определяется содержанием в них радиоактивных элементов - членов радиоактивных рядов (См. Радиоактивные ряды) ₉₂²³⁸U, ₉₂²³⁵U, ₉₀²³²Th и радиоактивного изотопа ⁴⁰₁₉K. Содержание др. радиоактивных изотопов (, и др.) существенно не влияет на общую Р. г. п., так как скорость их радиоактивного распада крайне мала. Среднее содержание обоих изотопов урана в земной коре (до глубины 16 км) составляет около 2,5․10^-4\% (весовых), тория 1,3․10^-3\%, радиоактивного изотопа калия 0,029\%. Кроме того, в горных породах присутствуют продукты распада радиоактивных элементов, которые иногда мигрируют в окружающие породы и образуют в земной коре струи подземных газов (Не, Ar и т.д.). В почвах накапливается Rn, имеющий радиогенное происхождение.

Среди изверженных горных пород наибольшей радиоактивностью обладают кислые (U - 3,5 ․10^-4; Th - 1,8․10^-3), наименьшей - ультраосновные породы (U - 3․10^-7; Th - 5․10^-7). В кристаллических горных породах радиоактивные элементы частично входят в состав акцессорных минералов (См. Акцессорные минералы), Ортита, Циркона, Монацита, Апатита, сфена и др., а также частично присутствуют в форме окислов, химически не связанных с определёнными минералами.

Содержание радиоактивных элементов в осадочных горных породах (U - 3,2․10^-4; Th - 1,1․10^-3) определяется их происхождением; максимальные концентрации в органогенных осадках обусловлены присутствием углерода органического происхождения, фосфатов и др. веществ, являющихся важными осадителями урана (напротив, хемогенные осадки - гипс, каменная соль - отличаются низкой радиоактивностью).

В почвах отношение Th к U значительно выше, чем в коренных (массивных) породах, что связано с накоплением Th в неразрушаемых остатках пород и миграцией легкоподвижного U.

В молодых глубоководных морских отложениях наблюдается значительное накопление иония (изотопа Th, члена радиоактивного ряда ₉₂²³⁸U), в десятки раз большее по сравнению с равновесным его содержанием в уране. Это обусловлено химическими особенностями иония, благоприятствующими выпадению его из воды с осадками, в отличие от U, удерживающегося в растворе.

Кристаллические породы Луны (базальты, анортозиты) заметно обеднены радиоактивными элементами (U - 0,24․10^-4, Th - 1,14․10^-4), а породы Венеры характеризуются соотношениями U (2,2․10^-4) и Th (6,5․10^-4), близкими земным (каменные метеориты соответственно содержат U - 1,5․10^-6 и Th - 4․10^-6).

Английский геолог Дж. Джоли впервые (1905) обратил внимание на то, что Р. г. п. имеет важное значение как источник тепловой энергии Земли. Расчёты показали, что если бы концентрация радиоактивных элементов в объёме всей Земли была такой, как в её поверхностном слое, то суммарное количество тепла, образующегося в результате радиоактивного распада, в несколько десятков раз превышало бы потерю Землёй тепла путём излучения его в мировое пространство; из этого следовал вывод, что все радиоактивные элементы сосредоточены только в верхней зоне земной коры. Такое предположение получило частичное подтверждение в 1970-е гг. после измерения концентрации U и Th (10^-6\%) в образцах пород из мантии, извлечённых со дна океанов.

Норвежский учёный В. М. Гольдшмидт показал (1923-27), что содержание радиоактивных элементов в основном в верхней (гранитной) оболочке Земли связано с химическими особенностями силикатов (См. Силикаты) (изоморфным вхождением U и Th в их структуру). Выплавление силикатной земной коры из мантии по принципу зонного плавления (См. Зонное плавление) неизбежно приводит к обогащению коры U, Th и щелочными элементами.

В начальную стадию развития Земли выделение радиогенного тепла (См. Радиогенное тепло) (см. Геотермика), по расчётным данным советского геофизика Е. А. Любимовой, было в 5 раз больше, чем в современную эпоху. Это было связано с большей Р. г. п. вследствие более высокого содержания радиоактивных элементов (главным образом ₉₂²³⁵U и⁴⁰₁₉K), а также, вероятно, полностью исчезнувших трансурановых элементов. См. также Радиоактивные минералы.

Лит.: Любимов Е. А., Термика Земли и Луны, М., 1968: Баранов В. И., Титаева Н. А., Радиогеология, М., 1973; Тугаринов А. И., Общая геохимия, М., 1973.

