¿Qué es el gneis? Rocas metamórficas. Origen, composición, propiedades y uso de los gneises

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificación: 2024-02-12 06:02

El gneis es una roca de grano grueso de origen metamórfico con una estructura característica en forma de capas alternas de varios minerales. Como resultado de este arreglo, tiene una apariencia rayada. El término "gneis" no está asociado a una composición mineral específica, ya que esta última varía mucho y depende del protolito (precursor). Esta roca tiene muchas variedades.

¿Qué es el gneis?

Como se indicó anteriormente, el nombre "gneis" es un indicador de la textura, no de la composición de los componentes. Esta definición incluye muchas rocas metamórficas con una estructura en bandas, lo que refleja la separación de minerales claros y oscuros. Este tipo de ubicación indica la rigidez de las condiciones para la formación de todos los gneises.

La separación de minerales se produce con una migración de iones lo suficientemente fuerte, que solo es posible a temperaturas muy altas(600-700 °C). La segunda condición necesaria es una fuerte presión, lo que conduce a la aparición de rayas. Además, estos últimos pueden ser tanto rectos como curvos y tener diferentes espesores.

Un rasgo característico de la textura del gneis es también que sus bandas no son láminas o placas continuas, sino capas con una estructura granular. En la mayoría de los casos, los gránulos minerales son visibles a simple vista.

Visualmente, los gneises pueden verse diferentes. Cada tipo de raza de este tipo tiene un patrón único. Las capas minerales negras y claras pueden ser rectas, onduladas o tener una forma irregular. En este último caso, su arreglo parece caótico. En algunas piedras, las bandas son tan gruesas que la estructura del gneis solo es visible en un trozo de roca suficientemente grande.

Información general

El gneis es un tipo de roca muy común, más característico de las zonas bajas de la corteza continental. Sin embargo, en algunos lugares a menudo se encuentra en la superficie. Esto se encuentra en partes del mundo donde las rocas cristalinas no están cubiertas por capas sedimentarias (Escandinavia, Canadá, etc.).

La respuesta a la pregunta, qué es el gneis, no siempre fue inequívoca. Por primera vez este término fue utilizado por Agricola en 1556 para referirse a una roca con vetas de hierro. La base del uso moderno de este nombre supuestamente fue establecida en 1786 por Wegner. Definió el gneis como una roca de feldespato con mica de cuarzo yestructura de esquisto grueso.

Características de las rocas metamórficas

Se denominan rocas metamórficas, a las que se forman como resultado de la transformación de precursores de origen ígneo o sedimentario. Los cambios están asociados principalmente a procesos tectónicos, que conducen a que ciertas partes de la corteza terrestre caigan en condiciones de temperatura y presión elevadas. Esto desencadena una serie de procesos físicos y químicos que resultan en:

• a la recristalización - un cambio en la orientación, ubicación y estructura de los minerales;
• deshidratación;
• migración de soluciones;
• transformación de unos compuestos químicos en otros;
• introducción de nuevos componentes de la composición.

Como resultado, la roca original (sedimentaria, ígnea o metamórfica) adquiere propiedades completamente diferentes. Al mismo tiempo, el grado de cambio depende de la fuerza y duración de la influencia de los factores que causan la transformación.

Los ejemplos típicos de rocas metamórficas son la cuarcita, el mármol y el esquisto, formados a partir de arenisca, caliza y arcilla, respectivamente. Los protolitos ígneos y sedimentarios se comportan de manera diferente durante la transformación. A menudo, el metamorfismo se produce en varias etapas.

Gneiss es un ejemplo de roca metamórfica de alta calidad. Esto significa que se formó en condiciones físicas muy duras.

Estructura y composición del gneis

Como se indicó anteriormente, la composición de los componentes del gneis es bastante variable. Sin embargo, en todas las razas de este grupo es posibleidentificar algunos de los minerales más comunes. La mayoría de los gneises se basan en:

• feldespato (ortoclasa, plagioclasa);
• cuarzo;
• mica (biscovita, biotita, etc.).

Una pequeña cantidad puede contener hornblenda (augita), así como varias impurezas.

El espectro mineral también puede incluir:

• grafito;
• estaurolita;
• cianita;
• granate;
• sillimanita;
• anfíboles;
• porfiroblastos;
• epidota.

En general, podemos decir que la estructura del gneis está formada por silicatos claros y oscuros, que forman bandas subparalelas irregulares con un espesor de 1 a 10 mm. Sin embargo, a veces pueden ser mucho más gruesos. Esto sugiere que dicho gneis se derritió parcialmente o se introdujo material nuevo. Dichos cambios ocurren durante la transición a otro tipo de roca: la migmatita.

