Все изверженные и метаморфические горные породы являются скальными грунтами.
Метаморфические горные породы — горные породы, образованные в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться. К метаморфическим относятся такие распространённые породы, как гнейсы, сланцы, кварциты, или такой строительный материал, как мрамор. Метаморфизм, как правило, ухудшает механические свойства изверженных пород увеличивает их анизотропность (неодинаковость свойств по различным направлениям), трещиноватость, водопроницаемость, понижает устойчивость против выветривания. Наоборот, свойства осадочных пород метаморфизм обычно улучшает – сильно уплотняет их, повышает прочность, но в некоторых случаях может придавать им также и такие свойства, как, например, сланцеватость, приводящую к резкой анизотропии по прочности и легкой выветриваемости.
Осадочные породы по мере отложения последующий слоёв и в результате тектонических процессов погружаются на столь большие глубины, что под воздействием характерных для таких глубин очень высоких давлений и температур их минералогический состав и структура резко меняются. Это стадия называется метагенезом, или метаморфизмом, в результате которого осадочные породы, как такое, уже перестают существовать, переходя в метаморфические.
Формы залегания метаморфических пород
Так как исходным материалом метаморфических горных пород являются осадочные и магматические породы, их формы залегания должны совпадать с формами залегания этих пород. Так на основе осадочных пород сохраняется пластовая форма залегания, а на основе магматических — форма интрузий или покровов. Этим иногда пользуются, чтобы определить их происхождение. Так, если метаморфическая порода происходит от осадочной, ей дают приставку пара- (например, парагнейсы), а если она образовалась за счёт магматической породы, то ставится приставка орто- (например, ортогнейсы).
Состав метаморфических пород
Химический состав метаморфических горных пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных. Однако состав может отличаться от состава исходных пород, так как в процессе метаморфизма происходят изменения под влиянием привносимых водными растворами веществ и метасоматических процессов.
Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор), или из многих сложных силикатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами. Наряду с ними присутствуют типично метаморфические минералы: гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, скаполит и некоторые другие. Характерны, особенно для слабометаморфизованных пород тальк, хлориты, актинолит, эпидот, цоизит, карбонаты.
Физико — химические условия образования метаморфических пород, определённые методами геобаротермометрии весьма высокие. Они колеблются от 100—300 °C до 1000—1500 °C и от первых десятков баров до 20—30 кбаров
Текстуры метаморфических пород
Текстура пород, как пространственная характеристика свойств породы, отражает способ заполнения пространства.
· Сланцевая: большое распространение в метаморфических породах получили листоватые, чешуйчатые и пластинчатые минералы, что связано с их приспособлением к кристаллизации в условиях высоких давлений. Это выражается в сланцеватости горных пород, которая характеризуется тем, что породы распадаются на тонкие плитки и пластинки.
· Полосчатая — чередование различных по минеральному составу полос (например, у циполина), образующихся при наследовании текстур осадочных пород.
· Пятнистая — наличие в породе пятен, отличающихся по цвету, составу, устойчивости к выветриванию.
· Массивная — отсутствие ориентировки породообразующих минералов.
· Плойчатая — когда под влиянием давления порода собрана в мелкие складки.
· Миндалекаменная — представленная более или менее округлыми или овальными агрегатами среди сланцеватой массы породы.
· Катакластическая — отличающаяся раздроблением и деформацией минералов.