Серед видозмінених гірських порід добре відома і набула широкого поширення гірська порода Гнейс. Вона являє собою схожий на граніт камінь зі світлозабарвленими смугами та лінзами, що чергуються із шарами або темнозабарвленими смугами. Назва породи походить від німецького "Gneis" (шахтарський термін невідомого походження). Вона покриває велику площу землі, утворюючи цілі гірські хребти.
Історія і походження
Походження гнейс, як і раніше, є загадкою та предметом жарких дискусій. Наявні гіпотези ґрунтуються на наступних нечисленних припущеннях.
Деякі експерти вважають гнейси залишками зовнішньої твердої оболонки Землі (верхньої частини літосфери), що утворилася під час її переходу з вогненно-рідкого стану в тверду масу. За твердженням інших фахівців, ця порода – результат виверження, згодом видозмінилася та набула шаруватості внаслідок прояву гірського тиску, тиску ув'язнених у породах газів та рідин та атмосферного тиску.
Існує також версія, що гнейси є хімічним осадом древнього океану, який перейшов у кристалічний стан через температуру води та під впливом тиску атмосфери того часу.
Багато хто вважає їх осадовими породами, які тисячоліттями змінювалися під впливом земної температури, тиску та мінеральних вод. Або осадовими породами, які відразу після відкладення кристалізувалися і залишаються в такому стані в наші дні.
Таким чином, виділяють три види гнейсів за способом їх утворення:
- магматичні;
- осадові;
- метаморфічні.
Метаморфічні гнейси (утворені з магматичних та осадових порід у процесі зміни їх фізико-хімічних властивостей).
Усі гнейси дуже давні. Сірим гнейсам, які є найстарішими, – чотири мільярди років, що практично відповідає віку нашої планети.
Найактивніший період формування гнейсу стався 2,5-2,0 млрд років тому. Стародавнішими є сірі гнейси. Комплекси цієї породи відомі всіх великих платформах. Найдавнішими із встановлених комплексом сірих гнейсів вважаються гнейси Акаста, що виходять на поверхню в провінції Слейв на заході Канадського щита.
Найдавнішою гірською породою на планеті, як вважають вчені, є сірі гнейси регіону Акаста, з яких формується основа еократону Слейв Канадського щита. Їм 4 мільярди років.
ДОВІДКА! Деякі гнейси молодші — утворилися в кайнозойський період через високотемпературний метаморфізм.
видобуток мінералу
Гнейс не настільки поширений як мармур. Великі утворення цієї гірської породи відомі у Скандинавії та Канаді. Російські відомі родовища знаходяться у Карелії, Мурманській та Ленінградській області. Великі родовища відомі в Україні.
Розробка родовищ гнейсів ввозяться кар'єрах.
До гірничодобувної промисловості надходить необроблений, дроблений або штучний.
Метод відокремлення від масиву залежить від фізико-механічних властивостей гірської породи, умов її залягання та типу продукції, яку потрібно отримати.
Видобуток гнейсів, як і будь-яких гірських порід, здійснюється у три основні етапи:
- Спочатку проводяться розвідувальні роботи.
- Потім визначаються запаси сировини на родовищі, розробляється проект видобутку та дається техніко-економічне обґрунтування. Для цього виробляються відбори проб гірської породи, їх випробування, визначення фізико-механічних властивостей.
- Розкривні роботи на родовищі.
- Потім проводиться організація кар'єру, безпосередньо процес видобутку гірської породи, що здійснюється уступами. Гірська порода відокремлюється від масиву.
Фізико-хімічні властивості
| властивість | Опис |
|---|---|
| Щільність | 2,65 - 2,87 гр/см³ |
| пористість | 0,5 - 3,0% |
| Межа міцності при стисканні | 120 - 300 МПа |
| текстура | Смугаста або сланцювата |
| Структура | Гранобластова або порфіробластова |
| Колір | Сірий, сірувато-білий, бурий, коричневий, червоний |
Хімічний склад:
- SiO2 68-72%,
- Al2O3 15-18%,
- Na2O 3-6%,
- Fe3O4 1-5%,
- CaO 1,5-4%,
- MgO – до 1,5%.
