Роговик

Образец полосчатых роговиков, образовавшихся в результате контактного метаморфизма песчаников и сланцев гранитной . интрузией

Роговик - это групповое название набора контактных метаморфических пород, которые были обожжены и затвердели под воздействием тепла интрузивных магматических масс и стали массивными, твердыми, колючими, а в некоторых случаях чрезвычайно жесткими и долговечными. Эти свойства обусловлены мелкозернистыми несоставными кристаллами с пластинчатыми или призматическими формами , характерными для метаморфизма при высокой температуре, но без сопутствующей деформации. Этот термин происходит от немецкого слова Hornfels , что означает «роговой камень», из-за его исключительной прочности и текстуры, напоминающих рога животных. называли эти камни Шахтеры северной Англии точильными камнями .

Большинство роговиков мелкозернистые, и хотя исходные породы (такие как песчаник , сланец , сланец и известняк ) могли быть более или менее расщепленными из-за наличия напластований или плоскостей спайности , в роговиках эта структура стирается или становится неработоспособной. . Хотя на многих роговиках сохранились остатки первоначальной подстилки, они прорываются через это так же легко, как и вдоль него; на самом деле они имеют тенденцию разделяться на кубические фрагменты, а не на тонкие пластинки. Листовые минералы могут быть в изобилии, но расположены случайным образом.

Чаще всего роговики образуются в интрузий верхней ореоле гранитных или средней коры. Роговик, образовавшийся в результате контактного метаморфизма в результате вулканической активности очень близко к поверхности, может давать необычные и характерные минералы. Иногда имеют место изменения состава, вызванные флюидами, выделяемыми магматическим телом ( метасоматоз ). - Фация роговиков это метаморфическая фация , которая занимает часть метаморфического давления-температуры с самым низким давлением.

Наиболее распространенные роговики ( биотитовые роговики) имеют темно-коричневую или черную окраску с несколько бархатистым блеском из-за обилия мелких кристаллов блестящей черной слюды . Также у большинства распространенных роговиков имеется черная полоса. Роговик липовый часто бывает белого, желтого, бледно-зеленого, коричневого и других цветов. Зеленый и темно-зеленый — преобладающие оттенки роговиков, образующихся в результате изменения магматических пород . Хотя по большей части составляющие зерна слишком малы, чтобы их можно было определить невооруженным глазом, часто встречаются более крупные кристаллы ( порфиробласты ) кордиерита , граната или андалузита, разбросанные по тонкой матрице, и они могут стать очень заметными на выветрелых гранях камня. скала.

Структура

Строение роговиков весьма характерно. Очень редко какие-либо минералы имеют кристаллическую форму, но мелкие зерна плотно прилегают друг к другу, как фрагменты мозаики; они обычно имеют почти равные размеры. Это назвали pflaster или конструкцией тротуара из-за сходства с грубым покрытием. Каждый минерал может также содержать частицы других; в кварце , например, в большом количестве могут появляться мелкие кристаллы графита , биотита, оксидов железа , силлиманита или полевого шпата. Часто таким образом все зерна делают полупрозрачными. Мельчайшие кристаллы могут иметь следы кристаллических очертаний; несомненно, они новой формации и возникли на месте . Это заставляет нас полагать, что вся порода была перекристаллизована было мало свободы при высокой температуре и в твердом состоянии, так что у минеральных молекул для создания хорошо индивидуализированных кристаллов. Регенерация породы оказалась достаточной, чтобы стереть большую часть первоначальных структур и более или менее полностью заменить прежние минералы новыми. Но кристаллизация была затруднена твердым состоянием массы, и новые минералы оказались бесформенными и не смогли отбросить примеси, а выросли вокруг них.

