Деморфизм — изменение формы тел¶

Деморфизм (от др.-греч. δῆμος — народ, население и μορφή — форма) — процесс изменения внешней формы, структуры или морфологических признаков объектов под воздействием внешних условий, чаще всего применительно к геологическим телам, минералам и горным породам, деформировавшимся в условиях пластического течения. Термин используется в геологии и кристаллографии для описания преобразования первичной формы тел при метаморфизме, тектонических деформациях или магматических процессах.

¶Основные понятия

Деморфизм тесно связан с понятием метаморфизма, однако акцентирует внимание именно на изменении формы, а не на минералогическом составе. При деморфизме горная порода или минеральное тело меняет конфигурацию: вытягивается, сплющивается, изгибается, приобретает новые геометрические параметры при сохранении или частичной перестройке внутренней структуры.

В кристаллографии деморфизмом называют изменение внешнего облика кристалла, при котором его первоначальная габитусная форма заменяется новой под действием физико-химических условий среды — температуры, давления, состава растворов. Такое преобразование может сопровождаться перекристаллизацией, ростом кристаллов по новым граням или растворением старых граней.

¶Деморфизм в геологии

В геологической практике деморфизм рассматривается в контексте преобразования магматических и осадочных тел при региональном и контактном метаморфизме. Магматические интрузии, прорывающие толщу пород, при последующих тектонических событиях могут деформироваться: их первоначальная форма (лакколит, шток, дайка) меняется до неузнаваемости, тело вытягивается вдоль направления сжатия или разрывается на отдельные блоки.

Осадочные породы при деморфизме утрачивают первичную слоистость или, напротив, приобретают новую — тектоническую. Глинистые сланцы, начиная с зоны эпизонального метаморфизма, демонстрируют выраженный плоскостной или полосатый деморфизм: слюдяные пластинки ориентируются перпендикулярно направлению сжатия, формируя сланцеватость.

¶Формы проявления

• Растяжение — вытягивание тела в одном направлении при сжатии в перпендикулярном, характерно для зон глубинных тектонических сдвигов.
• Сплющивание — уменьшение толщины при горизонтальном растяжении, типично для зон крутого погружения пород.
• Изгиб — формирование складок различного порядка от мелких заломов до крупных синклинориев.
• Катаклаз — хрупкое разрушение формы при низких температурах и давлениях, сопровождающееся дроблением породы.

¶Деморфизм минералов

В минералогии деморфизм проявляется в изменении облика кристаллов при их вторичных преобразованиях. Примером служит псевдоморфозис — замещение одного минерала другим с сохранением внешней формы первого. Хотя псевдоморфозис и деморфизм — не тождественные понятия, они тесно связаны: псевдоморфозис часто сопровождается деморфизмом, когда внешние грани кристалла перестраиваются или разрушаются.

При гидротермальном метаморфизме кристаллы полевых шпатов, пироксенов и амфиболов могут изменять габитус: удлинённые призмы превращаются в зернистые агрегаты, а изометричные зёрна приобретают пластинчатую форму. Такие изменения фиксируются при изучении рудных жил и метасоматитов.

¶Деморфизм в биологии

В биологии термин «деморфизм» используется редко и, как правило, как синоним или производное от полового диморфизма — различий между самцами и самками одного вида по размерам, окраске, строению вторичных половых признаков. В этом контексте деморфизм описывает изменение морфологических признаков популяции в ответ на эволюционные или экологические факторы.

¶Методы изучения

Для выявления деморфизма в геологии применяются:

• Структурный анализ — изучение ориентировки минеральных зёрен, линейных и плоскостных структур деформации.
• Микроструктурные исследования — анализ тонкой структуры пород в шлифах под поляризационным микроскопом для определения механизмов деформации (кристаллопластическая текучесть, перекристаллизация).
• Рентгеноструктурный анализ — определение дефектов решётки, свидетельствующих о внутренней перестройке минералов.
• Палеомагнитные исследования — восстановление ориентировки магнитных минералов для определения направления деформаций.

¶Практическое значение

Понимание деморфизма важно для ряда прикладных задач. В тектонике оно позволяет восстанавливать историю деформаций и направления тектонических напряжений. В поисках полезных ископаемых — особенно месторождений золота, меди и других металлов, связанных с зонами глубинных разломов, — выявление следов деморфизма помогает определить структурные ловушки и каналы миграции рудоносных растворов. В инженерной геологии оценка деморфизма пород необходима для прогнозирования их прочности и устойчивости при строительстве тоннелей, котлованов и подземных сооружений.

¶История термина

Понятие деморфизма сформировалось в русской геологической школе в первой половине XX века в связи с развитием учения о глубинных процессах и метаморфизме. Термин закрепился в работах по петрографии и структурной геологии, где требовалось разграничивать изменения минерального состава и изменения формы тел. В англоязычной литературе близкие по смыслу понятия описываются терминами «deformation» и «shape change», а сам термин «demorphism» используется ограниченно.

¶Источники

• Долгополова Н. А. Общая кристаллография. — М.: Недра.
• Ферштатер Г. С. Метаморфизм и магматизм. — М.: КМК.
• Соболев В. С. Введение в минералогию силикатов. — Новосибирск: Наука.
• Бондаренко М. Л. Структурная геология. — М.: МГУ.
• Хомяков А. П., Ковалев А. А. Кристаллография. — М.: Академия.