Региональный метаморфизм. Продукты метаморфизма

Региональный метаморфизм. Продукты метаморфизма.

Этот тип метаморфизма имеет место в пределах обширных подвижных геосинклинальных областей горообразования, переживших сложную историю тектонического развития. В процессе этого развития первичные горные породы оказываются на разных уровнях земной коры в условиях различных температур и давлений.

Главными факторами регионального метаморфизма (речь идет об одновременном воздействии) являются температура, давление, как гидростатическое, так и ориентированное. Летучие компоненты особой роли не играют. Региональный метаморфизм – это процесс изохимической перекристаллизации, то есть химический состав в определенном небольшом объеме остается прежним. Главным признаком пород регионального метаморфизма является сланцеватая текстура.

Зоны, ступени и фации регионального метаморфизма.

У. Грубенманн и П. Ниггли выдвинули учение о зонах регионального метаморфизма. Согласно этому учению в пределах геосинклинали существует три зоны: верхняя – эпизона, средняя – мезозона, нижняя – катазона. В условиях каждой зоны образуется определенная группа горных пород.

Со временем представления о зонах регионального метаморфизма трансформировались в понятие о ступенях регионального метаморфизма, которые характеризуются определенной температурой и давлением и не связаны с глубиной.

Аналогично зонам выделяются:

1.  – низкие  (низкие T и P);

2.  – средние (средние T и P);

3.  – высокие (высокие T и P)

ступени регионального метаморфизма.

Эпизона характеризуется низкими T и P. Минеральный парагенезис, характеризующий эту зону,  будет следующим: альбит, кварц, хлорит, тальк, серицит, эпидот, карбонатные минералы, цоизит, хлоритоид.

Мезозона характеризуется средними T и P. Здесь возникает уже более высокотемпературный  минеральный парагенезис: биотит, мусковит, ставролит, роговая обманка, дистен.

Для катазоны характерны высокие значения T и P, а также: гранат, омфацит, ромбический пироксен, оливин, кордиерит  и другие минералы.

В 40-50е годы 20 века Пенти Эскола предложил учение о фациях метаморфизма.

Метаморфические фации – это совокупность горных пород разного химического и минерального состава, но образовавшихся в одинаковых условиях T и P. Например, гнейс и амфиболит – разный химический и минеральный состав, но образуются в условиях амфиболитовой фации.

Регионально-метаморфические породы образуются в условиях различных метаморфических фаций. Фации регионального метаморфизма по Н.Л. Добрецову и В.С. Соболеву приведены в таблице 1.

Фации регионального метаморфизма и условия, характеризующие эти фации.

Таблица 1

В рамках рассмотренных фаций выделяется большое количество субфаций (подфайий). Например, в рамках амфиболитовой фации выделяется три субфации:

1.  – ставролит – альмандиновая  субфация;

2.  – дистен – альмандин – мусковитовая субфация;

3.  – силлиманит – альмандин – ортоклазовая субфация.

В качестве еще одного примера можно рассмотреть фацию зеленых сланцев (субфации):

1.  Q-Ab-Mu-Chl;

2.  Q-Ab-эпидот-Bi;

3.  Q-Ab-эпидот-альмандин.

В свою очередь можно использовать другую классификацию, и разделить фации регионального метаморфизма на три группы:

1.  Фации контактового метаморфизма (являются низкобарическими).

2.  Фации регионального метаморфизма (от 2-3 до 10-12 кбар).

3.  Высокобарические фации.

В качестве критического замечания о фациях регионального метаморфизма следует отметить, что их классификация, основанная на метаморфизме глинистых пород, а не эффузивах основного состава, возможно, была бы более интересной, глинистые породы являются более чуткими индикаторами PT условий.

Породы регионального метаморфизма

Классификация регионально-метаморфических пород представлена в таблице 2.

Фация зеленых сланцев

Филлиты (метапелиты, метаморфические пелиты) – это горные породы, которые образуются при слабом метаморфизме глинистых пород и являются породами переходного типа от осадочных к метаморфическим. Это тонкокристаллическая горная порода, состоящая главным образом из серицита и хлорита. Существенным минералом является реликтовый кварц, который сохраняет обломочную или полуобломочную форму зерен. В качестве реликтов сохраняются окислы железа и углистый материал.

Структура бластопелитовая или бластоалевропелитовая, мелкозернистая. Чешуйки слюды строго ориентированы в одном направлении, благодаря чему при вращении предметного столика порода то просветляется, то гаснет (особенность этой горной породы).

Текстура тонкосланцеватая, иногда плойчатая с шелковистым блеском на плоскостях сланцеватости (за счет серицита). Порода достаточно пластичная.

Характерные минералы – стильпномелан, парагонит, а также турмалин, гематит, пирит, рутил.

Слюдяные сланцы – хлорит-серицитовые, серицитовые, хлоритовые с большей крупностью чешуек слюды.

Зеленокаменные породы (метабазиты) – это измененные основные и средние эффузивные породы, а также их вулканические брекчии и туфы. Самые ранние метаморфические изменения этих пород аналогичны их палеотипному изменению и заключаются в перекристаллизации основной массы – основного плагиоклаза, пироксена, магнетита и стекла в тонкозернистый агрегат, в составе которого доминируют зеленоокрашенные минералы: хлорит, эпидот, цоизит, актинолит, тремолит, а также альбит (только этот плагиоклаз), серицит, кварц, кальцит.