Le Montagne Rocciose rappresentano una delle regioni più dinamiche del Nord America, una fascia alta che registra oltre un miliardo di anni di attività tettonica, sedimentazione e metamorfismo. Tra i numerosi tipi di roccia che si ritagliano in questa vasta regione, le rocce metamorfiche come il gneiss e la schista sono particolarmente significative.

Rocce metamorfiche: La Fondazione delle Montagne Rocciose

Le rocce metamorfiche che si formano quando le rocce preesistenti – sia ignee, sedimentarie o altre rocce metamorfiche – sono trasformate da calore, pressione e fluidi chimicamente attivi. Questa trasformazione si verifica sotto la superficie terrestre, spesso a profondità di diverse a decine di chilometri, e si traduce in cambiamenti alla composizione minerale della roccia, alla struttura e in genere nelle Montagne Rocciose, in grandi regioni di roccia metamorfica sono esposte a livello.

Perché i Rockies ospitano una così ricca varietà di rocce metamorfiche

La regione di Rocky Mountain ha sperimentato più episodi di costruzione di montagna (orogenies). I più influenti includono gli eventi tetonici Proterozoici (circa 1,8–0 miliardi di anni fa) che hanno assemblato antichi frammenti continentali, e l'orogenesi laramide molto più giovane (circa 80–55 milioni di anni fa) che hanno creato le moderne Montagne Rocciose.

Gneiss: La roccia metamorfica alta granata dell'antica crosta

Gneiss (pronunciato “nice”) è una roccia minerale gneissica, di alta qualità, che è facilmente riconosciuta dalla sua caratteristica apparenza bandita. Le bande, o strati gneissici, si alternano tra minerali felsici di colore chiaro (come quarzo, feldspato, e muscovite) e minerali mafici di colore scuro (come biotita, cornonde, segreti)

Formazione e condizioni

Gneiss forma in condizioni che si avvicinano a fusione parziale - la roccia è abbastanza calda che alcuni minerali cominciano a fondersi mentre altri rimangono solidi. Questo processo, chiamato migmatizzazione, può produrre una roccia mista conosciuta come migmatite, dove le venature leggere di fondere intruso scuro, gneiss non fuso.

Età e significato

I Gneisses nelle Montagne Rocciose sono tra le rocce più antiche del continente. Radiometrico datazione di zirconi da gneisses nel Wind River Range of Wyoming e la fondazione Front Range of Colorado] cede le età nella gamma di 1,7 a 1,8 miliardi di anni di rocce del seminterrato.

Località Gneiss notevoli nelle Rockies

  • Giardino:] Le esposizioni del Swandyke Gneiss e Pikes Peak Granite-correlato gneisses[]] sono visibili nelle roadcut lungo l'Interstate 70 ovest di Denver, soprattutto nella zona Clear Creek.
  • Wind River Range, Wyoming:[] Gli antichi gneisses del [Bridger Wilderness[[ sono alcuni dei più incontaminato e ben studiato nella regione.
  • Montagne Uinta, Utah:[] Il Gruppo Uinta Mountain comprende gneisses e altre rocce metamorfiche di alta qualità che formano il nucleo di questa fascia di tendenza est-ovest.

Gneiss è anche attrezzato per pietra di dimensione e roccia decorativa; il caratteristico banding lo rende un materiale attraente per controsoffitti, facciate edili e monumenti.

Schist: La roccia metamorfica del medio-verde

Lo studioso è una roccia metamorfica di media qualità che si distingue per la sua foliazione ben sviluppata – una disposizione parallela di minerali di platy come la mica (muscovite e biotite), il clorito, il talco, e talvolta l'amphibole.

Formazione e Protoliti

La mitica di SchLT, che si forma in genere dal metamorfismo delle rocce sedimentarie finissime come lo shale o il mudstone, o da tufo vulcanico e basalto. La roccia originale, o protolith, è sottoposta a temperature di 300–600 °C e da moderate ad alte pressioni.

Contesto Geologico nelle Montagne

Lo studioso di mica è particolarmente comune nelle cinghie metamorfiche che fiancheggiano i bacini più giovani delle Rocce. Ad esempio, la Mica Schist[ della Cornice anteriore fa parte della Mount Evans-St. Mary’s belt], che è stata metamorfogliata durante la sequenza di quarzo.

