Зеленые сланцы — это метаморфические породы , образовавшиеся при самых низких температурах и давлениях, обычно возникающих в результате регионального метаморфизма , обычно 300–450 ° C (570–840 ° F) и 2–10 килобар (29 000–145 000 фунтов на квадратный дюйм). [1] Зеленые сланцы обычно содержат множество зеленых минералов, таких как хлорит , серпентин и эпидот , а также пластинчатых минералов, таких как мусковит и пластинчатый серпентин. [1] Пластинчатость придает породе сланцеватость (тенденцию к расслоению). Другие распространенные минералы включают кварц , ортоклаз , тальк , карбонатные минералы и амфибол ( актинолит ). [1]
Зеленый сланец — общий петрологический термин, обозначающий метаморфические или измененные основные вулканические породы . В Европе иногда используется термин празинит . Зелёный камень иногда представляет собой зелёный сланец, но также может представлять собой горную породу без какой-либо сланцеватости, особенно метабазальт ( спилит ). Однако базальты могут оставаться совершенно черными, если первичный пироксен не превратится в хлорит или актинолит. Чтобы претендовать на это название, горная порода также должна иметь сланцеватость, некоторую слоистость или слоистость. Порода получается из базальта , габбро или подобных пород, содержащих богатый натрием плагиоклазовый полевой шпат , хлорит, эпидот и кварц. [2]
Зеленый сланец определяется наличием минералов хлорита , эпидота или актинолита , которые придают породе зеленый цвет. Зеленые сланцы также имеют ярко выраженную сланцеватость . [3] Сланцеватость — это тонкий слой породы, образовавшийся в результате метаморфизма ( расслоение ), который позволяет легко расколоть породу на хлопья или плиты толщиной менее 5–10 миллиметров (0,2–0,4 дюйма). Это происходит из-за присутствия хлорита или других пластинчатых минералов, которые во время метаморфизма выстраиваются в слои. [4] [5] Зеленый сланец может также содержать альбит и часто имеет лепидобластическую, нематобластическую или сланцеватую текстуру , определяемую в основном хлоритом и актинолитом. Размер зерен редко бывает крупным, в первую очередь из-за минерального комплекса. Хлорит и, в меньшей степени, актинолит обычно имеют мелкие, плоские или игольчатые кристаллы.
Зеленый камень — это полевой термин , обозначающий любую массивную основную вулканическую породу, которая приобрела зеленоватый цвет в результате образования тех же минералов, которые придают зеленый цвет зеленому сланцу, независимо от того, имеет ли порода сланцеватость или нет. [6] Этот термин также использовался для описания любых магматических вторжений в Группу угольных мер Шотландии, для описания богатых шамозитом аргиллитов нижнего юрского возраста в Великобритании или для нефрита или других зеленоватых драгоценных камней. [7]
Фация зеленых сланцев определяется особыми условиями температуры и давления, необходимыми для метаморфизации базальта с образованием типичных минералов зеленосланцевой фации хлорита, актинолита и альбита. Зеленосланцевая фация возникает в результате метаморфизма при низких температурах и умеренном давлении. Метаморфические условия, которые создают типичные фациальные комплексы зеленых сланцев, называются последовательностью барровских фаций и серией фаций Абукума с более низким давлением . Температура примерно от 400 до 500 ° C (от 750 до 930 ° F) и глубина от 8 до 50 километров (от 5 до 31 мили) являются типичной оболочкой пород зеленосланцевой фации.
Равновесный минеральный комплекс пород, находящихся в условиях зеленосланцевой фации, зависит от первичного состава пород. [8]
Более подробно зеленосланцевую фацию подразделяют на субзеленосланцевую, нижнюю и верхнюю зеленосланцевую. Более низкие температуры являются переходными и перекрывают пренит-пумпеллиитовую фацию , а более высокие температуры перекрываются и включают субамфиболитовую фацию .
Если захоронение продолжается по метаморфическим траекториям барровской последовательности, зеленосланцевая фация дает начало комплексам амфиболитовой фации , в которых преобладают амфиболовые, а затем и гранулитовой фации . При более низком давлении, обычно контактном метаморфизме, образуются альбит -эпидотовые роговики , тогда как при более высоком давлении на большой глубине образуется эклогит .
Океанические базальты в окрестностях срединно-океанических хребтов обычно демонстрируют субзеленосланцевые изменения. Зеленокаменные пояса различных архейских кратонов обычно преобразованы в зеленосланцевую фацию. Эти древние породы отмечены как вмещающие породы для различных рудных месторождений в Австралии , Намибии и Канаде .
Зеленосланцевые породы также могут образовываться в условиях голубосланцевой фации, если исходная порода ( протолит ) содержит достаточно магния . Это объясняет нехватку голубых сланцев, сохранившихся до неопротерозойской эры, 1000 млн лет назад, когда океаническая кора Земли содержала больше магния, чем сегодняшняя океаническая кора. [9]
На минойском Крите зеленый и синий сланцы использовались для мощения улиц и дворов между 1650 и 1600 годами до нашей эры. Эти камни, вероятно, были добыты в карьере Агия Пелагия на северном побережье центрального Крита. [10]
По всей Европе зеленосланцевые породы использовались для изготовления топоров. Было обнаружено несколько мест, в том числе Грейт-Лэнгдейл в Англии.
Форма хлоритового сланца была популярна в доисторических индейских общинах для производства топоров и кельтов , а также декоративных предметов. В период Среднего Леса зеленый сланец был одним из многих предметов торговли, которые были частью сети культурного обмена Хоупвелла , иногда транспортировавшейся на тысячи километров.
Во времена культуры Миссисипи государство Маундвилл , по -видимому, имело некоторый контроль над производством и распространением зеленого сланца. Было показано, что источник Маундвилля находится в двух местах формации Хиллаби в центральной и восточной Алабаме.