Композиции

Образец Хорнфелса (Нормандия, Франция)

Пелитовый

Глины , осадочные сланцы и сланцы дают биотитовые роговики, в которых наиболее заметным минералом является биотитовая слюда, мелкие чешуйки которой прозрачны под микроскопом, имеют темную красновато-коричневую окраску и сильный дихроизм . Имеется также кварц и часто значительное количество полевого шпата, а графит, турмалин и оксиды железа часто встречаются в меньшем количестве. В этих биотитовых роговиках часто встречаются минералы, состоящие из силикатов алюминия; обычно это андалузит и силлиманит , но кианит встречается и в роговиках, особенно в тех, которые имеют рассланцованный характер. Андалузит может быть розовым и часто плеохроичным в тонких шлифах, или он может быть белым с крестообразными темными включениями матрицы, характерными для хиастолита . Силлиманит обычно образует чрезвычайно мелкие иглы, погруженные в кварц.

В породах этой группы нередко встречается и кордиерит, который может иметь очертания несовершенных шестиугольных призм, разделяющихся в поляризованном свете на шесть секторов. В биотитовых роговиках слабая полоса может указывать на первоначальное залегание неизмененной породы и соответствует небольшим изменениям в природе отложившихся осадков . Чаще наблюдается отчетливая пятнистость, видимая на поверхности ручных экземпляров. Пятна округлые или эллиптические, могут быть светлее или темнее остальной части камня. В некоторых случаях они богаты графитом или углеродистыми веществами; у других они полны коричневой слюды; некоторые пятна состоят из гораздо более крупных зерен кварца, чем встречаются в матрице. Частота, с которой эта особенность вновь появляется у менее измененных сланцев и роговиков, весьма примечательна, тем более что кажется очевидным, что пятна не всегда имеют одну и ту же природу или происхождение. Роговик турмалина иногда встречается по краям турмалиновых гранитов; они черные с маленькими иголками шерла , которые под микроскопом темно-коричневые и насыщенно плеохроичные. Поскольку турмалин содержит бор , должно было быть некоторое проникновение паров гранита в осадки. Породы этой группы часто встречаются в оловянных районах Корнуолла , особенно вблизи залежей.

Карбонат

Вторая большая группа роговиков — это известково-силикатные роговики, возникающие в результате термического изменения нечистого известняка . Более чистые пласты перекристаллизовываются в мраморы , но там, где первоначально была примесь песка или глины, образуются известковосодержащие силикаты, такие как диопсид , эпидот , гранат , сфен , везувиан и скаполит ; с этими флогопитами различные полевые шпаты, пириты , кварц и актинолит часто встречаются . Эти породы мелкозернистые и, хотя часто полосатые, прочные и намного тверже первоначальных известняков. Они чрезвычайно изменчивы по своему минералогическому составу и очень часто чередуются в тонких прослоях с биотитовыми роговиками и затвердевшими кварцитами . При перфузии борными и фтористыми парами из гранита они могут содержать много аксинита , флюорита и датолита , но альтиминистые силикаты в этих породах отсутствуют.

Мафик

Из диабазов , базальтов , андезитов и других магматических пород образуется третий тип роговиков. Они состоят в основном из полевого шпата с роговой обманкой (обычно коричневого цвета) и бледным пироксеном. Другими распространенными компонентами являются сфен, биотит и оксиды железа, но эти породы демонстрируют большое разнообразие состава и структуры. Там, где исходная масса разложилась и содержала кальцит, цеолиты , хлорит и другие вторичные минералы либо в жилах, либо в полостях, обычно имеются округлые участки или неправильные полосы, содержащие набор новых минералов, которые могут напоминать таковые из кальциево-силикатных роговиков, указанных выше. описано. Исходные порфировые , флюидальные, пузырчатые или фрагментарные структуры магматической породы отчетливо видны на менее поздних стадиях роговиковости, но становятся менее заметными по мере прогрессирования изменений.

В некоторых районах встречаются роговики, приобретшие в результате расслоения сланцеватую структуру и образующие переходы в сланцы и гнейсы , содержащие те же минералы, что и роговики, но имеющие вместо роговиков сланцеватую структуру. Среди них можно упомянуть кордиеритовые и силлиманитовые гнейсы, андалузитовые и кианитовые слюдяные сланцы, а также те рассланцованные кальцито-силикатные породы, которые известны как циполины . Общепризнано, что это осадки, претерпевшие термические изменения, однако точные условия их образования не всегда ясны. Существенные особенности роговика приписываются действию тепла, давления и проникающих паров, регенерирующих горную массу без производства расплавления (по крайней мере, в больших масштабах). Однако утверждалось, что часто происходят обширные химические изменения из-за попадания вещества из гранита в окружающие его породы. В качестве свидетельства этого указывается образование новых полевых шпатов в роговиках. Хотя эта сквернопатия могла иметь место в некоторых местах, в других она явно отсутствует. Большинство авторов в настоящее время рассматривают эти изменения как имеющие чисто физическую, а не химическую природу.