Luoghi di studio notevoli nelle Rockies

  • Silver Plume, Colorado:[ Il classico [Silver Plume Schist[ è esposto in tagli ferroviari e tagli stradali lungo la U.S. Highway 40. Contiene grandi granati e cristalli staurolite, rendendolo una destinazione preferita per collezionisti di minerali.
  • Parco Nazionale di Rocky Mountain:[] Il Mica Schist[ vicino Trail Ridge Road mostra pieghe spettacolari ed è facilmente identificabile dalla sua lucentezza argentea quando bagnata.
  • Bighorn Mountains, Wyoming:[ Il nucleo metamorfico dei Bighorns include ampi schists che registrano due periodi separati di metamorfo.

Molti depositi d'oro e d'argento sono ospitati in o vicino schist, come i piani di foliazione hanno fornito le vie per i fluidi mineralizzazione. Ad esempio, i famosi Gold Hill] e ] Nevadaville]] i distretti di quarzo sono sotto la macchia d'oro che contiene verf.

Differenze chiave tra Gneiss e Schist

Mentre sia il gneiss che lo schist sono rocce metamorfiche fogliate, differiscono nella loro texture, mineralogia e grado metamorfico. Capire queste differenze è essenziale per l'identificazione del campo e interpretare la storia geologica di un'area.

  • Carattere di flebo:[] Schist ha una sottile e spaventosa foliazione che conferisce un aspetto “squadra” o “sparkly” a causa dell’abbondante mica. Gneiss ha un aspetto grossolano e bandito dove minerali leggeri e scuri sono segregati in strati distinti (bandagnesica).
  • Grain Size:[] Lo Schist ha tipicamente una dimensione di grana fine a media, con fiocchi di mica visibili ma più fine del gneiss. Gneiss è solitamente più grossolano, con singoli grani minerali facilmente visti senza una lente a mano.
  • Grado metamorfico:[] Le forme di studio sotto condizioni medi metamorfiche (facies amphibolite) e Gneiss si forma sotto gradi superiori (amphibolite alle favole granulite) e spesso si avvicina alla fusione parziale.
  • Contenuto min.:[] Lo studio è dominato da silicati di lamiere come mica e clorito, con quarzo e feldspato come minerali subordinati. I minerali accessori comuni includono granato, staurolite e kyanite. Gneiss è ricco di feldspato e quarzo, con quantità minore di biotite, corno e talvolta piroxene.
  • Frattura e Splitting:[] Schist si divide facilmente lungo la fogliazione planare e spesso si rompe in pezzi sottili e tabulari. Gneiss è più massiccio e tende a rompere attraverso bande, anche se ha ancora un orientamento preferito dei minerali.

In campo, i geologi cercano prima di bandire (gneiss) contro la fogliazione scaglia (schist), quindi controllano l’abbondanza di mica contro feldspato. Se una roccia ha strati visibili e continui di diversa composizione minerale, è probabile gneiss. Se ha una superficie lucida e stratizzata che sbuccia come un libro, è schist.

Storia geologica registrata in Gneiss e Schist

Le rocce metamorfiche delle Montagne Rocciose sono archivi naturali dell’evoluzione tettonica della regione, studiando i minerali e le strutture all’interno del gneiss e dello schist, i geologi possono ricostruire le temperature, le pressioni e gli stress che esistevano sotto la superficie milioni e miliardi di anni fa.

Eventi Proterozoici (1,8–1.0 miliardi di anni fa)

I più antichi gneisse e schists in Rockies risalgono all'Eon Proterozoico, quando una serie di archi vulcanici e frammenti continentali si scontrarono con il crescente craton nordamericano. Queste collisioni crearono una massiccia catena montuosa, soprannominata "Ancestral Rocky Mountains" da alcuni geologi, anche se più precisamente l'orogeno Trans-Hudson e il successivo evento di Yavapai-Mazatzal

Laramide Orogeny (80–55 milioni di anni fa)

Durante la Cretacea a Paleogene, l'orogenesi Laramide ha colpito l'intera regione del Rocky Mountain. Questo evento di costruzione di montagna è stato causato da una sottoduzione superficiale del Farallon piatto oceanico sotto il bordo occidentale del Nord America. La compressione risultante ha deformato e sollevato le antiche rocce metamorfiche, portandole alla superficie. Molti degli schisti della catena anteriore, come quelli vicino a Golden e Boulder seconda, hanno sperimentato

Alzare e Erosione (55 milioni di anni fa a presentare)

Dopo l'orogenesi laramide, i Rockies continuarono ad alzarsi a causa di rimbalzo isostatico e tettoniche estese. Le rocce sedimentarie sovrapposte furono spogliate dall'erosione, esponendo il seminterrato metamorfico in profondità. Questo processo è in corso, e gli gneisse e gli scisti che vediamo oggi sono le radici di cinghie di montagna antiche.

