МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

1. Гнейсы

Гнейсами называют породы более или менее сланцеватого сложения, в большинстве случаев состоящие из кварца, полевого шпата и слюды или роговой обманки: эти минералы расположены в них не беспорядочно, как в граните или диорите, а ориентированно или слоями, в чем и заключается главное отличие гнейсов от соответствующих по минералогическому составу массивно-кристаллических пород.

Между гранитами и гнейсами нередко наблюдаются постепенные переходы. В зависимости от того, насколько ясно выражена слоистость, такие породы называют гранит о-гнейсами или г н е й с о-г р а н и т а м и. Некоторые гнейсы отличаются резко выраженной полосчатостью, зависящей от преобладания в отдельных слоях темных или светлых минералов; такая полосчатость особенно хорошо заметна, если в одних слоях скопляются темные листочки биотита, а в других—светлые полевые шпаты и кварц. Встречаются гнейсы, в которых наблюдаются светлые пятна полевого шпата чечевицеобразной формы, обведенные каемками темных минералов; такие гнейсы называются очковыми. Наконец, встречаются гнейсы, равномерно окрашенные, нередко в темные цвета.

По происхождению различают ортогнейсы, которые обычно образуются из древних докембрийских или палеозойских гранитных пород, слагающих древние кристаллические щиты и застывавших при одновременном сильном одностороннем давлении в результате действия горообразующих сил, и парагнейсы, представляющие главным образом продукты метаморфизации аркозовых песчаников и некоторых других осадочных пород.

Парагнейсы характеризуются нередко резко выраженной сланцеватостью. К парагнейсам относятся, между прочим, и упомянутые выше «очковые» гнейсы.

Гнейсы широко распространены главным образом в свитах древних метаморфических пород, составляя главную их массу.

В СНГ гнейсы встречаются на Украине в пределах Южнорусской кристаллической полосы, на Урале, на Кавказе, в горных хребтах Средней Азии, Восточной Сибири, в Карелии и других районах СНГ.

Гнейсы и гранито-гнейсы применяются для строительных целей и для мощения улиц, как и граниты, но уступают последним по прочности, так как благодаря слоистому расположению минералов они легче выветриваются и разрушаются по направлению сланцеватости, чем породы зернистокристаллического строения.

Кристаллические сланцы

К кристаллическим сланцам принадлежат слюдяные сланцы, филлиты, хлоритовые, тальковые сланцы и породы переходных типов — слюдяно-хлоритовые, серицитовые сланцы и т. п.

Слюдяные сланцы отличаются резко выраженным сланцеватым сложением, а нередко также и плойчатостью.

Главными составными частями слюдяных сланцев являются слюды, чаще всего мусковит или биотит, иногда оба вместе, и, кроме того, кварц. При преобладании кварца слюдяные сланцы переходят в кварциты, а в присутствии полевых шпатов — в гнейсы. Иногда в массе их встречаются кристаллы граната, турмалина, а в отдельных случаях также чешуйчатые агрегаты графита.

Слюдяные сланцы являются породами, широко распространенными, в особенности среди образований архейской группы. В СНГ слюдяные сланцы развиты на Урале, в Карелии, в Сибири и других районах.

Из отдельных видов слюдяных сланцев нужно отметить графито-слюдяные сланцы, в которых в довольно значительном количестве присутствует графит в виде более или менее крупных чешуи и чешуйчатых агрегатов с металловидным блеском. Иногда графит образует мелкие чешуйки и зерна, окрашивающие породу в черный или темносерый цвет.

При значительном содержании и высоком качестве графита сланцы разрабатываются для извлечения последнего, например, на Украине, в районе г. Жданова и.в особенности в Прибугском районе (Завальевское месторождение), где построена обогатительная фабрика.

Филлиты. Чаще всего это — тонкосланцеватые породы зелено го, красноватого, серого и черного цветов; отличаются от глини стого сланца только более блестящей поверхностью сланцеватости, на которой блестят тонкие чешуйки серицита. Кроме того, в них заметны узелки, зернистые прослои и линзочки кварца вторичного происхождения. Иногда встречаются включения зерен граната, биотита, альбита, ильменита, пирита и других минералов.

По сравнению со слюдяными сланцами, с которыми они очень сходны, филлиты гораздо менее метаморфизованы и раскристал-лизованы.

Хлоритовые и тальковые сланцы окрашены обычно в зеленые цвета различных оттенков и обладают сланцеватым сложением.

Хлоритовые сланцы состоят главным образом из листочков зеленого хлорита; кроме того, в них присутствуют магнетит, части в виде хорошо образованных небольших кристаллов, актинолит, эпидот, изредка также альбит.

