Qu'est-ce que le gneiss ? roches métamorphiques. Origine, composition, propriétés et utilisation des gneiss

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:04

Le gneiss est une roche à gros grains d'origine métamorphique avec une structure caractéristique sous forme de couches alternées de divers minéraux. Du fait de cet agencement, il présente un aspect rayé. Le terme "gneiss" n'est pas associé à une composition minérale spécifique, puisque celle-ci varie fortement et dépend du protolithe (précurseur). Cette roche a de nombreuses variétés.

Qu'est-ce que le gneiss

Comme indiqué ci-dessus, le nom "gneiss" est un indicateur de texture, pas de composition de composants. Cette définition comprend de nombreuses roches métamorphiques avec une structure en bandes, reflétant la séparation des minéraux clairs et foncés. Ce type de localisation indique la rigidité des conditions de formation de tous les gneiss.

La séparation des minéraux se produit avec une migration d'ions suffisamment forte, ce qui n'est possible qu'à des températures très élevées(600-700°C). La deuxième condition nécessaire est une forte pression, ce qui entraîne l'apparition de rayures. De plus, ce dernier peut être à la fois droit et courbe et avoir différentes épaisseurs.

Une caractéristique de la texture du gneiss est également que ses bandes ne sont pas des feuilles ou des plaques continues, mais des couches à structure granuleuse. Dans la plupart des cas, les granules minérales sont visibles à l'œil nu.

Visuellement, les gneiss peuvent sembler différents. Chaque type de race de ce type a un motif unique. Les couches minérales noires et claires peuvent être droites, ondulées ou avoir une forme irrégulière. Dans ce dernier cas, leur disposition semble chaotique. Dans certaines pierres, les bandes sont si épaisses que la structure du gneiss n'est visible que sur un morceau de roche suffisamment grand.

Informations générales

Le gneiss est un type de roche très commun, le plus caractéristique des zones inférieures de la croûte continentale. Cependant, à certains endroits, on le trouve souvent en surface. On le trouve dans des régions du monde où les roches cristallines ne sont pas recouvertes de couches sédimentaires (Scandinavie, Canada, etc.).

La réponse à la question, qu'est-ce que le gneiss, n'a pas toujours été sans ambiguïté. Pour la première fois, ce terme a été utilisé par Agricola en 1556 pour désigner une roche avec des veines ferrugineuses. La base de l'utilisation moderne de ce nom aurait été posée en 1786 par Wegner. Il a défini le gneiss comme une roche de feldspath avec du mica de quartz etstructure de schiste grossier.

Caractéristiques des roches métamorphiques

On appelle les roches métamorphiques, qui se forment à la suite de la transformation de précurseurs d'origine ignée ou sédimentaire. Les changements sont principalement associés aux processus tectoniques, qui conduisent au fait que certaines parties de la croûte terrestre tombent dans des conditions de température et de pression élevées. Cela déclenche une série de processus physiques et chimiques qui se traduisent par:

• à la recristallisation - un changement dans l'orientation, l'emplacement et la structure des minéraux;
• déshydratation;
• migration de solutions;
• transformation de certains composés chimiques en d'autres;
• introduction de nouveaux composants de la composition.

En conséquence, la roche d'origine (sédimentaire, ignée ou métamorphique) acquiert des propriétés complètement différentes. Dans le même temps, le degré de changement dépend de la force et de la durée de l'influence des facteurs à l'origine de la transformation.

Les exemples typiques de roches métamorphiques sont le quartzite, le marbre et le schiste, formés respectivement de grès, de calcaire et d'argile. Les protolithes ignés et sédimentaires se comportent différemment lors de la transformation. Le métamorphisme se produit souvent en plusieurs étapes.

Gneiss est un exemple de roche métamorphique de haute qualité. Cela signifie qu'il s'est formé dans des conditions physiques très difficiles.

Structure et composition du gneiss

Comme indiqué ci-dessus, la composition des composants du gneiss est assez variable. Cependant, dans toutes les races de ce groupe, il est possibleidentifier un certain nombre de minéraux les plus courants. La plupart des gneiss sont basés sur:

• feldspath (orthose, plagioclase);
• quartz;
• mica (biscovite, biotite, etc.).

Une petite quantité peut contenir de la hornblende (augite), ainsi que diverses impuretés.

Le spectre minéral peut également inclure:

• graphite;
• staurolite;
• cyanite;
• grenat;
• sillimanite;
• amphiboles;
• porphyroblastes;
• épidote.

Généralement, on peut dire que la structure du gneiss est formée de silicates clairs et foncés, qui forment des bandes subparallèles irrégulières d'une épaisseur de 1 à 10 mm. Cependant, ils peuvent parfois être beaucoup plus épais. Cela suggère que ces gneiss ont subi une fusion partielle ou l'introduction de nouveaux matériaux. De tels changements se produisent lors de la transition vers un autre type de roche - la migmatite.

