Серпентинит

Наконечник из серпентинита из северных Карпат, шлифованный с одной стороны .
заброшенный серпентинитовый карьер Ciampono в Валь-ди-Грессоней , бывшие горные работы с канатной пилой

Серпентиниты - это метаморфические породы , которые образуются в результате преобразования ультраосновных пород (в основном перидотитов ) в результате взаимодействия с водными флюидами и под повышенным давлением и температурой в литосферной мантии или мелкой долине земной коры. Эти предпосылки недавно были выполнены, особенно на срединно-океанических хребтах во время метаморфоза океанского дна, и поэтому отложения на суше сегодня в основном интерпретируются как бывшее морское дно ( офиолит ). Название часто зеленоватой породы является производным от его основных компонентов минеральной воды , содержащей, в змеевидных минералах , в том числе хризотила , clinochrysotile , orthochrysotile , parachrysotile , лизардита или антигорита .

терминология

В обиходе термин серпантин часто используется для обозначения серпентинита . Однако это также означает любой минерал из группы змеевиков . Хотя эти два термина тесно связаны, они не означают одно и то же. Поэтому, говоря о скале, всегда следует говорить о серпентините .

Петрология

Начиная с серпентинизацией в вулканите в тонкой секции с скрещенными поляризаторами : три соседних кристаллами оливина (цветные интерференционных цветами) пересечены венами хризотила (серого). В нижней части рисунка можно увидеть кристалл пироксена (желтый), который частично окружает оливин и все еще кажется полностью незатронутым.

Серпентиновые минералы возникают в результате превращения оливина , пироксенов и амфиболов в перидотитовых материнских породах при определенных условиях давления и температуры (от 300 до 500 ° C) и с участием водных флюидов. Этот процесс известен как серпентинизация. Один тектонический сценарий, в котором происходит серпентинизация, - это зоны океанического спрединга (см. Также →  метаморфозы океанского дна ).

различные текстурные изображения серпентинитов (левый офиолит, правый брекчированный)

образование

Серпентинизация начинается в микроскопических трещинах в зернах оливина материнской породы, а тонкие змеевидные мембраны образуются из хризотиловых волокон. Эти волокнистые кристаллы продолжают расти в окружающую зернистую структуру . Образовавшаяся таким образом сеть кристаллических волокон создает полости, которые снова заполняются молодыми (более мелкими) волокнами хризотила и образующимся лизардитом. При более высоких температурах также образуется антигорит. Параллельно с этими процессами производится мелкозернистый магнетит. В дальнейшей последовательности ортопироксен превращается после оливина, что начинается после аналогичного процесса с начальным образованием прожилок в агрегатах кристаллов. Минералы клинопироксен, антофиллит и куммингтонит в меньшей степени подвержены процессам трансформации и страдают от них только в более поздний момент времени во время формирования породы. Этот сложный процесс известен как серпентинизация и приводит к дифференцированным силикатным парагенезам . Другие процессы ( метасоматоз ) могут привести к образованию новых минералов (включая карбонаты ) или соответствующих сопутствующих пород (например, офикальцита из-за метасоматоза CO 2 , вплоть до чистых пород магнезита и доломита ).

Во время серпентинизации большие количества воды (в основном в виде серпентиновых минералов) связаны в породе, и предполагается , что этот процесс играет важную роль в круговороте воды на Земле.

состав

Структура серпентинитов может быть очень разной в зависимости от предыдущих породообразующих и тектонического-метаморфических процессов. Структурные образы сильно различаются от месторождения к залежи и причинно связаны с их сложными формами формирования. Поскольку название этой рок-группы от латинского происхождения относится к змее ( serpens ), текстуры с волнистыми полосами называют офиолитической структурой (греч. Ophítēs , змееподобная). Из-за своей иногда поразительной текстуры серпентиниты в прошлом также назывались змеиными камнями. Массивы серпентинита, подверженные серьезным тектоническим напряжениям, часто имеют структуру брекчии .

Часто бывает два изображения:

  • офиолитическая структура, которая показывает змеевидные ленты или полосы и окруженные узелковые включения (обычно также называемые змеевидной лентой );
  • текстура тектонической брекчии с цементацией серпентиновых минералов и / или кальцита, среди прочего. Минералы (частично переходные фации в офикальцит ). Обычно это диапазон от миллиметра до дециметра.