різновиди каменю
За характером гірських порід, що утворюють гнейс, виділяють:
- Ортогнейси.
- Парагнейси.
Ортогнейси виходять у результаті перетворення магматичних гірських порід. Парагнейси – наслідок метаморфічних змін, що з осадовими гірськими породами.
За мінеральним складом розрізняють гнейси:
- Плагіогнейси.
- Біотитові.
- Мусковітові.
- Дволюдяні.
- Піроксенові.
- Скаполімісні.
- Анортитові.
- Корундовмісні.
- Графітоїдні.
- Амфіболові.
- Лужні.
З урахуванням структурного складу та текстури гнейси бувають:
- Деревоподібні.
- Очкові.
- Стрічкові.
- Листові.
- Норитові.
- Нефелінові.
Критеріями, якими виділяють різновиду гнейсів, служать мінеральний і хімічний склад, і навіть структура і текстура породи. Наприклад, до нефелінових різновидів зараховують усі вивержені породи, у яких істотну роль грає нефелін.
Сфера застосування мінералу
Сланцевість знижує будівельні властивості метаморфічних порід, зокрема морозостійкість і міцність у напрямі, паралельному сланцюватості. Таким чином, Гнейси поступаються за міцністю та зовні граніту, але відрізняються більшою щільністю порівняно з осадовими породами, з яких вони утворилися.
Інтерес будівельників до цієї породи зрозумілий. Гнейс зазвичай не розщеплюється по площинах слабкості, як і більшість інших метаморфічних порід. Це дозволяє використовувати щебінь з цього каменю при будівництві доріг, майданчиків та ландшафтних проектах.
Цю породу широко застосовують у виробництві будівельного каменю (щебеню та буту). Гнейси використовують для будівництва різних об'єктів: будівель, храмів, парків, тротуарів, дворових плит, дорожнього покриття. Гнейси, що мають високу щільність і красиву структуру (гнейсо-граніти), застосовують для прикраси будівель та споруд: облицювання стін, колон, сходів, підлоги та каміна.
Для кладки фундаментів, облицювання набережних, каналів, тротуарів, як бутовий камінь, гнейс використовується частіше, оскільки добувати його легше, розколюючи шарами. Деякі гнейси досить довговічні, щоб добре працювати як розмірний камінь. Ці камені розпилюються або розсікаються на блоки та плити, що використовуються у різних проектах будівництва, мощення та бордюрів.
Деякі гнейси мають яскравий блиск і досить привабливі для використання як архітектурний камінь. Гарна плитка для підлоги, облицювальний камінь, сходи, підвіконня, стільниці і цвинтарні пам'ятники часто робляться з полірованого гнейсу.
Чим більші гнейсові породи схожі з текстурою граніту, тим більша їхня цінність. Найгіршими представниками цієї породи вважаються смугасті та стрічкові гнейси.
У такій галузі як "торгівля" будь-яка порода з видимими, переплетеними зернами польового шпату, вважається "гранітом". Вигляд гнейсів та інших порід, що продаються як «граніт», непокоїть багатьох геологів. Проте ця давня практика торгівлі розмірним камінням спрощує дискусії з клієнтами, оскільки не всі знають технічні назви незвичайних вивержених та метаморфічних порід.
Цікаве про камені
Гнейси зараховують до найстаріших гірських порід нашій планеті. За допомогою аналізу цирконів, що містяться в них, можна визначити дату утворення Землі. На сьогоднішній день найдавнішим вважається циркон, знайдений у гнейс Джек-Хіл в Австралії. На думку вчених, йому 4,4 млрд років.
У науці "Мінералогія" застосовуються різні визначення терміну "гнейс". По суті цей камінь є видозміненим гранітом. Крім того, іноді їх неможливо відрізнити. Гнейс, будучи зовні, за вагою та міцністю схожим з гранітом, є менш дорогим, ніж і користуються архітектори та будівельники.