Malgré la stratification bien développée, la propriété clé du gneiss est l'intégrité. C'est une race assez forte. Sous l'influence des charges, il ne se fend pas le long des plans de stratification, comme le fait par exemple l'ardoise. Cela s'explique par le fait que moins de 50% des grains minéraux reçoivent la bonne orientation dans le gneiss. En conséquence, une structure en couches plutôt grossière est formée. La nature du clivage est l'un des paramètres clés permettant de déterminer quelle roche est du gneiss et laquelle est de la phyllite ou du schiste.

Les stries claires sont généralement formées de feldspath etquartz et sombres - minéraux mafiques (hornblende, pyroxène, biotite, etc.).

Formation de race

Le gneiss se forme à la suite de la recristallisation de grains minéraux sous forte chaleur et pression. Ce processus se produit à la limite de collision des plaques et est appelé métamorphisme régional. Au cours de ces changements, les grains minéraux grossissent et se séparent en bandes, ce qui rend la roche plus stable.

Le gneiss peut se former à partir de divers précurseurs, notamment:

• dépôts d'argile et de sable;
• roches ignées;
• dépôts de silico-carbonates et de carbonates.

Le protolithe de gneiss le plus typique est le schiste. Sous l'influence de la température et de la pression, il se transforme en phyllite, puis en schiste métamorphique et enfin en gneiss. Ce processus s'accompagne de la transformation des composants argileux de la roche d'origine en micas qui, à la suite de la recristallisation, se transforment en minéraux granuleux. L'apparition de ce dernier est considérée comme la limite de la transition vers le gneiss.

Diarite est aussi un protolithe assez commun. Le granit peut également servir de précurseur qui, à la suite d'une exposition à des températures et à des pressions élevées, acquiert une structure rayée. Un tel gneiss est appelé granite. Lors de sa formation, les transformations minéralogiques ne se produisent pratiquement pas. Les changements sont principalement structurels.

Le gneiss granitique se forme également à la suite du métamorphisme de certaines roches sédimentaires. Produit finalleur transformation a une structure en bandes et une composition minéralogique similaire au granite.

Classement

La classification des roches est basée sur quatre caractéristiques du gneiss:

• type de protolithe;
• nom du protolithe;
• composition minérale;
• structure et texture.

Un double terme est généralement utilisé pour désigner une variété de race. Par exemple, la présence du mot "granit" dans le nom indique qu'un tel gneiss a été formé à partir de granit et "diorite" - à partir de diorite. Dans ce cas, le terme qualificatif correspond à un protolithe particulier.

La classification selon le type de race prédécesseur est plus large. Selon elle, tous les gneiss sont divisés en deux types:

• orthogneiss - formé de roches ignées;
• paragneiss - proviennent de roches sédimentaires.

Les types de gneiss suivants se distinguent par leur composition minérale:

• pyroxène;
• alcaline;
• amphibole;
• biotite;
• deux-mica;
• musclé;
• plagiogneiss.

S'il n'y a pas de qualificatif avant le mot "gneiss", alors la composition du composant est conditionnellement considérée comme classique (feldspath, quartz, biotite).

La classification structurelle caractérise la forme et la disposition des couches. Les bandes sombres et claires peuvent former différentes textures, en relation avec lesquelles on distingue les gneiss en forme d'arbre, de feuille, de ruban, etc.

Propriétés physiques et mécaniques

Dans le groupe des gneiss, le degré de cisaillement des différentes rochesvarie sur une gamme assez large, et donc les indicateurs de propriétés physiques et mécaniques fluctuent considérablement. Les valeurs suivantes ont été établies expérimentalement pour les principales caractéristiques:

• densité - 2650-2870 g/m³;
• absorption d'eau - 0,2-2,3%;
• porosité - 0,5-3,0%.

En général, le gneiss peut être décrit comme une roche lourde, dure et rugueuse avec une densité élevée et une structure en couches distincte qui résiste à la fissuration. La dureté de cette pierre est comparable à celle de l'acier.

Application pratique

Gneiss est largement utilisé dans la construction et l'aménagement paysager. La majeure partie de cette pierre est utilisée pour fabriquer du gravier et de la pierre concassée, mais cette roche convient également:

• pour la pose des fondations;
• pour faire des tuiles;
• pour faire face aux trottoirs, remblais;
• comme des moellons.

Les avantages du gneiss en tant que matériau de construction sont sa solidité et sa résistance aux acides domestiques. La beauté esthétique de cette pierre la rend adaptée à la production de carreaux de parement. Le gneiss est souvent remplacé par le granit, car ce dernier est beaucoup plus cher à extraire.