неоморфизм

Неоморфизм относится к влажному метаморфическому процессу, в котором диагенетические изменения систематически преобразуют минералы либо в полиморфы , либо в кристаллические структуры, которые структурно идентичны породе (породам), из которых они развились. ^{[ 1 ]}

придуманный покойным Робертом Л. Фолком , Неоморфизм, включает в себя функции как рекристаллизации , так и инверсии, которые представляют собой геологические процессы, связанные в первую очередь с реформированием горных пород. Неоморфный процесс, в контексте геологии и петрографии , является одним из многих основных процессов, которые поддерживают как карбонатные минералы , так и известняк . Неоморфизм в значительной степени ответственен за метастабильность арагонита , и, когда позволяют и богатого магнием кальцита условия, неоморфные реакции и взаимодействия могут привести к потере текстуры и/или деформации особенностей затронутых горных пород. ^{[ 2 ]}

Виды неоморфизма

Рекристаллизация

Термин «рекристаллизация» в широком смысле относится ко многим метаморфическим процессам, которые изменяют размер и/или форму кристаллических образований и сохраняют химический состав и минералогию исходного минерала. Поскольку на рекристаллизацию приходится большая часть всех видимых изменений, вызванных неоморфизмом, термины «неоморфизм» и «рекристаллизация» неявно ссылаются друг на друга и поэтому в большинстве случаев могут использоваться как синонимы. В петрологии различают две формы перекристаллизации: перекристаллизация обращением и перекристаллизация замещением .

Инверсия

Инверсия — это сложная форма неоморфизма, при которой процесс рекристаллизации превращает полиморфы в разные полиморфы. Полиморфы, если быть ясными, — это минералы, которые отличаются друг от друга по своей кристаллической структуре, но в остальном состоят из одинаковых количеств и типов элементов. Как и любое изменение минеральной структуры, изменение полиморфов чаще всего происходит в средах, характеризующихся определенными оптимальными температурами и уровнями давления. Оптимальные уровни температуры и давления варьируются в зависимости от типа рассматриваемого минерала(ов).

В частности, повышение температуры вызывает увеличение атомных вибраций , что заставляет атомы дистанцироваться друг от друга. Возбужденные атомы продолжают расширяться до тех пор, пока повышение температуры не перестанет обеспечивать энергию, необходимую для дальнейшего расширения. Пострадавшие кристаллы и/или минералы вынуждены адаптироваться к вышеупомянутым атомным изменениям за счет расширения своих скелетных структур, что приводит к видимым изменениям вышеупомянутых кристаллов и минералов. При этом давление постоянно сжимает измененные кристаллы и минералы в плотные структуры; Конечный продукт представляет собой набор химически идентичных кристаллов, который структурно и визуально отличается от своего предшественника. ^{[ 3 ]}

Возможно, наиболее распространенный пример инверсии имеет место на углероде . Инверсия углерода, в зависимости от температуры и давления окружающей среды, приводит к образованию одной из двух очень различных полиморфных модификаций: при низкой температуре и низком давлении рекристаллизация путем инверсии приведет к образованию угля , а при высоком давлении и высокой температуре - к рекристаллизации путем инверсии. приведет к алмазу . И уголь, и алмаз происходят из углерода и химически идентичны, но они заметно отличаются друг от друга по внешнему виду. ^{[ 3 ]}

Замена

Замещение — это сложная форма неоморфизма, при которой процесс рекристаллизации включает растворение одного минерала и почти немедленное «осаждение» на его месте другого; Полученный минерал отличается от своего предшественника по химическому составу. Замена происходит без каких-либо существенных изменений объема между исходными и реформированными минералами, и этот процесс часто характеризуется как разрушающий ткань или сохраняющий ткань, что относится к потере текстуры и сохранению текстуры соответственно. замена окаменелостей кремнем сохраняет ткань, тогда как Например, замена арагонита и кальцита доломитом часто разрушает ткань. Кстати, именно этот процесс (замещение арагонита и кальцита доломитом) является наиболее распространенной формой рекристаллизации замещением. Подобно влажным полиморфным превращениям, рекристаллизация замещением происходит на различных минералах, в том числе на кремне, пирит , гематит , апатит , ангидрит и доломит и другие. ^{[ 1 ]}

Неоморфные процессы

Коалесцитивный неоморфизм

Неоморфизм считается коалесцитивным , когда процесс рекристаллизации включает либо образование более крупных кристаллов вместо и за счет более мелких кристаллических образований, либо образование более мелких кристаллов внутри ранее существовавших образований кристаллов. существуют два типа коалесцитивного неоморфизма В петрологии : усиливающийся неоморфизм и деградирующий неоморфизм. ^{[ 4 ]}

