Геолого-петрографические особенности метаморфических горных пород

В составе метаморфических горных пород различаются: 1) минералы, унаследованные от исходных (материнских осадочных или магматических) пород. Это так называемые реликтовые минералы; 2) метаморфогенные минералы, возникшие в процессе метаморфизма. Они образуют минеральные системы, достигшие равновесия на данной стадии метаморфизма и, следовательно, в данных термодинамических и геохимических условиях. Эти системы известны как минеральные фации метаморфических горных пород; 3) вновь образованные минералы в процессе вторичных изменений горной породы.
Среди реликтовых минералов выделяются особо стойкие (например, кварц), проходящие через все ступени метаморфизма, и поэтому называемые проходящими. С повышением их содержания возрастает стойкость, абразивность и жесткость горной породы.
Минеральные фации метаморфических горных пород представлены типоморфными минералами, характерными для определенных уровней (стадии) метаморфизма. На начальных и средних стадиях метаморфизма процессы минералообразования характеризуются преимущественным развитием минералов цепной и слоистой структур с упорядоченным взаимным расположением из относительно друг друга. Этому способствуют одностороннее давление, пластически деформируемое состояние породы и анизотропность сил роста кристаллов. В результате появляются горные породы с кристаллобластической структурой и ориентированной текстурой. Метаморфизм на более высоких уровнях сопровождается преимущественным развитием горных пород гранобластической — равномерно- и неравномернозернистой (порфиробластической) структуры. На высших уровнях метаморфизма, протекающих в условиях всестороннего гидростатического давления, предпочтительное развитие получают минералы каркасной структуры (нолевые пшаты в породах гранулитовой фации и минералы группы гранат-эклогитовой фации). Для последних также характерно развитие минералов островной структуры (например, оливина).
Метаморфические породы относятся к классу твердых пород с кристаллизационным типом структурных связей. К числу основных текстурных особенностей метаморфических пород относятся сланцеватость и кливаж.
Отмеченные выше своеобразные условия минералообразования на начальных и средних стадиях метаморфизма благоприятствуют развитию ориентированных текстур — различных типов сланцеватости (рис. 10). Для более высоких уровней метаморфизма более характерны плойчатые (в частности, гнейсовидные) и массивные текстуры.

Сланцеватость нередко развивается по первичной слоистости осадочных пород. В этом случае ее называют слоистой сланцеватостью. Под кливажем понимают способность горной породы раскалываться вдоль более или менее параллельных плоскостей вторичного происхождения. Кливаж свойствен всем метаморфическим породам. Выделяют кливаж течения и кливаж скольжения (разлома). Кливаж течения возникает в результате дифференциальных движений при пластическом деформировании (течении) породы по сближенным параллельным поверхностям. Способность пород раскалываться обусловлена параллельным расположением пластических (хлорита, слюды) и таблитчатых минералов (кианита и др.), а также параллельным расположением спайности этих минералов. Кливаж течения чаще всего наблюдается в податливых породах, заключенных между более жесткими породами (рис. 11).
Кливаж скольжения (иначе — разлома) не зависит от взаимного расположения и ориентировки минеральных зерен породы. Он носит характер тектонической трещиноватости породы. Ориентировка трещин параллельна плоскостям скола эллипсоида деформации и контролируется эллипсоидом тектонических напряжений (рис. 12).