หินไนส์
| หินแปร | |
 ตัวอย่างหินไนส์ที่แสดงลักษณะ "แถบหินไนส์" | |
| องค์ประกอบ | |
|---|---|
| การจำแนกประเภท | เฟลซิกถึงมาฟิก |
| หลัก | เฟลด์สปาร์ , ควอตซ์ , แอมฟิโบล , ไมกา |
| มัธยมศึกษา | การ์เนต , เซอร์คอน , คอรันดัม , ไพรอกซีน |
| พื้นผิว | แถบหินไนส์ |
หิน ไนส์ (Gneiss ) ( / n aɪ s / NYSE ) เป็น หินแปรชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปและแพร่หลายเกิดจากกระบวนการแปรสภาพที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงต่อหินอัคนีหรือหินตะกอนหินชนิดนี้เกิดขึ้นภายใต้ความดันตั้งแต่ 2 ถึง 15 กิโลบาร์บางครั้งอาจมากกว่านั้น และอุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาเซลเซียส (572 องศาฟาเรนไฮต์) หินไนส์เกือบทุกก้อนจะมีลักษณะเป็นแถบสลับสีเข้มและสีอ่อน โดยไม่มีรอยแตกแยก ที่ชัดเจน
หินไนส์พบได้ทั่วไปในเปลือกโลกโบราณของแผ่นดินรูปโล่ทวีปหินบางชนิดที่เก่าแก่ที่สุดบนโลกก็เป็นหินไนส์ เช่นหินไนส์อะคาสตา
คำอธิบาย
ในภาษาอังกฤษและอเมริกาเหนือแบบดั้งเดิม หินไนส์หมายถึงหินแปรเนื้อ หยาบ ที่มีแถบองค์ประกอบ ( แถบไนส์ ) แต่มีการพัฒนาของชั้นหิน ที่ไม่ดี และมีการแตกตัว ที่ไม่ชัดเจน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เป็นหินแปรที่ประกอบด้วยเม็ดแร่ที่มองเห็นได้ง่ายด้วยตาเปล่า ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นองค์ประกอบที่ชัดเจน แต่มีแนวโน้มที่จะแตกหักตามชั้นเหล่านี้เพียงเล็กน้อย ในยุโรป คำนี้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางมากขึ้นกับ หินแปรเนื้อหยาบที่มี ไมกาน้อยและมีระดับสูง[ 1 ]
ทั้ง British Geological Survey (BGS) และInternational Union of Geological Sciences (IUGS) ต่างใช้คำว่าgneissเป็น หมวด หมู่เนื้อสัมผัส กว้างๆ สำหรับหินแปรเนื้อปานกลางถึงหยาบที่มีโครงสร้างแบบแผ่น (schistosity) ที่พัฒนาไม่ดี มีชั้นองค์ประกอบหนา มากกว่า 5 มิลลิเมตร (0.20 นิ้ว) [ 2 ]และมีแนวโน้มที่จะแตกเป็นแผ่นหนา มากกว่า 1 เซนติเมตร (0.39 นิ้ว) [ 3 ]คำจำกัดความทั้งสองไม่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหรือแหล่งกำเนิด แม้ว่าหิน ที่มี แร่ แผ่นน้อย จะมีแนวโน้มที่จะสร้างเนื้อสัมผัสแบบ gneissose มากกว่า ดังนั้นหิน gneissose จึงมีการตกผลึกใหม่ เป็นส่วนใหญ่ แต่ไม่มีไมกาคลอไรต์หรือแร่แผ่นอื่นๆ ในปริมาณมาก [ 4 ] หินแปรที่มีโครงสร้างแบบแผ่นที่แข็งแกร่งกว่าจะถูก จัดประเภทเป็น schist ในขณะที่หินแปรที่ไม่มีโครงสร้างแบบแผ่นเรียกว่าgranofels [ 2 ] [ 3 ]