Фации

Эклогит Синий сланец Зеленый сланец Пренит- Пумпеллиит Цеолит Гранулит Амфиболит Роговик Санидинит П ( большой ) Т (°С) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Метаморфические фации в барико - температурном пространстве. Различные фации роговиков занимают область низкого давления пространства.

Фация роговиков занимает часть метаморфического барико-температурного пространства с наименьшим давлением и температурой от низкой до высокой. Он подразделяется на низкотемпературный режим альбит - эпидотовых роговиков, среднетемпературный режим роговообманковых роговиков, высокотемпературный режим пироксеновых роговиков и сверхвысокотемпературный режим санидинита. Последнюю иногда выделяют в отдельную фацию. Максимальные давления около 2 кбар, температуры около 300-500 С для фации альбит-эпидотовых роговиков, 500-650 С для фации роговообманковых роговиков, 650-800 С для фации пироксеновых роговиков и выше 800 С для фации санидинитовой. .

Фактические минералы, присутствующие в каждой фации, зависят от состава протолита . Для основного протолита альбит-эпидотовая фация роговиков характеризуется альбитом и эпидотом или цоизитом с небольшим количеством актинолита и хлорита . В фации роговообманковых роговиков он сменяется роговой обманкой, плагиоклазом , пироксеном и гранатом , который, в свою очередь, уступает место ортопироксену , авгиту , плагиоклазу и характерным примесям граната в фации пироксеновых роговиков и санидинитовой фации, причем последние два для этого неразличимы. состав протолита.

Для ультраосновного протолита альбит-эпидотовая фация характеризуется серпентином , тальком , тремолитом и хлоритом, сменяясь форстеритом , ортопироксеном, роговой обманкой, хлоритом и характерными второстепенными алюминиевыми шпинелями и магнетитами в роговой обманке, которые в свою очередь уступают место форстериту, ортопироксену, авгиту, плагиоклазу и алюминиевой шпинели в фация пироксеновых роговиков. Санидинитовая фация этого состава отличается от фации пироксеновых роговиков лишь исчезновением алюмошпинелида.

Для пелитового протолита толща представлена ​​кварцем , плагиоклазом, мусковитом , хлоритом и кордиеритом альбит-эпидотовой фации; кварц, плагиоклаз, мусковит, биотит, кордиерит и андалузит в роговообманковой фации роговиков; и кварц, плагиоклаз, ортоклаз, андалузит, силлиманит , кордиерит и ортопироксен в фации пироксеновых роговиков. Санидинитовая фация представлена ​​кварцем, плагиоклазом, силлиманитом, кордиеритом, ортопироксеном, сапфирином и алюминиевой шпинелью.

Для известковистого протолита последовательность кальцит , доломит , кварц, тремолит, тальк, форстерит для альбит-эпидотовой роговичной фации; кальцит, доломит, кварц, тремолит, диопсид и форстерит для роговообманковой фации роговиков; кальцит, кварц, дипозид, форстерит и волластонит для фации пироксеновых роговиков; и кальцит, кварц, диопсид, форстерит, волластонит, монтичеллит и акерманит для санидинитовой фации.

Акустические свойства

Роговики обладают способностью резонировать при ударе. Майкл Теллинджер описал эти камни в Южной Африке, также известные как «камни-кольца» из-за их способности звонить как колокол. Музыкальные камни Скиддо — пример литофона, сделанного из роговика.

См. также

• Список типов горных пород - Список типов горных пород, признанных геологами.

Ссылки

• В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Флетт, Джон Смит (1911). « Роговики ». В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . Том. 13 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 710–711.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с Хорнфелсом, на Викискладе?