Игра красок

Цвет серпентинитовых пород может быть самым разным. Они широко известны как крепкие зеленые материалы различных оттенков. Некоторые из них от бордового до красновато-коричневого и даже темно-коричневого. Также есть черные, черно-зеленые и градации до светло-зеленых сортов. Игра красок особенно велика в серпантине Цеблица (Zöblitz, в Саксонских Рудных горах). У лигурийских и турецких сортов может случиться так, что цвет меняется от бордово-красного до зеленого в отдельных фрагментах брекчии.

Текстура брекчии может быть оптически улучшена, если промежутки между каменными обломками заполнены не серпентинитовыми массами аналогичного цвета, а кальцитом или другими светлыми минералами (хлоритом, магнезитом, хризотилом и т. Д.).

Сопровождающие скалы

Сопутствующие породы, вызванные очень сложными преобразованиями при образовании серпентинитов и последующего смешения с контактными породами, возникают:

  • Хлоритовый сланец
  • Тальковые породы
  • Тальк-актинолитовые породы
  • Амфиболовые породы

Минеральный состав

Шлифы серпентинита под
поляризационным микроскопом
Неперекрещенные поляризаторы: только указана сетчатая структура, видны нити магнетита-xx (черные)
Скрещенные поляризаторы: доминирует сетчатая структура хризотила
Перекрещенные поляризаторы: листовой антигорит в серпентините из кристаллического Варискана из Эрбендорфа / Верхнего Пфальца. Справа все еще хлорит (красочные интерференционные цвета) и магнетит (черный).

Помимо упомянутых основных минералов, в серпентинитах в значительных количествах часто встречаются магнетит или гематит . В случае темных серпентинитов содержание магнетита может вызвать заметную реакцию магнита в непосредственной близости от породы. Если встречаются другие минералы, отличные от перечисленных выше и типичные для породы , породы z. Б. называют гранатовый серпентинит или бронзитовый серпентинит. В случае серпентинитов, содержащих хризотил, существует острая опасность асбеста во время обработки .

Специфическим явлением серпентинитов, связанным с метаморфозом, является появление минералов в трещинах. К ним относятся тальк, актинолит , нефрит , амиант, андрадит и различные карбонаты. Некоторые прожилковидные образования этих трещинных минералов представляют собой физико-механические слабые места в породе. Это явление имеет большое значение для горно -механических / инженерно-геологических соображений и технических применений ( природный камень ).

Исчерпывающего заявления о сложном минеральном составе всех серпентинитовых пород дать нельзя. Разнообразные подпроцессы их образования, последующих преобразований и реакций с контактирующими породами создают практически неуправляемое разнообразие соответствующей минеральной ассоциации. По этой причине и из-за чередующихся структурных особенностей серпентиниты различаются по типу. Плотные зеленые серпентиниты на границе Италии, Франции и Швейцарии некоторыми авторами классифицируются как серпентиниты альпинотипа.

Змеевидные минералы tw. дифференцировать: в то время как антигорит имеет листовую структуру, хризотил образует волокна, которые в основном перпендикулярны бывшим трещинам и щелям в породе, из которых произошли реакции серпентинизации. В результате получается очень типичная сетчатая структура.

Возникновение серпентинитовых пород

В основном серпентиниты встречаются на земной поверхности в областях, которые ранее подвергались значительным тектоническим воздействиям со средней и высокой степенью метаморфизма и поднимались с больших глубин. По этой причине их можно найти только на относительно небольшой территории и, по сравнению с осадочными породами, они имеют лишь ограниченный размер. Типичными секторами являются старые зоны субдукции по краям континентальной плиты, а также зоны разломов и складчатые горы . Они также являются частью океанической коры в срединно-океанических хребтах и ​​на окраинах плит.

Некоторые избранные и известные случаи упоминаются в следующем списке.

Европа

Африке

  • ЮАР, как часть пояса Барбертон Гринстоун
  • Зимбабве, трещинные, как продолжения Greenstone пояса структур
  • Эфиопия, вдоль докембрийских образований

Америка и Карибский бассейн

  • Куба, вдоль атлантического побережья
  • Калифорния, США, прибрежные хребты и т. Д. в районе залива (как части офиолитов, то есть магматического происхождения, но в некоторых случаях, вероятно, также осадочного происхождения, как отложения так называемых серпентинитовых грязевых вулканов в преддуговом бассейне)

Азия

  • Россия, фланговые районы Урала, Западный Саян, Тыва
  • Индия, в регионе Раджастан
  • Турция, Анатолия, представленные в развитии Альпидов.
  • Грузия, на Кавказе (небольшие обнажения)
  • Тайвань

Хозяйственное использование

Фонтан в стиле барокко во дворце Штокальпер в Бриге , серпентинит южной альпийской зоны

Типы природного камня, представленные в международной торговле, не рассматриваются должным образом в рамках одного только термина «серпентинит». В петрографическом смысле это также серпентинитовые брекчии и офикальцит .

