Vés al contingut

Gneis

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Infotaula de rocaGneis
Tipusroca metamòrfica Modifica el valor a Wikidata
Esquema de la típica deformació de les bandes del gneis. La roca no deformada es mostra a la part esquerra i el resultat de la deformació a la part dreta.
"La Tortue" (la tortuga), un notable aflorament d'ortogneis ordovicià, comuna de Fillols, Catalunya del Nord.

El gneis és una roca metamòrfica formada per metamorfisme regional. Es tracta de roques viades, amb una alternança característica de vies o bandes clares i fosques. Les vies fosques són constituïdes per miques i/o amfíbols i les clares i granuloses són compostes per cristalls de quars i de feldespats, el gra és de mida mitjana o grossa, sovint ben visible a ull nu.[1][2][3] En alguns casos hi ha la presència de grans cristalls, anomenats porfiroblasts, o d'agregats de forma lenticular, habitualment de feldespats que semblen ulls, llavors es parla de gneis ocel·lar.[4]

Els gneissos es classifiquen, segons el seu origen, en paragneis, quan s'han format a partir de roques sedimentàries, i en ortogneis si procedeixen de roques ígnies, com el granit.[1][5][6] Aflora en muntanyes de Catalunya com ara el Pirineu. L'aflorament de roca probablement més antic que hi ha al nostre planeta és el gneis Acasta.[7]

Etimologia

[modifica]

La paraula gneis s'ha utilitzat en català des de 1868.[8] És un manlleu de l'alemany Gneis, que probablement es deriva del nom gneist, "espurna" (anomenada així perquè la roca brilla) de l'alt alemany mitjà.[9] L'origen alemany és comú per altres llengües del nostre entorn, incloent l'anglès "gneiss" (des de 1757),[10] o el francès, primer com a Kneiss el 1750 i a partir de 1774 amb la forma gneiss.[11]

Descripció

[modifica]
Ortogneis de la República Txeca

Als Estats Units i el Regne Unit el gneis defineix a una roca metamòrfica de gra gruixut que mostra bandes composicionals (bandes gnèissiques) però esquistositat poc desenvolupada i escissió indistinta. A Europa, el terme s'ha aplicat més àmpliament a qualsevol roca metamòrfica gruixuda, pobra en mica i d'alt grau.[12] És una roca metamòrfica composta de grans minerals fàcilment visibles a simple vista, que formen capes composicionals òbvies, però que només té una feble tendència a fracturar-se al llarg d'aquestes capes.

Tant el Servei Geològic Britànic com la Unió Internacional de Ciències Geològiques usen el vocable gneis com una definició àmplia categoria textural de roques metamòrfiques de gra mitjà i gruix que presenten esquistositat poc desenvolupada, amb capes de composició de més de 5 mil·límetres de gruix[13] i que tendeix a dividir-se en plaques més d'1 centímetre de gruix.[14] Cap d'aquestes definicions depèn de la composició o l'origen, encara que les roques pobres en minerals laminats tenen més probabilitats de produir textura gneissosa. Per tant, les roques gneisosses es recristal·litzen en gran manera, però no contenen grans quantitats de miques, clorita o altres minerals laminats.[15] La roca metamòrfica que mostra una esquistositat més forta es classifica com a esquistos, mentre que la roca metamòrfica desproveïda d'esquistositat es diu granofels.[13][14]

El gneis que són roques ígnies metamorfosades o el seu equivalent es denominen gneis de granit, gneis de diorita, etc. Les roques de gneis també poden rebre el nom d'un component característic com el gneis granat, el gneis de biotita, el gneis d'albita, etc. Ortogneis designa un gneis derivat d'una roca ígnia, i paragneis és un d'una roca sedimentària.[13][14] El Servei Geològic Britànic com la Unió Internacional de Ciències Geològiques usen gneisossa per a descriure roques amb la textura de gneis,[13][14] encara que gneisica també continua sent d'ús comú.[16] Per exemple, un metagranito gneisoso o un metagranito gneisico signifiquen un granit que s'ha metamorfosat i, per tant, ha adquirit una textura gneisosa.

L'augment de grandària de grans que comporta moltes vegades el metamorfisme que produeix gneis destrueix estructures preexistents més fines,[17] més encara si el gneis també ha experimentat fusió parcial.[18]

Bandes gneíssiques

[modifica]
Deformació per cisallament pur de la roca que produeix bandes gnèissiques. La roca no deformada es mostra en la part superior esquerra i el resultat de la deformació per tall pur en la part superior dreta. En la part inferior esquerra està el component d'estirament de la deformació, que comprimeix la roca en una direcció i l'estira en l'altra, com mostren les fletxes. La roca es gira simultàniament per a produir la configuració final, que es repeteix en la part inferior dreta.