หินไนส์ที่เป็นหินอัคนีแปรสภาพหรือเทียบเท่าเรียกว่าหินแกรนิตไนส์ หิน ไดโอไรต์ไนส์ และอื่นๆ หินไนส์อาจตั้งชื่อตามส่วนประกอบลักษณะเฉพาะ เช่น หิน การ์เนตไนส์หินไบโอไทต์ ไนส์ หิน อัลไบต์ไนส์ และอื่นๆออร์โธไนส์หมายถึงหินไนส์ที่ได้มาจากหินอัคนีและพาราไนส์คือหินไนส์ที่ได้มาจากหินตะกอน[ 2 ] [ 3 ] ทั้ง BGS และ IUGS ใช้คำ ว่า gneissoseเพื่ออธิบายหินที่มีเนื้อสัมผัสแบบไนส์[ 2 ] [ 3 ]แม้ว่าgneissicก็ยังคงใช้กันทั่วไป[ 5 ]ตัวอย่างเช่น หินเมตาแกรนิตไนส์โอสหรือหินเมตาแกรนิตไนส์ิกต่างก็หมายถึงหินแกรนิตที่ผ่านการแปรสภาพและได้รับเนื้อสัมผัสแบบไนส์
แถบหินไนส์
แร่ธาตุในหินไนส์เรียงตัวเป็นชั้นๆ ซึ่งปรากฏเป็นแถบเมื่อมองจากหน้าตัด เรียกว่า การเกิดแถบไนส์[ 6 ] แถบสีเข้มจะมี แร่ธาตุ แมฟิก (ซึ่งมีแมกนีเซียมและเหล็ก มากกว่า ) มากกว่า ส่วนแถบสีอ่อนจะมี แร่ธาตุ เฟลซิก (แร่ธาตุเช่นเฟลด์สปาร์หรือควอตซ์ซึ่งมีธาตุเบามากกว่า เช่นอะลูมิเนียมโซเดียมและโพแทสเซียม ) มากกว่า [ 7 ]
การเกิดแถบเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงเมื่อหินถูกบีบอัดในทิศทางหนึ่งมากกว่าทิศทางอื่น ( ความเค้นที่ไม่ใช่ไฮโดรสแตติก ) แถบจะพัฒนาในแนวตั้งฉากกับทิศทางการบีบอัดที่มากที่สุด หรือที่เรียกว่าทิศทางการหดตัว เนื่องจากแร่แผ่นถูกหมุนหรือตกผลึกใหม่เป็นชั้นขนาน[ 8 ]
สาเหตุทั่วไปของความเครียดที่ไม่ใช่ไฮโดรไดนามิกคือการที่หินต้นกำเนิด (วัสดุหินดั้งเดิมที่เกิดการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา) ได้รับแรงเฉือนอย่างรุนแรง ซึ่งเป็นแรงเลื่อนที่คล้ายกับการผลักด้านบนของสำรับไพ่ไปในทิศทางหนึ่ง และด้านล่างของสำรับไพ่ไปในอีกทิศทางหนึ่ง[ 6 ]แรงเหล่านี้ทำให้หินยืดออกเหมือนพลาสติกและวัสดุดั้งเดิมจะกระจายออกเป็นแผ่น ตามทฤษฎีบทการแยกส่วนเชิงขั้ว การเสียรูปที่เกิดจากแรงเฉือนดังกล่าวเทียบเท่ากับการหมุนของหินรวมกับการหดตัวในทิศทางหนึ่งและการยืดออกในอีกทิศทางหนึ่ง[ 9 ]
แถบหินบางส่วนเกิดจากวัสดุหินดั้งเดิม (protolith) ที่ได้รับอุณหภูมิและความดันสูงมาก และประกอบด้วยชั้นหินทราย (สีอ่อนกว่า) และหินดินดาน (สีเข้มกว่า) สลับกัน ซึ่งแปรสภาพเป็นแถบหินควอตไซต์และไมกา[ 6 ]
สาเหตุอีกประการหนึ่งของการเกิดแถบคือ "การแยกตัวของเมตาโมฟิก" ซึ่งแยกวัสดุต่าง ๆ ออกเป็นชั้นต่าง ๆ ผ่านปฏิกิริยาทางเคมี ซึ่งเป็นกระบวนการที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์[ 6 ]
หินไนส์ออเจน