Усугубляющийся неоморфизм

Неоморфизм считается ухудшающимся , когда рекристаллизация приводит к увеличению размера кристаллов. Кристаллическая мозаика исходного минерала или кристаллических образований часто разрушается в процессе и в конечном итоге заменяется либо грубой кристаллической мозаикой, либо полиморфами. И образующиеся в результате кристаллические мозаики, и/или полиморфы химически идентичны – за некоторыми незначительными исключениями, обусловленными некоторыми относительно незначительными химическими изменениями, происходящими во время реакционных процессов – с минералами, из которых развились аградированные кристаллы. ^{[ 4 ]}

Одна из распространенных форм усиливающегося неоморфизма называется порфироидным неоморфизмом. Неоморфизм порфироидов возникает, когда небольшое количество крупных кристаллов образуется в области статических основных масс, которые, как следует из названия, представляют собой участки земли, характеризующиеся относительно незначительными и несущественными метаморфическими изменениями. ^{[ 1 ]} Помимо вышесказанного, для порфироидного неоморфизма характерно разрушение исходной микритовой матрицы. ^{[ 5 ]}

Деградирующий неоморфизм

Неоморфизм считается деградирующим , когда процесс рекристаллизации сопровождается общим уменьшением размера любого затронутого кристаллического образования(й). Деградирующий неоморфизм — это форма коалесцитивного неоморфизма, при которой новые кристаллы образуются из уже существующих кристаллов. Эта форма неоморфизма относительно редка и обычно возникает только в стрессовых условиях и на минералах, которые остались относительно незатронутыми метаморфизмом . ^{[ 4 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Сэм Боггс (март 2009 г.). «Диагенез карбонатных пород» . Петрология осадочных пород . ISBN 9780521897167 .
^ Университет нефти и полезных ископаемых (2007 г.). Карбонатная геология (PDF) .
^ Перейти обратно: ^а ^б Профессор Стивен А. Нельсон. Минералы . Архивировано из оригинала 1 марта 2014 г. Проверено 8 апреля 2015 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Питер Шолле и Дана Ульмер-Шолле (8 июля 2010 г.). «Петрография карбонатных пород» . Цветной справочник по петрографии карбонатных пород: зерна, текстуры, цементы и порозиты . ISBN 9780891813583 .
^ Эрик Флюгель (октябрь 2006 г.). «Изменение и рекристаллизация» . Микрофации карбонатных пород: анализ, интерпретация и применение . ISBN 9783642037962 .

Дальнейшее чтение

На седьмой странице этого PDF-файла описаны некоторые характеристики неоморфизма: Геол 464: Карбонатная геология, 2007 г., лекция 10.
На первой странице этого PDF-файла кратко рассказывается о роли неоморфизма в диагенезе карбонатов: Geol 464: Carbonate Geology 2007, Лекция 8.
В следующей статье описывается роль неоморфизма в карбонатном метаморфизме: Карбонатные осадочные породы.
В следующем PDF-файле анализируются различные роли неоморфизма в стратиграфических сдвигах: Стратиграфические сдвиги в изотопах углерода из протерозойских строматолитовых карбонатов (Мавритания): влияние первичной минералогии и диагенеза.
В следующем PDF-файле подробно описан процесс рекристаллизации в древнем известняке: Рекристаллизация в древнем известняке.
В следующей энциклопедии обобщены различные функции неоморфизма. Энциклопедия наук о твердой Земле под редакцией Филипа Кири, июль 2009 г., Wiley-Blackwell, стр. 421 ISBN 978-1-4443-1388-8

[2braun1994-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Сэм Боггс (март 2009 г.). «Диагенез карбонатных пород» . Петрология осадочных пород . ISBN 9780521897167 .

[2] Университет нефти и полезных ископаемых (2007 г.). Карбонатная геология (PDF) .

[3kbraun94-3] Перейти обратно: ^а ^б Профессор Стивен А. Нельсон. Минералы . Архивировано из оригинала 1 марта 2014 г. Проверено 8 апреля 2015 г.

[1braun1994-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с Питер Шолле и Дана Ульмер-Шолле (8 июля 2010 г.). «Петрография карбонатных пород» . Цветной справочник по петрографии карбонатных пород: зерна, текстуры, цементы и порозиты . ISBN 9780891813583 .

[5] Эрик Флюгель (октябрь 2006 г.). «Изменение и рекристаллизация» . Микрофации карбонатных пород: анализ, интерпретация и применение . ISBN 9783642037962 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]