Иногда количество какого-либо из второстепенных минералов увеличивается настолько, что он приобретает преобладающее значение, и сланцы получают соответственное название. При преобладании актинолита получаются а к т и н о л и т о-х л о р и т о в ые

сланцы; при значительном увеличении количества э п и дот а и в присутствии альбита — х л о р и т о-э п и д о т о —ал ь б и т о в ы е сланцы и т. д.

Сланцы последних двух типов широко развиты на Урале, где они являются продуктами метаморфизации порфиритов и порфиритовых туфов.

Особенно сильно метаморфизованы порфириты в области Среднего Урала. Благодаря появлению вторичной актинолитовой роговой обманки — обычно в виде удлиненных кристаллов,— хлорита, а иногда и эпидота, породы эти окрашены в фисташково-зеленый цвет. Кристаллы плагиоклаза теряют правильные очерта ния и принимают вид мелких, как бы вздутых линзочек, вытянутых в направлении сланцеватости. В результате этих изменений порфириты превращаются в совершенно не похожие на них породы, носящие название зеленых актин олитовых, зеленых альбит офировых и хлорито-эпидотоаль-битовых сланцев.

Туфы порфиритов, в результате подобных же изменений, также превращаются в зеленые сланцы различного состава.

Тальковые сланцы, жирные на ощупь, часто белые, широко распространены на Урале и состоят главным образом из чешуек талька. Кроме того, они содержат в большем или меньшем количестве магнезит, хлорит, слюду (серицит), роговую обманку, реже другие минералы.

Тальковые и хлоритовые сланцы, по сравнению со слюдистыми сланцами и гнейсами, играют подчиненную роль и встречаются преимущественно в верхних горизонтах свит кристаллических сланцев. Они образовались главным образом из основных магма тических пород, как, например, диабазов, габбро, а иногда, как упомянуто выше, являются продуктами видоизменения порфиритов и их туфов. В некоторых случаях тальковые сланцы могли получиться и при гидрохимической метаморфизации серпентинитов.

Тальковые сланцы используются для получения талькового порошка, а также для изготовления огнеупорных кирпичей, причем тальк нагреванием превращается в форстерит (Mg₂SiО₄).

Амфиболиты, мраморы, кварциты

Амфиболиты. Метаморфические породы сланцеватой, реже плотной структуры. Они состоят главным образом из роговой обманки и полевого шпата; кроме того, в них иногда присутствуют гранаты, эпидот, пироксены и биотит. Амфиболиты образуются в результате метаморфизации различных пород группы габбро, а также диоритов; иногда можно наблюдать образование амфиболитов из осадочных пород—магнезиальных мергелей. Во внутренней контактовой зоне эти породы более крупнозернисты и состоят из крупных индивидуумов роговой обманки, как бы

сцементированных промежуточной массой из полевых шпатов. В наружных зонах массивов они мелкозернисты, окрашены в темный зеленовато-серый цвет и отличаются ясно сланцеватой текстурой.

Амфиболиты не пользуются большим распространением и образуют обыкновенно залежи и небольшие участки среди метаморфических пород, преимущественно гнейсов и слюдяных сланцев.

В СНГ амфиболиты встречаются на Урале, где нередко наблюдаются переходы габбровых пород в типичные амфиболиты.

Мрамор. Однородная равномерно зернистая порода, являющаяся продуктом перекристаллизации различных известняков, а иногда также и доломитов, под влиянием высокой температуры или большого давления. Мрамор состоит из агрегата зерен известкового шпата мозаичной структуры, к которому иногда примешиваются небольшие количества силикатных минералов, как, например, кварца, амфибола, пироксена, гранатов, а изредка и полевых шпатов.

Мраморы, расположенные особенно близко к контакту с магмой, отличаются особенной крупнозернистостью и часто окрашены в синеватый, желтый или красноватый цвет. На большом расстоя-нии от контакта мрамор имеет белый или серовато-синеватый цвет, причем последние разновидности особенно мелкозернисты.

В СНГ имеется много месторождений мрамора на Урале. Особенно славятся серые мраморы Уфалейского района, черный Каркадинский мрамор, белые: Сугомакский мрамор (Кыштым-ский горный округ), Коэлгинский и Прохоро-Баландинский (Челябинский район) и др. Месторождения доломитового мрамора имеются в Карелии, в окрестностях Петрозаводска, откуда он добывался для облицовки б. Исаакиевского собора и многих дворцов Ленинграда. Очень богаты цветными мраморами Грузинская и Армяния.

Мрамор применяется для орнаментных и облицовочных работ, а лучшие белые сорта, наиболее тонкозернистые, с однородным строением — для художественных скульптурных работ. Особенно широкое применение нашли себе различные мраморы в облицовке станций Московского метрополитена.

Кварциты. Метаморфические породы с перекристаллизованными зернами кварца и кварцевым цементом, соединенными в одну сплошную массу. Они представляют очень прочный строительный и облицовочный материал, отличающийся высокой твердостью и с трудом поддающийся обработке. Некоторые кварциты очень красивы в полированном виде и применяются в качестве поделочного камня.