А. Н. Тугаринов.

существенные изменения текстуры, структуры, минерального и химического состава горных пород в земной коре и мантии под воздействием глубинных флюидов (летучих компонентов), температуры и давления. Термин "М. г. п." ввёл английский геолог Ч. Лайель в 1883. М. г. п. происходит в кристаллическом (твёрдом или пластическом) состоянии без расплавления пород (к нему не относятся приповерхностные процессы уплотнения, цементации и Диагенеза осадков, а также выветривание) и всегда связан с тектоническими дислокациями (складчатостью, глубинными разломами), а иногда и подъёмом магматических масс. Дислокации, проникая в глубинные зоны Земли, стимулируют образование восходящих потоков флюидов и повышение температуры, что приводит к развитию магматизма, М. г. п. и образованию эндогенных месторождений. Все эти явления генетически связаны, отражая восходящую миграцию вещества в ходе эволюции земной коры. Факторами М. г. п., определяющими минеральный состав метаморфических пород, являются температура (T), литостатическое давление (P_s), определяемое глубиной развития метаморфизма и иногда парциальные давления или химические потенциалы газов, входящих в состав флюидов: H₂O, H₂, CO₂, CO, CH₄, H₂S, Cl₂, F₂ и др. В отношении этих факторов (главным образом T, P_s, P_H2O) выделяются области устойчивости главнейших минералов метаморфических пород (Фации метаморфизма), что лежит в основе разделения всех метаморфических пород и изучения степени метаморфизма. Одностороннее давление (стресс) не является фактором М. г. п., т.к. оно не приводит к образованию новых минералов. В то же время оно влияет на текстуры метаморфических пород, повышает проницаемость пород для флюидов и оказывает каталитическое действие на метаморфические реакции.

М. г. п. с изменением только содержания летучих компонентов (H₂O, CO₂, O₂) условно называется изохимическим, а связанный с изменением содержания др. компонентов (K₂O, Na₂O, CaO и др.) - аллохимическим; при интенсивных локальных изменениях химического состава пород, при которых часть компонентов переходит во вполне подвижное состояние (см. Минералогическое правило фаз), М. г. п. называется метасоматизмом. Степень изменения химического состава исходных пород нарастает в ряду процессов: изохимический метаморфизм - аллохимический метаморфизм - метасоматизм.

М. г. п. может охватывать огромные объёмы пород (Региональный метаморфизм горных пород) или проявляться локально, приурочиваясь к контактам с изверженными породами (Контактный метаморфизм) или к разломам (приразломный метаморфизм).

В истории геосинклинального развития выделяется ранний ("догранитный") М. г. п. натриевого характера (образование спилитов, альбит-хлоритовых и глаукофановых сланцев, эклогитов и др.) и М. г. п., связанный со становлением плагиогранитов (плагиомигматиты, плагиогнейсы, альбитовые слюдяные сланцы и др.) или нормальных калиевых гранитов (мигматиты, гнейсы, слюдяные сланцы, филлиты и др.). Натриевый характер метаморфизма раннегеосинклинального развития в ходе эволюции метаморфических поясов изменяется в направлении усиления роли калия в метаморфизующих растворах. В глубинных зонах М. г. п. нередко совмещается с областями регионального развития гранитоидного магматизма.

М. г. и., происходящий при повышении температуры, называется прогрессивным. Он сопровождается потерей исходными породами летучих компонентов (дегидратацией, декарбонатизацией). Обратные процессы на фоне понижения температуры относятся к регрессивному М. г. п. Повторный регрессивный метаморфизм называется диафторезом. См. также Петрография.

Лит.: Коржинский Д. С., Факторы минеральных равновесий и минералогические фации глубинности, [М., 1940]; Елисеев Н. А., Метаморфизм, [2 изд.], М., 1963; Природа метаморфизма, [пер. с англ.], М., 1967; Винклер Г., Генезис метаморфических пород, пер. [с нем.], М., 1969; Фации метаморфизма, М., 1970.

А. А. Маракушев.

МЕТАМОРФ'ИЗМ, метаморфизма, мн. нет, ·муж. (от ·греч. metamorphoo - превращаю) (геол.). Изменение в структуре и составе горных пород под действием химических и физических причин.

особенности строения горных пород, обусловленные размерами и формой минеральных зёрен, степенью кристалличности, способами сочетания кристаллов между собой и со стеклом и т.п. См. Строение горных пород.