Orthogneiss

Gnejsy są typowymi skałami metamorficznymi, czyli takimi, które powstają z różnych skał macierzystych (reagentów) w wyniku przeobrażenia (metamorfozy) pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze we wnętrzu Ziemi.

Materiałem wyjściowym dla gnejsów są w większości bardzo stare skały, które od momentu powstania we wczesnym okresie historii Ziemi (do 4 mld lat temu) przeszły prawie zawsze kilka metamorfoz (tzw. metamorfozy regionalne).

Ze względu na duże różnice w skałach macierzystych, gnejsy mogą wyglądać bardzo różnie w zależności od przypadku i mieć bardzo różną zawartość minerałów, która jest zawsze prawie niezmieniona w stosunku do skały macierzystej. Z różnych skał macierzystych powstają więc często bardzo różne odmiany gnejsów. Konieczne jest zatem wprowadzenie linii programowej. Jednym z najważniejszych podziałów jest podział na ortognejsy i paragnejsy.

Ortognejs i paragnejs

Ortognejs jest zawsze skałą przeobrażeniową, w której skałami macierzystymi są przede wszystkim skały iglaste (tj. magma, która zastygła we wnętrzu Ziemi) z dużą zawartością skaleni i kwarcu. Takimi skałami macierzystymi są na przykład granit lub granodioryt. Ze względu na to, że zwykle następowało po sobie kilka metamorfoz, można również powiedzieć, że ortognejsy bardzo często powstawały z innych gnejsów w wyniku dalszej transformacji.

Natomiast w przypadku paragnejsu skała metamorficzna jest zawsze skałą osadową. Mogą to być piaskowce lub szarogłazy, ale także łupki ilaste.

Ponadto wyróżnia się jeszcze migmatyt, w którym podczas przeobrażenia stopione zostały także części skały macierzystej (co nie zdarza się przy zwykłych metamorfozach w taki sposób).

Właściwości techniczne obu wariantów są niemal identyczne. Pod względem kolorystycznym paragnejsy są przeważnie szare, ortognejsy (i migmatyty) są często kolorowe.

Typowe właściwości

Ortognejs ma często typową strukturę pochyłą (warstwową), zwaną również foliacją, która powstaje, gdy poszczególne składniki skały zachowują się różnie i zmieniają swoje ułożenie podczas metamorfozy w wysokich temperaturach, a zwłaszcza pod wysokim ciśnieniem. Biotyt zazwyczaj rekrystalizuje poprzecznie pod ciśnieniem, skalenie i kwarc pozostają w większości ziarniste. Oznacza to, że położenie powierzchni łupków zawsze bardzo dokładnie wskazuje kierunek, w którym działały siły tektoniczne.

Jednak cechy teksturalne mogą być również słabo zaznaczone. Warianty te sięgają od typowych “gnejsów fliszowych” z wyraźnie rozpoznawalną strukturą fliszową do wariantów jednolicie gruboziarnistych.

Inne opcje klasyfikacji

Niezależnie od podziału na para- i ortognejsy, gnejsy mogą być również klasyfikowane według ich indywidualnych cech strukturalnych:

• Gnejsy oczkowe mają drobnoziarnistą masę mieloną, która opływa inkluzje
• Flasergneissy mają prawie liniową strukturę
• Gnejsfyllity były silnie poruszone, co jest bardzo dobrze czytelne w strukturze

Klasyfikacja ta jest raczej przybliżona, dlatego częściej klasyfikuje się je według występujących zasobów mineralnych. W zależności od występujących odmian miki gnejs można podzielić na gnejs biotytowy, gnejs muskowitowy (z dużą zawartością muskowitu) lub gnejs kordierytowy (z dużą zawartością kordierytów). Z kolei w gnejsach hornblendowych udział hornblendy jest bardzo wysoki.

Sillimanit i granat występują tylko w określonych wariantach, które są następnie również odpowiednio nazwane (gnejs sillimanitowy, gnejs granatowy). Każdy gnejs granatowy zawiera również sillimanit i odwrotnie.

Występowanie i zastosowanie

Gnejsy zawsze zbliżają się do powierzchni ziemi, gdy skały nadległe są całkowicie zwietrzałe lub gdy głęboko położone warstwy skalne są wynoszone na powierzchnię w wyniku procesów tektonicznych i w ten sposób odsłaniane.

Zastosowanie jest uwarunkowane głównie faktem, że właściwości większości gnejsów są dość porównywalne z granitem, poza większą zdolnością absorpcji wody i lepszą wytrzymałością gnejsów na rozciąganie przy zginaniu. Odporność gnejsu na ścieranie jest zawsze określana przez zawartość kwarcu (13 % do 44 % w zależności od odmiany) i może się różnić. Najczęściej występująca tekstura równoległa sprawia, że gnejsy są dobrze łupliwe.

Wiele ortognejsów jest wysoko cenionych jako kamienie naturalne, jak na przykład “Juparana” z Brazylii czy “Midnight Blue” z Indii. Z Niemiec pochodzi dobrze znany “Steinbacher Augengneis”, który jest również ortognejsem.

Wniosek

Każdy ortognejs reprezentuje w zasadzie skałę, która istnieje na naszej planecie prawie od początku istnienia współczesnej Ziemi, choć w formie, która została wielokrotnie przekształcona. Niemniej jednak surowiec ten jest prawie tak stary jak nasza planeta – co jest dość imponujące, gdy pomyślimy o tym, gdy zobaczymy kamień naturalny.