В СНГ особенно славятся кварциты, добываемые в Карелии, как, например, тёмнокрасный шокшинский кварцит, добываемый близ с. Шокша в 60 км к югу от Петрозаводска (из него, между прочим, сделаны части мавзолея Ленина—Сталина и гробница Наполеона в Париже), зеленовато-серый каменноборский квар-

цит, светлокрасный пухтинский кварцит, добываемый на р. Пухте, в 40 км от Петрозаводска. Замечательно красив болорецкий квар-цит, добываемый на Алтае.

С сильно метаморфизованными железистыми кварцитами свя-заны крупнейшие в СНГ месторождения железных руд —гематита и магнетита — в районе Кривого Рога на Украине и в районе Курской магнитной аномалии.

Криворожские месторождения представляют узкую полосу чрезвычайно сильно дислоцированных и мстаморфизованных железистых кварцитов докембрийского возраста, общей длиной до 210 км, залегающих поверх толщи хлоритовых и амфиболитовых сланцев. Железистые кварциты представляют тонкослоистые породы, состоящие из магнетита, гематита и кварца и содержащие от 25 до 40% Fe. Если принять во внимание только богатые железом разновидности кварцитов («джеспилиты»), то в них одних заключаются огромные запасы железа.

Среди железистых кварцитов встречаются залежи чистого гематита линзообразной формы, несколько вытянутые по простиранию с содержанием Fe 60—69%.

Разработка этих залежей в крупном масштабе началась еще в 1881 г.; в настоящее время они являются главной рудной базой черной металлургии Юга СНГ.

В районе Курской магнитной аномалии под толщей осадочных пород мощностью 100—230 м залегают железистые кварциты типа криворожских; но обычно они содержат не гематит, а магнетит.

Скарны и роговики, яшмы

При воздействии магмы, вторгшейся в осадочные толщи, образуются метаморфические породы гораздо более ограниченного, чем сланцы, распространения. В зависимости от исходного состава вмещающих пород образуются из карбонатных пород с к а р-н ы, а из глинистых — роговики.

Скарны обычно имеют темный цвет, крупнокристалличны и в основном состоят, как правило, из гранатов и пироксенов; в них встречается, кроме того, много других кальцийсодержащих минералов: эпидот, скаполит, волластонит. Часто образование скарна сопровождается выделением больших количеств магнетита (Магнитогорск), сульфидных медных руд (Урал), а также руд вольфрама и молибдена (Кавказ, Средняя Азия).

Роговики образуются из глинистых сланцев и эффузивных зеле-нокаменных пород, метаморфизованных в контакте с интрузивными породами, чаще всего гранитами. Роговики представляют серую или белую плотную микрокристаллическую породу без сланцеватости с раковистым изломом. Из минеральных новообразований в роговиках встречаются кварц, биотит, магнетит, ортоклаз, амфиболы и пироксены. Для роговиков характерна мостовидная или роговиковая структура, весьма сходная со сложением булыжной мостовой. В СНГ роговики часто встречаются на Алтае, где они являются вмещающими породами полиметаллических рудных месторождений, известны они и в некоторых других районах.

С роговиками иногда весьма сходны яшмы, являющиеся породами, сложенными преимущественно тонкозернистым кварцем или халцедоном. Яшмы обычно содержат много примесей — гематит, эпидот, хлорит и пр. Они являются либо слабо измененными осадочными кремнистыми породами, либо породами метаморфического характера. Их применение, как красивого поделочного камня, общеизвестно.

Яшмы приурочены к дислоцированным районам развития эффузивных пород и широко распространены на Южном Урале, Казахстане и Алтае.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гапеев А. А. Геология твердых каустобиолитов. Госгеолиздат, 1949.

2. Л у ч и ц к и й В. И. Сокращенный курс петрографии. Углетехиздат, 1948.

3. Попов Г. М. и Шафрановский И. И. Кристаллография. Госгеолиздат, 1953.

4. Смольянинов Н. А. Практическое руководство по минералогии. Госгеолнздат, 1948.

5. Швецов М. С. Петрография осадочных пород. Госгеолиздат, 1948.

Дополнительная литература

1. А н шел ее О. М. Начала кристаллографии, Л. Г. У. 1952.

2. Бе тех тин А. Г. Минералогия, Госгеолиздат, 1950.

3. Р у х и н Л. Б. Основы литологии, Гостоптехиздат, 1953.

4. С м о л ь я и и н о в Н. А. и С и н е г у б Е. С. Определитель гипергенных минералов. Госгеолиздат. 1950.

5. Смольянинов Н. А. Как определять минералы по внешним признакам. Госгеолиздат, 1951.