Els minerals del gneis estan disposats en capes que apareixen com a bandes en secció transversal. A això se'n diu bandes gnèissiques.[19] Les bandes més fosques tenen relativament més minerals màfics (els que contenen més magnesi i ferro). Les bandes més lleugeres contenen relativament més minerals fèlsics (minerals com feldespat o quars, que contenen més elements més lleugers, com alumini, sodi i potassi).[20]

Les bandes es desenvolupen a alta temperatura quan la roca està més fortament comprimida en una direcció que en altres direccions (estrès no hidroestàtic). Les bandes es desenvolupen perpendicularment a la direcció de major compressió, també anomenada direcció d'escurçament, a mesura que els minerals laminats es giren o recristal·litzen en capes paral·leles.[21]

Una causa comuna d'estrès no hidrodinàmic és la subjecció del protòlit (el material rocós original que sofreix metamorfisme) a una força de cort extrema, una força de lliscament similar a l'embranzida de la part superior d'una baralla de cartes en una adreça, i la part inferior de la coberta en l'altra adreça.[19] Aquestes forces estiren la roca com un plàstic i el material original s'estén en làmines. Segons el teorema de la descomposició polar, la deformació produïda per tal força tallant és equivalent a la rotació de la roca combinada amb escurçament en una direcció i extensió en una altra.[22]

Algunes bandes es formen a partir de material rocós original (protòlit) que se sotmet a temperatures i pressions extremes i es componen de capes alternes d'arenisca (més clara) i lutita (més fosca), que es metamorfosa en bandes de quarsita i mica.[19]

Una altra causa de les bandes és la "diferenciació metamòrfica", que separa diferents materials en diferents capes a través de reaccions químiques, un procés que no es comprèn completament.[19]

Atès que el granit a diferència d'altres roques ja posseeix gra gruixut es requereix menys deformació i metamorfisme formar una roca amb estructura gnèissica a partir d'un granit que de roques volcàniques osedimentàries.[23]

Gneis glandular

[modifica]
Gneis glandular del Sistema Central espanyol.

El gneis glandular o augen gneiss[24] (de l'alemany Augen [ˈaʊɡən], 'ulls') és un gneis resultant del metamorfisme del granit, que conté grans característics el·líptics o lenticulars units per cisallament (porfiroclasts), normalment de feldespat, envoltats de material de gra més fi. El material de gra més fi es deforma al voltant dels grans de feldespat més resistents per a produir aquesta textura.[25]

Migmatita

[modifica]

La migmatita és un gneis que consta de dos o més tipus de roques distints, un dels quals té l'aparença d'un gneis ordinari (el mesosoma) i un altre té l'aparença d'una roca intrusiva com la pegmatita, aplita o granit (leucosoma). La roca també pot contenir un melanosoma de roca màfica complementari al leucosoma.[26] Les migmatites sovint s'interpreten com a roques que s'han fos parcialment, on el leucosoma representa la fosa rica en sílice, el melanosoma la roca sòlida residual que queda després de la fosa parcial i el mesosoma la roca original que encara no ha experimentat una fusió parcial.[27]

Localitzacions

[modifica]
Gneises del complex Lewisià (gris clar), tallat per dics foscos de Scourie (anfibolites foliades), tots dos deformats i tallats per dics de granit rosa posteriors (no foliats).
Contacte entre un dic de diabasa de color fosc (al voltant de 1100 milions d'anys)[28] i un paragneis migmatític de color clar en el Parc nacional Kosterhavet en les Illes Koster enfront de la costa occidental de Suècia.
Mostra de gneis de Sete Voltas de Badia al Brasil, l'aflorament rocós més antic de l'escorça d'Amèrica del Sud, c. 3.4 mil milions d'anys (Arcaic).

El gneis són característics d'àrees de metamorfisme regional que aconsegueix la fàcies metamòrfica de anfibolita mitjana a granulita. En altres paraules, la roca es va metamorfosar a una temperatura superior a 600 °C a pressions entre aproximadament 2 i 24 kbar. Moltes varietats diferents de roca poden transformar-se en gneis, per la qual cosa els geòlegs van amb compte d'agregar descripcions del color i la composició mineral al nom de qualsevol gneis, com paragneis granada-biotita o ortogneis rosa grisenc.[29]

Cinturons de pedra verda de granit

[modifica]

