Геология | Метаморфтық тау жылы

Метаморфтық тау жылы. Метаморфизм әрекеттерінің нәтижесінде ең соңында мета-морфтық тау жыныстары түзіледі.

Олардың құрамына кіретін минералдардың барлық түрлері толық кристалданған күйде болады. Метаморфтық жыныстардың химиялық құрамы өте күрделі. Өйткені олар алғашқы магмалық, алғашқы шөгінді немесе бұрынырақ пайда болған метаморфтық жыныстардың негізінде, қайтадан кристалдану жағдайында құралады. Олардың құралу барысында кейде әр түрлі химиялық компоненттердің бір-бірімен өзара орын алмасу әрекеттері маңызды роль атқарады.

Метаморфтық тау жыныстарының минералдық құрамы өзіндік ерекшеліктерімен сипатталады:

1. Олардың құрамында магмалық тау жыныстарын құрайтын басты минералдардың барлығы да (кварц, дала шпаттары, пироксендер, оливин, амфиболдар, слюдалар және т. б.) кездеседі.

2. Бұлардан басқа олардың құрамында метаморфтық жолмен жаңа пайда болған минералдар да (гранаттар, тальк, хлориттер, серпентин, дистен, серицит, эпидот, волластонит және т. б.) кездесіп отырады. Мұндай ми-нералдар метаморфтық әрекеттердің өзіндік индикаторы (белгісі) ретінде индекс-минералдар болып саналады.

Алғашқы аналық жыныстан сақталған минералдар Қалдық (реликт) минералдар тобын құрайды. Ал тек метаморфтық әрекеттерге байланысты түзілген минералдар типоморфты минералдар деп аталады. Белгілі бір термодинамикалық жағдайда түзілген минералдар ассоциациясы (тобы) метаморфтық тау жыныстарыныц минералдық фациясын құрайды.

Минералдық фациялар метаморфизм әрекеттерініі; әр турлі дәрежедегі сатыларына (төменгі, орта және жоғарғы) сәйкес келеді.

Өте төменгі дәрежедегі аймақтық метаморфизм тысында түзілген жыныстар қатарына сазды сланецтерді (тақтатастар) жатқызуға (кейбір зерттеушілер олардың жаратылысын метагенездік немесе апокатагенездік деп санайды) болады. Олар өте жұқа қабыршақтар түрінде жеке қабаттарға оңай ажыратылатын қатты күйде кездесетін сазды жыныстардан тұрады. Қейде мұндай сланецтердің түрі қара түсті болып келген жағдайда аспидті сланецтер деп аталады; олар Үлкен Кавказ тау жоталарының юра, Таулы Алтайдың девон шөгінділерірінің арасында және т. б. аймақтарда кең таралған. Аспидті сланецтердің қара түсті болуы алғашқы сазды жыныстардың құрамында кездесетін органикалық заттардың метаморфизм әрекеттеріне ұшырап графитке айналуымен байланысты деп саналады. Бұл фацияға тән болып саналатын жаңадан түзілген цеолиттердін болуы, метаграувактар арасында жиі кездеседі.

Құрамы негізді лавалар өте төменгі дәрежелі метаморфизм сатысында спилиттерге, ал құрамы орта негізді лавалар кератофирлерге (альбитофирлер) айналады; олардың негізгі құрамы дала шпатынан (екінші кезекте пайда болған альбит), хлориттен, эпидоттан және т. б. минералдардан тұрады; көкшіл түсті болып келеді.

Мұхиттық жер қыртысын құрайтын ультранегізді жыныстар (перидотиттер) мұхит суымен өзара әсерлесуі. араласуы нәтижесінде серпентиниттерге (змеевиктер) айналады. Жоғарыда айтылған сазды (аспидті) сланецтер метаморфизмнің төменгі сатысында филлиттерге айналады. Олар қат-қабат болып тақталана орналасқан слюдалардың жылтырақ түсті жапырақшаларымен көз-ге түсіп (жай көзбен-ак), оңай ажыратылады.

Төменгі сатылы метаморфизм өнімдерінің ішіндегі жетілген түрлері — көк-жасыл сланецтер (тақтатастар) фациясына жататын жыныстар, ең алдымен хлоритті- серицитті сланецтер (филлиттер, көк-жасыл түсті кремнийлі және хлоритті сланецтер) болып табылады. Олардың құрамында кездесетін типоморфтық минералдар қатарында — хлорит, актинолит, эпидот, альбит, сери- цит, кальцит секілді минералдарды атап өтуге болады. Әсіресе, актинолиттің болуы өте маңызды.

Төмен және өте төмен дәрежелі метаморфизм сатысына жататын метаморфтық фацияньщ ерекше бір түрі — көгілдір (аспан түсті) сланецтер болып саналады. Олардың құрамындағы ең басты индекс-минералдар ретінде көгілдір түсті глаукофанды және лавсонитті (Са— АІ-гидросиликат) айтуға болады.

Глаукофанды сланецтер өте жоғары қысым (10— 12 кбар) және төмен (-аргиллит -—> сазды сланец—>-филлит—>-кристалдық (слюдалы) сланец мигматит—>-гранит гнейс қышқыл гранулит —чарнокит

Осы жағдайда сазды жыныстардың үгілу заттары екенін біліп, ал үгілу қыртысы магмалық жыныстар (граниттер мен чарнокиттер және т. б.) негізінде пайда больш, одан ары қарай эволюциялық даму сатыларынан өтетінін ескерсек, бұл процестерді төмендегідей түрде көрсетуге болар еді (И. Д. Лукашевич, 1909—1911): Үгілу заттары — шөгінді қабаттардың түзілуі —> диагенез — катагенез — метаморфизм —>- магматизм (граниттік) —>- үгілу әрекеттері. Сонымен, осындай жолмен үздіксіз қайталанып отыратын жер қыртысың, атмосфера, гидро-сфера қабаттарын түгел қамтитын және биосфераның қатысуымен (үгілу әрекеттері) жабық түрде тоқтаусыз жүріп жататын процес-тердің тұйық цикл құрайтындығын айта аламыз.

Сондықтан да академик ғалым В. И. Вернадскийдің айтқанындай “қазіргі кездегі жер қыртысын бұрынғы биосфераның сақталған іздері”, деп түсінуге болады.

Жоғарыда аталған метаморфизм түрлерінен басқа метаморфизм-нің тағы бір ерекше түрі — екпінді-соқпалық метаморфизм болып табылады. Метаморфизмнің бұл түрі жер бетіне ірі метеориттердің орасан зор екпінмен құлап түсу кезінде туатын соқтығысу әрекеттерімен байланысты байқалады. Қазіргі кезде барлық конти-ненттерді қосып есептегенде (Антарктидадан басқа) екі жүзден астам метеориттік кратерлердің (астроблемдердің) бар екендігі анықталды.

Оның ішінде жүзге жуығын екпінді-соқпалы метаморфизм қатарына жатқызуға болады. Мысалы, дүние-жүзіндегі ең ірі Попигай атты астроблемнің (Солтүстік Сібірден табылған) диаметрі 100 км-ге дейін жетеді; астроблемдердің көпшілігі (көлденеңінен есептегенде) 2 км-ден 33 км-ге дейінгі шамада кездеседі.

Метеориттің жер бетіне құлап түсу сәтінде қас қағым уақыт ішінде (<0,1 с) орасан зор кинетикалық энергия бөлініп шығады. Бұл энергия механикалық (сығылу және уатылу немесе бөлшектену) және жылулық (балқу және буланып ұшып кету) әрекеттерге жұмсалады.