Натуральные камни, объединенные ниже под торговым названием Verde Alpi, обладают характеристиками обеих групп камней. В долине Аоста около Шатийона добываются сорта Verde Issoire (карьер Cret Blanc) и Verde San Denis (карьер Blavesse). В нескольких километрах к югу находится участок добычи разновидности Verde Issogne (карьер Issogne Fleurant). Все три показывают свойства, которые соответствуют типу офикальцита, но также и брекчии серпентинита. Недалеко от Шатийона, над деревней Верре , на массиве Авер (Becca d'Aver) находится очень большой карьер, в котором добывается значительное количество серпентиновой брекчии как под землей, так и над землей (по состоянию на 2007 год). Он носит торговое название Verde Aver . К востоку от Верре другая компания добывает серпентинитовую брекчию в карьере Рафорт под торговыми марками Verde Chiesa и Verde Antico . Другие камни серпентинита происходят из соседнего Валь-ди-Грессоней .

В Германии змеевиковые камни из долины Аоста в основном продаются под общим названием Verde Alpi и редко более точно дифференцируются. Некоторые названия разновидностей защищены, другие нет.

Обозначение типов в международной торговле натуральным камнем не всегда на первый взгляд связано с очевидными связями. Сорт Верде Гватемала, доступный сегодня, поступает из Индии и также продается под его региональным названием (см. Ниже). Название, вероятно, относится к ранее использовавшемуся в Гватемале явлению с подобной текстурой.

Названия натурального камня (выбор)

Змеевик Хоэнштейна

Обычные названия природных камней для камней серпентинита:

веб ссылки

Commons : Serpentinite  - коллекция изображений, видео и аудио файлов

литература

  • Габриэле Боргини (ред.): Марми античи. Edizioni de Luca, Рим, 2001 г., ISBN 88-8016-181-4 .
  • Тони П. Лабхарт: Геология Швейцарии. Отт Верлаг, Тун 2001, ISBN 3-7225-6762-9 .
  • Раймон Перье: Les roches ornementales. Издание Pro Roc, Ternay 2004, ISBN 2-9508992-6-9 .
  • Моника Т. Прайс: Декоративный камень, полный справочник. Thames & Hudson, Лондон 2007, ISBN 978-0-500-51341-5 .
  • Вольфхард Вимменауэр : Петрография магматических и метаморфических пород. Энке, Штутгарт 1985, ISBN 3-432-94671-6 .

Индивидуальные доказательства

  1. ^ W. Wimmenauer: Петрография магматических и метаморфических пород. (см. литературу ), pp. 286-289.
  2. ↑ Роланд Винкс: Решительность в полевых условиях. Мюнхен 2005, ISBN 3-8274-1513-6 , стр.78.
  3. ↑ Макс В. Шмидт, Стефано Поли: Экспериментально обоснованные водные балансы для обезвоживания плит и последствия для образования дуговой магмы. Письма о Земле и планетологии. Vol. 163, No. 1–4, 1998, pp. 361–379, doi : 10.1016 / S0012-821X (98) 00142-3 (альтернативный доступ к полному тексту: Michigan Technology University )
  4. ↑ Zheng-Xue Anser Li, Cin-Ty Aeolus Lee: Геохимическое исследование серпентинизированной океанической литосферной мантии в офиолите реки Перо, Калифорния: влияние на скорость рециркуляции воды путем субдукции. Химическая геология. . Т. 235, № 1-2, 2006, стр 161-185,. Дои : 10.1016 / j.chemgeo.2006.06.011
  5. ↑ WE Troger: Оптическое определение породообразующих минералов . 2-е издание. Лента 2 . Швейцарская борода, Штутгарт 1969, стр. 610-622 .
  6. ↑ Джон Вакабаяши: Контрастные установки серпентинитовых тел, область залива Сан-Франциско, Калифорния: происхождение от субдукционной плиты и мантийной висящей стены? Международное геологическое обозрение. Vol. 46, 2004, pp. 1103–1118, doi: 10.2747 / 0020-6814.46.12.1103 (альтернативный доступ к полному тексту: CSU Fresno ).