หินไนส์ออเกน (Augen gneiss)มาจากภาษาเยอรมัน: Augen [ ˈaʊɡən ]ซึ่งหมายถึง "ดวงตา" เป็นหินไนส์ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาของหินแกรนิต ซึ่งประกอบด้วยเม็ดแร่รูปวงรีหรือ รูป เลนส์ที่ยึดติดกันด้วยแรงเฉือน ( porphyroclasts ) ซึ่งโดยปกติ จะ เป็นเฟลด์สปาร์ล้อมรอบด้วยวัสดุที่มีเม็ดละเอียดกว่า วัสดุที่มีเม็ดละเอียดกว่าจะเสียรูปไปรอบๆ เม็ดเฟลด์สปาร์ที่ทนทานกว่า ทำให้เกิดเนื้อสัมผัสนี้[ 10 ]
ไมกมาไทต์
ไมกมาไทต์เป็นหินไนส์ที่ประกอบด้วยหินสองชนิดขึ้นไป โดยชนิดหนึ่งมีลักษณะเหมือนหินไนส์ทั่วไป (เมโซโซม ) และอีกชนิดหนึ่งมีลักษณะเหมือนหินแทรกซึมเช่นเพกมาไทต์แอปไลต์หรือหินแกรนิต ( ลิวโคโซม ) หินชนิดนี้อาจมีเมลาโนโซมซึ่งเป็นหินมาฟิกที่เสริมกับลิวโคโซมด้วย[ 11 ]ไมกมาไทต์มักถูกตีความว่าเป็นหินที่หลอมเหลวบางส่วน โดยลิวโคโซมแทนส่วนที่หลอมเหลวซึ่งอุดมไปด้วยซิลิกา เมลาโนโซมแทนหินแข็งที่เหลืออยู่หลังจากการหลอมเหลวบางส่วน และเมโซโซมแทนหินดั้งเดิมที่ยังไม่ผ่านการหลอมเหลวบางส่วน[ 12 ]
เหตุการณ์
หินไนส์เป็นลักษณะเฉพาะของพื้นที่ที่มีการแปรสภาพระดับภูมิภาคซึ่งถึงระดับการแปรสภาพแอมฟิโบไลต์ ตอนกลาง ถึงแกรนู ไลต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ หินแปรสภาพที่อุณหภูมิสูงกว่า600 °C (1,112 °F)ที่ความดันระหว่างประมาณ 2 ถึง 24 กิโลบาร์หินหลายชนิดสามารถแปรสภาพเป็นหินไนส์ได้ ดังนั้นนักธรณีวิทยาจึงระมัดระวังที่จะเพิ่มคำอธิบายเกี่ยวกับสีและองค์ประกอบของแร่ธาตุลงในชื่อของหินไนส์แต่ละชนิด เช่นพาราไนส์การ์เนต-ไบโอไทต์หรือออร์โธไนส์สีชมพูอมเทา[ 14 ]
แนวหินแกรนิต-หินสีเขียว
แผ่นดินทวีปเป็นบริเวณหินโบราณที่โผล่ขึ้นมาซึ่งเป็นแกนกลางที่มั่นคงของทวีป หินที่โผล่ขึ้นมาในบริเวณที่เก่าแก่ที่สุดของแผ่นดินทวีป ซึ่งมีอายุใน ยุค อาร์เคียน (มากกว่า 2,500 ล้านปี) ส่วนใหญ่เป็นของแถบหินแกรนิต-หินสีเขียว แถบหินสีเขียวประกอบด้วยหินภูเขาไฟแปรสภาพและ หินตะกอนแปรสภาพ ที่ผ่านการแปรสภาพในระดับที่ไม่รุนแรงนัก ที่อุณหภูมิ350–500 °C (662–932 °F)และความดัน200–500 MPa (2,000–5,000 บาร์)แถบหินสีเขียวถูกล้อมรอบด้วยพื้นที่หินไนส์ระดับสูงที่แสดงให้เห็นถึงการแปรสภาพที่ความดันต่ำและอุณหภูมิสูง (มากกว่า500 °C (932 °F) ) ที่มีการเสียรูปสูงไปสู่เฟสแอมฟิโบไลต์หรือแกรนูไลต์ สิ่งเหล่านี้ก่อตัวเป็นหินที่โผล่ขึ้นมาส่วนใหญ่ในแคร ตอนยุคอาร์เคียน[ 15 ]
โดมหินไนส์