I minerali all'interno di queste rocce registrano anche la storia del raffreddamento. Poiché la crosta era sollevata e raffreddata, isotopi radioattivi all'interno di minerali come la biotite e la muscovite hanno cominciato a preservare le loro età. Utilizzando argon-argon datazioni su miche da schist e gneiss, i geologi hanno determinato che l'esumazione del Colorado Front Range si è verificato principalmente tra 40 e 20 milioni di anni fa.

Importanza economica di Gneiss e Schist nelle Rockies

Le rocce metamorfiche hanno svolto un ruolo vitale nello sviluppo economico della regione del Rocky Mountain, ma non sono altrettanto famose come le vene di quarzo dorate della cintura minerale del Colorado, gneiss e schist stessi sono state utilizzate per la costruzione, la zavorra stradale e la pietra decorativa.

Pietra di costruzione e dimensione

Il Gneiss è un popolare edificio in pietra per la sua durezza e la sua attraente fasciatura. Nel XIX e all'inizio del XX secolo, gneiss da cave vicino Manitou Springs, Colorado è stato utilizzato per fondazioni di costruzione, muri di contenimento e anche intere strutture.

Depositi minerali ospitati in rocce metamorfiche

Molti dei famosi depositi di oro, argento, piombo e zinco delle Montagne Rocciose sono ospitati all'interno o adiacente a rocce metamorfiche. Gli scisti sguainati e fogliati hanno fornito i condotti ideali per i fluidi idrotermici che depositavano minerali.

I granati di granato-mica schist sono stati anche coniati a scopi abrasivi. Il Salida, Colorado, area[] una volta ospitato operazioni di estrazione granata, utilizzando i cristalli di granato duro, affilato per carta vetrata e la macinazione industriale.

Dove vedere Gneiss e Schist nelle Montagne Rocciose

Per gli appassionati di outdoor e i geologi dilettanti, i monti Rocky offrono splendide esposizioni di gneiss e schist accessibili da sentieri e strade. Ecco alcune delle migliori posizioni per osservare queste rocce metamorfiche nella loro cornice naturale:

  • Rocky Mountain National Park, Colorado:[] Guidare la Strada del Ridge per vedere il Mica Schist lungo le aste Alpine Visitor Center. La schista qui è piegata e contiene grandi cristalli granati. Il centro visitatori del parco ha esposizioni sul seminterrato metamorfico.
  • Interstate 70, Clear Creek Canyon, Colorado:[] Le roadcut tra Golden e Idaho Springs espongono il Swandyke Gneiss e i relativi schists.
  • Canyon Nero del Parco Nazionale di Gunnison, Colorado: Il gneiss precambriano e lo schista nelle pareti del canyon sono tra i più drammatici nelle rocce. Le rocce scure e bandite sono conosciute come il Black Canyon Schist, ma contengono anche strati di gneiss lungo la geologia.
  • Il fiume Wind Range, Wyoming: Per gli escursionisti esperti, la Cirque of the Towers[ nel Bridger Wilderness espone spettacolare gneiss e schist. Molte cime, tra cui Pingora Peak, sono composte da gigantesche vallate gnei.
  • Montagne Uinta, Utah:] L'Altissimo Uintas Wilderness[ include gneiss e schist nei nuclei della gamma. Il picco dei re] e altre alte vette sono sottoposte da queste antiche rocce metamorfiche.

Quando si visitano queste aree, rispettano sempre le normative di uso del terreno, si trovano su sentieri designati, e si evitano di martellare o di raccogliere rocce nei parchi nazionali, dove è illegale.

In corso di ricerca e direzioni future

I geologi continuano a studiare gneis e schist dalle Montagne Rocciose per perfezionare la nostra comprensione dei processi tettonici. I progressi nella geocronologia, come l'ablazione laser su zirconi da gneis, hanno rivelato più episodi di metamorfo e crescita crosta. Gli scienziati stanno anche usando modelli termici per capire i tassi di raffreddamento e di eshumazione, che sono critici per interpretare nuovi tassi di evoluzione e di stato.

Conclusioni

Gli scienziati e gli scisti del Gneis sono molto più che rocce ordinarie: sono l'eredità metamorfica di miliardi di anni di storia della Terra nelle Montagne Rocciose. Dall'antica gneisse Proterozoica che registra l'assemblea dei continenti, agli scisti che si formano durante le violente collisioni della Laramide, queste rocce raccontano una storia di calore, pressione e upheaval tettonica.

Per ulteriori informazioni, il National Park Service geologi portal[[] e il [U.S. Geological Survey[] forniscono eccellenti risorse sulle rocce metamorfiche e la geologia delle Montagne Rocciose.