A pesar de las capas bien desarrolladas, la propiedad clave del gneis es la integridad. Esta es una raza bastante fuerte. Bajo la influencia de las cargas, no se parte a lo largo de los planos de laminación, como lo hace, por ejemplo, la pizarra. Esto se explica por el hecho de que menos del 50% de los granos minerales reciben la orientación correcta en el gneis. Como resultado, se forma una estructura en capas bastante gruesa. La naturaleza de la división es uno de los parámetros clave mediante los cuales es posible determinar qué roca es gneis y cuál es filita o esquisto.

Las vetas de luz suelen estar formadas por feldespato ycuarzo y oscuros - minerales máficos (hornblenda, piroxeno, biotita, etc.).

Formación de la raza

Gneiss se forma como resultado de la recristalización de granos minerales bajo fuerte calor y presión. Este proceso ocurre en el límite de colisión de placas y se llama metamorfismo regional. Durante estos cambios, los granos minerales aumentan de tamaño y se separan en bandas, lo que hace que la roca sea más estable.

El gneis se puede formar a partir de una variedad de precursores, que incluyen:

• depósitos de arcilla y arena;
• rocas ígneas;
• depósitos de silicocarbonato y carbonato.

El protolito de gneis más típico es el esquisto. Bajo la influencia de la temperatura y la presión, se convierte en filita, luego en esquisto metamórfico y finalmente en gneis. Este proceso va acompañado de la transformación de los componentes arcillosos de la roca original en micas, que, como consecuencia de la recristalización, se transforman en minerales granulares. La aparición de este último se considera el límite de la transición a gneis.

La diarita también es un protolito bastante común. El granito también puede servir como precursor, que, como resultado de la exposición a altas temperaturas y presiones, adquiere una estructura rayada. Tal gneis se llama granito. Durante su formación, prácticamente no se producen transformaciones mineralógicas. Los cambios son predominantemente estructurales.

El gneis de granito también se forma como resultado del metamorfismo de algunas rocas sedimentarias. Producto finalsu transformación tiene una estructura bandeada y una composición mineralógica similar al granito.

Clasificación

La clasificación de las rocas se basa en cuatro características del gneis:

• tipo de protolito;
• nombre del protolito;
• composición mineral;
• estructura y textura.

Se suele utilizar un término doble para designar una variedad de raza. Por ejemplo, la presencia de la palabra "granito" en el nombre indica que dicho gneis se formó a partir de granito y "diorita", a partir de diorita. En este caso, el término calificativo corresponde a un protolito particular.

La clasificación según el tipo de raza predecesora es más amplia. Según ella, todos los gneises se dividen en dos tipos:

• ortogneises - formados a partir de rocas ígneas;
• paragneisses - se originó a partir de rocas sedimentarias.

Los siguientes tipos de gneis se distinguen por su composición mineral:

• piroxeno;
• alcalino;
• anfíbol;
• biotita;
• dos-mica;
• musculoso;
• plagiogneises.

Si no hay un término calificador antes de la palabra "gneis", entonces la composición del componente se considera condicionalmente clásica (feldespato, cuarzo, biotita).

La clasificación estructural caracteriza la forma y disposición de las capas. Las bandas oscuras y claras pueden formar diferentes texturas, en relación con las cuales se distinguen los gneises en forma de árbol, de hoja, de cinta, etc.

Propiedades físicas y mecánicas

Dentro del grupo gneis, el grado de cizallamiento de diferentes rocasvaría en un rango bastante amplio y, por lo tanto, los indicadores de propiedades físicas y mecánicas fluctúan mucho. Se establecieron experimentalmente los siguientes valores para las principales características:

• densidad - 2650-2870 g/m³;
• absorción de agua - 0.2-2.3%;
• porosidad - 0.5-3.0%.

En general, el gneis se puede describir como una roca pesada, dura y áspera con una alta densidad y una estructura claramente estratificada que es resistente a la división. La dureza de esta piedra es comparable a la del acero.

Aplicación práctica

Gneiss es ampliamente utilizado en la construcción y el diseño del paisaje. La mayor parte de esta piedra se usa para hacer grava y piedra triturada, pero esta roca también es adecuada:

• para poner los cimientos;
• para hacer mosaicos;
• para enfrentar aceras, terraplenes;
• como escombros.

Las ventajas del gneis como material de construcción son su fuerza y resistencia a los ácidos domésticos. La belleza estética de esta piedra la hace apta para la producción de revestimientos. El granito suele sustituirse por gneis, ya que este último es mucho más caro de extraer.