Сланец - Schist

Образец сланца с характерной «чешуйчатой» сланцевой текстурой, вызванной пластинчатой ​​слюдой.

Сланец ( / ʃ ɪ s t / shist ) - среднезернистая метаморфическая порода, демонстрирующая выраженную рассланцованность . Это означает, что горная порода состоит из минеральных зерен, которые легко увидеть с помощью ручной линзы с малым увеличением и ориентированы таким образом, что порода легко раскалывается на тонкие чешуйки или пластины. Эта текстура отражает высокое содержание пластинчатых минералов, таких как слюда , тальк , хлорит или графит . Они часто перемежаются более зернистыми минералами, такими как полевой шпат или кварц .

Сланец обычно образуется во время регионального метаморфизма, сопровождающего процесс горообразования ( горообразования ), и обычно отражает метаморфизм средней степени . Сланец может образовываться из самых разных пород, включая осадочные породы, такие как аргиллиты, и магматические породы, такие как туфы . Сланец, метаморфизирующийся из аргиллита, особенно распространен и часто очень богат слюдой ( слюдяной сланец ). Там, где виден тип исходной породы ( протолит ), сланцу обычно дают название, отражающее его протолит, например, сланцевый метапесчаник . В противном случае названия составляющих минералов будут включены в название породы, например, кварц-полевошпат-биотитовый сланец .

Сланцевый фундамент может стать проблемой для гражданского строительства из-за его ярко выраженной слабости.

Слово сланец происходит от греческого слова σχίζειν ( schízein ), что означает «раскалывать», что указывает на легкость, с которой сланцы могут быть расколоты вдоль плоскости, в которой лежат пластинчатые минералы.

Определение

Геологи определяют сланец как среднезернистую метаморфическую породу , демонстрирующую хорошо развитую сланцевость. Сланцеватости представляют собой тонкая слоистость породы создаваемого метаморфизма (в слоении ) , что позволяет рок легко быть разбито на хлопья или плиты меньше , чем от 5 до 10 мм ( от 0,2 до 0,4 дюйма) толщины. Минеральные зерна в сланце обычно имеют размер от 0,25 до 2 миллиметров (от 0,01 до 0,08 дюйма), поэтому их легко увидеть с помощью 10-кратного ручного объектива . Обычно более половины минеральных зерен в сланце имеют предпочтительную ориентацию. Сланцы составляют одну из трех частей метаморфической породы по текстуре , две другие - гнейсы , которые имеют слабо развитую рассланцованность и более толстую слоистость, и гранофелы , которые не имеют заметной рассланцованности.

Сланцы определяются по их текстуре, без привязки к их составу, и хотя большинство из них являются результатом метаморфизма средней степени, они могут сильно различаться по минеральному составу. Однако рассланцевание обычно развивается только тогда, когда порода содержит обильные пластинчатые минералы, такие как слюды или хлорит . Зерна этих минералов строго ориентированы в предпочтительном направлении в сланце, часто также образуя очень тонкие параллельные слои. Легкость, с которой порода раскалывается вдоль выровненных зерен, объясняет рассланцевание. Хотя это и не является определяющей характеристикой, сланцы очень часто содержат порфиробласты (отдельные кристаллы необычного размера) отличительных минералов, таких как гранат , ставролит , кианит , силлиманит или кордиерит .

Поскольку сланцы представляют собой очень большой класс метаморфических пород, геологи формально будут описывать породу как сланец только в том случае, если исходный тип породы до метаморфизма ( протолит ) неизвестен и ее минеральное содержание еще не определено. В противном случае модификатор сланцевый будет применен к более точному названию типа, например сланцевому семипелиту (когда известно, что порода содержит умеренное количество слюды ) или сланцевому метапесчанику (если известно, что протолит был песчаником ). Если все, что известно, это то, что протолит был осадочной породой, сланец будет описан как парасланцевый , а если протолит был магматической породой, сланец будет описан как ортошист . При названии сланца важны минеральные квалификаторы. Например, кварц-полевошпат-биотитовый сланец представляет собой сланец неопределенного протолита, который содержит биотитовую слюду, полевой шпат и кварц в порядке очевидного уменьшения содержания.