โดมไนส์พบได้ทั่วไปในแถบเทือกเขา (บริเวณที่มีการก่อตัวของภูเขา) [ 16 ]ประกอบด้วยโดมไนส์ที่แทรกด้วยหินแกรนิตและไมกมาไทต์ที่อายุน้อยกว่า และปกคลุมด้วยหินตะกอน[ 17 ]สิ่งเหล่านี้ได้รับการตีความว่าเป็นบันทึกทางธรณีวิทยาของเหตุการณ์การก่อตัวของภูเขาสองเหตุการณ์ที่แตกต่างกัน โดยเหตุการณ์แรกทำให้เกิดฐานหินแกรนิต และเหตุการณ์ที่สองทำให้ฐานนี้เสียรูปและหลอมละลายจนเกิดเป็นโดม อย่างไรก็ตาม โดมไนส์บางแห่งอาจเป็นแกนกลางของกลุ่มแกนกลางแปรสภาพ ซึ่งเป็นบริเวณของเปลือกโลกส่วนลึกที่ถูกดึงขึ้นมาสู่พื้นผิวและปรากฏให้เห็นในระหว่างการขยายตัวของเปลือกโลก [ 18 ]
ตัวอย่าง
- หินไนส์อะคาสตาพบได้ในเขตดินแดนตะวันตกเฉียงเหนือของแคนาดาบนเกาะที่อยู่ ห่างจาก เยลโลว์ไนฟ์ไปทางเหนือ ประมาณ 300 กิโลเมตร (190 ไมล์)นี่เป็นหนึ่งในเศษเปลือกโลกที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังคงสภาพสมบูรณ์บนโลก ซึ่งผ่านการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาเมื่อ 3.58 ถึง 4.031 พันล้านปีก่อน[ 19 ]
- หินไนส์ลูอิสเซียนพบได้ทั่วหมู่เกาะเอาเตอร์ เฮบริดี สของสกอตแลนด์ บนแผ่นดินใหญ่ของสกอตแลนด์ทางตะวันตกของแนวรอยเลื่อนโมอินและบนเกาะคอลล์และไทรี [ 20 ] หินเหล่านี้ส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดจากหินอัคนี ผสมกับหินอ่อน หิน ค วอตไซต์ และหินชีสต์ไมกาที่ผ่านการแปรสภาพ โดยมีการแทรกตัวของหินบะซอลต์ และหินแกรนิต ในภายหลัง [ 21 ]
- หินไนส์มอร์ตันเป็นหินไนส์ยุคอาร์เคียนที่ปรากฏใน หุบเขา แม่น้ำมินนิโซตาทางตะวันตกเฉียงใต้ของ รัฐ มินนิโซตาประเทศสหรัฐอเมริกา เชื่อกันว่าเป็นบล็อกเปลือกโลกภาคพื้นทวีปที่สมบูรณ์ที่เก่าแก่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา[ 22 ]
- หินไนส์คาบสมุทรเป็นลำดับของหินไนส์ยุคอาร์เคียนที่พบได้ทั่วแผ่นดินอินเดียและมีอายุตั้งแต่ 3,400 ถึง 2,500 ล้านปี[ 23 ] [ 24 ]
นิรุกติศาสตร์
คำว่าgneissถูกใช้ในภาษาอังกฤษมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1757 เป็นอย่างน้อย[ 25 ]คำนี้ยืมมาจากคำภาษาเยอรมันGneisซึ่งเดิมสะกดว่าGneiss เช่นกัน ซึ่งน่าจะมาจากคำนามภาษาเยอรมันยุคกลางgneist "ประกายไฟ" (เรียกเช่นนั้นเพราะหินชนิดนี้ระยิบระยับ) [ 26 ]
การใช้งาน
หินไนส์ใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง เช่น หินไนส์ฟาคอยดัล มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในริโอเดจาเนโร [ 27 ] นอกจากนี้ หินไนส์ยังใช้เป็นวัสดุมวลรวมสำหรับปูพื้นแอสฟัลต์อีก ด้วย [ 28 ]
ดูเพิ่มเติม
- รายชื่อประเภทหิน
- ศัพท์ธรณีวิทยา
พอร์ทัลธรณีวิทยา
อ่านเพิ่มเติม
- Murray, WH (1966). หมู่เกาะเฮบริดีส . ลอนดอน: Heinemann. ASIN B0000CMWPC .
ลิงก์ภายนอก
- สารานุกรมบริแทนนิกา ( ฉบับที่ 11) 1911
- สารานุกรมสากลฉบับใหม่ค.ศ. 1906