Els escuts continentals són regions de roca antiga exposada que formen els nuclis estables dels continents. La roca exposada a les regions més antigues d'escuts, que és d'edat Arcaica (més de 2.500 milions d'anys), pertany en la seva majoria a cinturons de granit-pedra verda. Els cinturons de pedra verda contenen roca metavolcànica i metasedimentària que ha sofert un grau de metamorfisme relativament lleu, a temperatures de 350–500 °C i pressions de 200–500 MPa (2.000–5.000 bar). Els cinturons de pedra verda estan envoltats per terrenys de gneis d'alt grau que mostren un metamorfisme altament deformat de baixa pressió i alta temperatura (més de 500 °C) a la fàcies de anfibolita o granulita. Aquests formen la major part de la roca exposada en cratons Arcaics.[30]

Cúpules de gneis

[modifica]

Les cúpules de gneis són comuns en els cinturons orogènics (regions de formació de muntanyes).[31] Consisteixen en una cúpula de gneis envaïda per granit i migmatita més joves i coberta amb roca metasedimentària o metavolcànica.[32][33] Aquests han estat interpretats com un registre geològic de dos esdeveniments distints de formació de muntanyes, amb el primer produint el basament de granit i el segon deformant i fonent aquest basament per a produir les cúpules. No obstant això, algunes cúpules de gneis poden ser en realitat nuclis de complexos de nucli metamòrfics, regions de l'escorça profunda portades a la superfície i exposades durant l'extensió de l'escorça terrestre.[34]

Exemples

[modifica]
  • El gneis Acasta es troba en els Territoris del Nord-oest, el Canadà, en una illa a uns 300 quilòmetres al nord de Yellowknife. Aquest és un dels fragments d'escorça intactes més antics de la Terra, metamorfosat fa 3.58 a 4.031 mil milions d'anys.[35]
  • El gneis de Lewis es troba a les Hèbrides Exteriors d'Escòcia, en el continent escocès a l'oest del Moine Thrust i a les illes de Coll i Tiree.[36] Aquestes roques són en gran part d'origen igni, barrejades amb marbre metamorfosat quarsita i esquist de mica amb intrusions posteriors de dikes basàltics i magma granític.[37]
  • El gneis de Morton és un gneis arcà exposat a la vall del riu Minnesota del sud-oest de Minnesota, els Estats Units. Es creu que és el bloc intacte d'escorça continental més antic dels Estats Units.[38]
  • El gneis peninsular és una seqüència de gneis arcaica que es troben en tot l'escut indi i tenen una antiguitat d'entre 3.400 i 2.500 milions d'anys.[39][40]