Линейный сланец имеет прочную линейную ткань в породе, которая в остальном имеет хорошо развитую рассланцованность.

Историческая горная терминология

До середины XIX века термины «сланец», «сланец» и «сланец» не сильно различались между горнодобывающими предприятиями.

Формирование

Сланцеватость развивается при повышенной температуре, когда порода сильнее сжимается в одном направлении, чем в других направлениях ( негидростатическое напряжение ). Негидростатическое напряжение характерно для регионального метаморфизма, в котором происходит горообразование ( орогенный пояс ). Сланцеватость развивается перпендикулярно направлению наибольшего сжатия, также называемому направлением укорочения, поскольку пластинчатые минералы вращаются или перекристаллизовываются в параллельные слои. В то время как пластинчатые или удлиненные минералы наиболее очевидно переориентируются, даже кварц или кальцит могут принимать предпочтительные ориентации.

На микроскопическом уровне рассланцевание подразделяется на внутреннее рассланцевание , при котором включения внутри порфиробластов принимают предпочтительную ориентацию, и внешнее рассланцевание , которое представляет собой ориентацию зерен в окружающей среднезернистой породе.

Состав породы должен допускать образование обильных пластинчатых минералов. Например, глинистые минералы в аргиллите превращаются в слюду, образуя слюдяной сланец. На ранних стадиях метаморфизма аргиллит превращается в очень мелкозернистую метаморфическую породу, называемую сланцем , которая при дальнейшем метаморфизме становится мелкозернистым филлитом . Дальнейшая перекристаллизация дает среднезернистый слюдяной сланец. Если метаморфизм продолжается, слюдяной сланец подвергается реакции дегидратации, которая превращает пластинчатые минералы в гранулированные минералы, такие как полевые шпаты, уменьшая сланцевость и превращая породу в гнейс.

Другие пластинчатые минералы, обнаруженные в сланцах, включают хлорит, тальк и графит. Хлоритовый сланец , как и тальк, обычно образуется в результате метаморфизма ультраосновных магматических пород. Тальковый сланец также образуется в результате метаморфоза талькосодержащих карбонатных пород, образованных гидротермальными изменениями . Графитовый сланец встречается редко, но может образоваться в результате метаморфоза осадочных слоев, содержащих большое количество органического углерода . Это может быть водорослевое происхождение.

Метаморфозы кислых вулканических пород , таких как туф, могут привести к образованию кварц-мусковитового сланца.


  • Микроскопический вид гранат-слюды-сланцы в тонкой секции в поляризованном свете с большим гранатом кристалла (черный) в матрице из кварца и полевого шпата (белого и серого зерна) и параллельные пряди слюды (красный, пурпурный и коричневый).

  • Вид гранат-слюдяного сланца

  • Манхэттенский сланец из юго-восточного штата Нью-Йорк

  • Тальк-резак из Сен-Марсель, Франция

Технические соображения

В геотехнической инженерии плоскость расслоения часто образует разрыв, который может иметь большое влияние на механическое поведение (прочность, деформацию и т. Д.) Горных массивов, например, в туннелях , фундаментах или при строительстве откосов . Опасность может существовать даже на нетронутой местности. 17 августа 1959 года землетрясение магнитудой 7,2 дестабилизировало горный склон около озера Хебген , штат Монтана, состоящий из сланцев. Это вызвало крупный оползень, в результате которого 26 человек разбили лагерь в этом районе.

Прорубка дороги в московитовых сланцах Vadito Group . Разрез был наклонен так, чтобы он почти совпадал с плоскостью рассланцевания, что уменьшило камнепад на дороге. Это также создает вид блестящей металлической стены из-за отражения солнечного света от мусковита. Дорога и выезд почти прямые; изогнутый вид - артефакт панорамной фотографии.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки