნები პრაქტიკულად არ ხდება. ცვლილებები ძირითადად სტრუქტურულია.
გრანიტის გნაისიც წარმოიქმნება ზოგიერთი დანალექი ქანების მეტამორფიზმის შედეგად. Საბოლოო პროდუქტიმათ ტრანსფორმაციას აქვს ზოლიანი სტრუქტურა და გრანიტის მსგავსი მინერალოგიური შემადგენლობა.
კლასიფიკაცია
კლდეების კლასიფიკაცია ეფუძნება გნაისის ოთხ მახასიათებელს:
- პროტოლითის ტიპი;
- პროტოლიტის სახელი;
- მინერალური შემადგენლობა;
- სტრუქტურა და ტექსტურა.
ორმაგი ტერმინი ჩვეულებრივ გამოიყენება ჯიშის ჯიშის აღსანიშნავად. მაგალითად, სახელში სიტყვა „გრანიტის“არსებობა მიუთითებს იმაზე, რომ ასეთი გნაისი წარმოიქმნა გრანიტისგან, ხოლო „დიორიტი“- დიორიტისაგან. ამ შემთხვევაში, საკვალიფიკაციო ტერმინი შეესაბამება კონკრეტულ პროტოლითს.
კლასიფიკაცია წინამორბედი ჯიშის ტიპის მიხედვით უფრო ფართოა. მისი თქმით, ყველა გნაისი იყოფა ორ ტიპად:
- ორთოგნეისები - წარმოქმნილი ცეცხლოვანი ქანებისგან;
- პარაგნეისები - წარმოიშვა დანალექი ქანებიდან.
მინერალური შემადგენლობით გამოირჩევა გნეისების შემდეგი სახეობები:
- პიროქსენი;
- ტუტე;
- ამფიბოლი;
- ბიოტიტი;
- ორი მიკა;
- კუნთოვანი;
- პლაგიოგნეისები.
თუ სიტყვა "გნაისის" წინ არ არის დამახასიათებელი ტერმინი, მაშინ კომპონენტის შემადგენლობა პირობითად ითვლება კლასიკურად (ფელდსპარი, კვარცი, ბიოტიტი).
სტრუქტურული კლასიფიკაცია ახასიათებს ფენების ფორმას და განლაგებას. მუქ და ღია ზოლებს შეუძლიათ შექმნან სხვადასხვა ტექსტურა, რის გამოც განასხვავებენ ხის, ფოთლის, ლენტის გნაისებს და ა.შ.
ფიზიკური და მექანიკური თვისებები
გნაისის ჯგუფში, სხვადასხვა ქანების ათვლის ხარისხიმერყეობს საკმაოდ ფართო დიაპაზონში და, შესაბამისად, ფიზიკური და მექანიკური თვისებების მაჩვენებლები მკვეთრად იცვლება. შემდეგი მნიშვნელობები დადგინდა ექსპერიმენტულად ძირითადი მახასიათებლებისთვის:
- სიმკვრივე - 2650-2870 გ/მ3;
- წყლის შეწოვა - 0.2-2.3%;
- ფოროზი - 0.5-3.0%.
ზოგადად, გნაისი შეიძლება შეფასდეს, როგორც მძიმე, მყარი და უხეში კლდე მაღალი სიმკვრივით და მკაფიოდ ფენიანი სტრუქტურით, რომელიც მდგრადია გახლეჩვის მიმართ. ამ ქვის სიმტკიცე შედარებულია ფოლადთან.
პრაქტიკული აპლიკაცია
Gneiss ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო და ლანდშაფტის დიზაინში. ამ ქვის უმეტესი ნაწილი გამოიყენება ხრეშისა და დატეხილი ქვის დასამზადებლად, მაგრამ ეს ქვა ასევე შესაფერისია:
- საძირკვლის დაგებისთვის;
- ფილების დასამზადებლად;
- ტროტუარების, სანაპიროების მოსაპირკეთებლად;
- როგორც ნანგრევები.
გნეისის, როგორც სამშენებლო მასალის უპირატესობა არის მისი სიმტკიცე და გამძლეობა საყოფაცხოვრებო მჟავების მიმართ. ამ ქვის ესთეტიკური სილამაზე მას შესაფერისს ხდის მოსაპირკეთებელი ფილების წარმოებისთვის. გნაისი ხშირად ანაცვლებს გრანიტს, რადგან ამ უკანასკნელის მოპოვება გაცილებით ძვირია.