Referències

[modifica]
  1. 1 2 Gran Enciclopèdia Catalana. Volum 12. Reimpressió d'octubre de 1992. Barcelona: Gran Enciclopèdia Catalana, 1992, p. 127. ISBN 84-7739-007-X.
  2. ↑ «Gneis. Cap de creus». Universitat de Barcelona. [Consulta: 19 juny 2021].
  3. ↑ «Gneis. Serra de Rodes». Universitat de Barcelona. [Consulta: 19 juny 2021].
  4. ↑ «GUIÓ DE PRÀCTIQUES DE MINERALS I ROQUES. Reconeixement de visu de minerals i roques» (rtf). Geologia per a les CC. Biològiques. 1r curs de la Llicenciatura de Biologia. Universitat de València, pàg. 25 [Consulta: 19 juny 2021].
  5. ↑ «Gneiss | Metamorphic, Foliated & Banded | Britannica» (en anglès). [Consulta: 15 agost 2024].
  6. ↑ «Gneis - EcuRed» (en castellà). [Consulta: 22 agost 2024].
  7. ↑ «Gneiss: Gneiss mineral information and data.». [Consulta: 25 maig 2017].
  8. ↑ «gneis». diccionari.cat. [Consulta: 15 setembre 2024].
  9. ↑ «Gneiss». Online Etymological Dictionary. [Consulta: 4 juliol 2021].
  10. ↑ Henckel, Johann Friedrich. Pyritologia, or a History of the Pyrites …. London, England: A. Millar and A. Linde, 1757, p. 308. Des de la p. 308: " … to which we may add this conjecture, that the black vein-stone, or rock, usually called kneiss, at Friberg, … "
  11. ↑ J. Ch. Valmont de Bomare, Mineralogie, ou Nouvelle exposition du regne mineral, Paris : Vincent, 1774, p. 429
  12. ↑ Yardley, B. W. D.. An introduction to metamorphic petrology. Harlow, Essex, England: Longman Scientific & Technical, 1989, p. 22. ISBN 0582300967.
  13. 1 2 3 4 Robertson, S. «BGS Rock Classification Scheme, Volume 2: Classification of metamorphic rocks». British Geological Survey Research Report, vol. RR 99-02, 1999.
  14. 1 2 3 4 Schmid, R.; Fettes, D.; Harte, B. [et al.].. «How to name a metamorphic rock.». A: Metamorphic Rocks: A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks. Cambridge: Cambridge University Press, 2007, p. 3–15.
  15. ↑ Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. Petrology : igneous, sedimentary, and metamorphic.. 2nd. New York: W.H. Freeman, 1996, p. 360. ISBN 0716724383.
  16. ↑ «Gneissic». A: Jackson, Julia A.. Glossary of geology.. Fourth. Alexandria, Viriginia: American Geological Institute, 1997. ISBN 0922152349.
  17. ↑ Hobbs et al. 1976, p. 430
  18. ↑ Hobbs et al. 1976, p. 431
  19. 1 2 3 4 Marshak, Stephen. Essentials of Geology. 4th. W.W. Norton, 2013, p. 194–95; Figs. 7.6a–c. ISBN 978-0-393-91939-4.
  20. ↑ Yardley, 1989, p. 22.
  21. ↑ Blatt i Tracy, 1996, p. 359.
  22. ↑ Fossen, Haakon. Structural geology. Second. Cambridge, RU: Cambridge University Press, 2016, p. 38. ISBN 9781107057647.
  23. ↑ Davis et al. 2011, p. 497
  24. ↑ «Vocabulario de rocas, sedimentos y formaciones superficiales». Alberto Díaz de Neira Sánchez, 2019. [Consulta: 11 octubre 2023]. «Augen gneiss. (Augen gneiss). Sinònim: gneis glandular»
  25. ↑ Blatt i Tracy, 1996, p. 358-359.
  26. ↑ British Geological Survey, 1999, p. 11.
  27. ↑ Sawyer, E. W.. Atlas of migmatites. Ottawa, Ontario: NRC Research Press, 2008. ISBN 978-0660197876.
  28. ↑ Bjørn Hageskov (1985): Constrictional deformation of the Koster dyke swarm in a ductile sinistral shear zone, Koster islands, SW Sweden. Bulletin of the Geological Society of Denmark 34(3–4): 151–97
  29. ↑ British Geological Survey, 1999, p. 5-6.
  30. ↑ Kearey, P.; Klepeis, Keith A.; Vine, Frederick J. Global tectonics.. 3rd. Oxford: Wiley-Blackwell, 2009, p. 350. ISBN 9781405107778.
  31. ↑ Whitney, D.L; Teyssier, C.; Vanderhaeghe, O. «Gneiss domes and crustal flow». A: Gneiss domes in orogeny: Boulder, Colorado, Geological Society of America Special Paper 380, 2004.
  32. ↑ Teyssier, Christian; Whitney, Donna L. «Gneiss domes and orogeny». Geology, vol. 30, 12, 01-12-2002, pàg. 1139–1142. DOI: 10.1130/0091-7613(2002)030<1139:GDAO>2.0.CO;2.
  33. ↑ Hobbs et al. 1976, p. 428
  34. ↑ Yin, A. «Gneiss domes and gneiss dome systems». A: Gneiss domes in orogeny: Geological Society of America Special Paper 380, 2004, p. 1–14.
  35. ↑ Bowring, S.A., and Williams, I.S., 1999. Priscoan (4.00–4.03 Ga) orthogneisses from northwestern Canada. Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 134, 3–16
  36. ↑ Gillen, Con. Geology and landscapes of Scotland. Harpenden: Terra, 2003, p. 44. ISBN 1-903544-09-2.
  37. ↑ McKirdy, Alan. Land of mountain and flood : the geology and landforms of Scotland. Edinburgh: Birlinn, 2007, p. 95. ISBN 978-1-84158-357-0.
  38. ↑ Aber, James S. «Morton Gneiss, Minnesota». Emporia State University, 2012. Arxivat de l'original el 26 de noviembre de 2014. [Consulta: 22 maig 2019].
  39. ↑ «Peninsular Gneiss». Geological Survey of India. Arxivat de l'original el 2011-07-21. [Consulta: 27 febrer 2009].
  40. ↑ «National Geological Monuments, pages 96, Peninsular Gneiss,page29-32». Special Publication Series. Geological Survey of India,27, Jawaharlal Nehru Road, Kolkata-700016, 2001. ISSN: 0254-0436.

Bibliografia

[modifica]
  • Davis, George H.; Reynolds, Stephen J.; Kluth, Charles F. «Foliation and lineation». A: Structural Geology of Rocks and Regions (en anglès). 3ra. Wiley, 2011. 
  • Hobbs, Bruce E.; Means, Winthrop D.; Williams, Paul F. An Outline of Structural Geology (en anglès). John Wiley & Sons, 1976. 

Vegeu també

[modifica]
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Gneis&oldid=36469211»