Under påvirkning af tryk, høj temperatur, fjernelse eller indføring af stoffer i bjergarter - sedimentære, magmatiske, metamorfe, enhver - efter deres dannelse opstår forandringsprocesser, og dette er metamorfose. Sådanne processer kan opdeles i to brede grupper: lokal metamorfose og dyb. Sidstnævnte kaldes også regional, og førstnævnte - lokal metamorfose. Det afhænger af processens omfang.
Lokal metamorfose
Lokal metamorfose er en for stor kategori, og den er også underopdelt i hydrotermisk metamorfose, det vil sige lav og middel temperatur, kontakt og autometamorfose. Sidstnævnte er ændringsprocessen i magmatiske bjergarter efter størkning eller hærdning, når de påvirkes af restopløsninger, som er produktet af samme magma og cirkulerer i bjergarten. Eksempler på en sådan metamorfose er serpentiniseringen af dolomitter, ultramafiske klipper og basiske bjergarter og kloriteringen af diabaser. Den næste type er karakteriseretallerede ved sit navn.
Kontaktmetamorfose forekommer ved grænserne af værtsbjergarter og smeltet magma, når temperaturer, væsker (inerte gasser, bor, vand), der kommer fra magma, virker. En halo eller zone med kontaktpåvirkninger kan være fra to til fem kilometer fra den størknede magma. Disse sten af metamorfose udviser ofte metasomatisme, hvor en sten eller et mineral erstattes af et andet. For eksempel kontakt skarns, hornfelses. Den hydrotermiske proces med metamorfose opstår, når klipper ændres på grund af vandige termiske opløsninger, der frigives gennem størkning og krystallisering af et udbrud. Også her er metasomatismens processer af stor betydning.
Regional metamorfose
Regional metamorfose forekommer over store områder, hvor jordskorpen er mobil og er nedsænket under påvirkning af tektoniske processer i store områder til en dybde. Dette resulterer i særligt høje tryk og høje temperaturer. Regional metamorfose omdanner simple kalksten og dolomitter til marmor og granitter, dioriter, syenitter til granitgnejser, amfibolitter og skifer. Dette skyldes det faktum, at på mellemstore og store dybder viser sådanne temperaturer og trykindikatorer, at stenen blødgøres, smelter og flyder igen.
Barter af metamorfose af denne type er kendetegnet ved deres orientering: når massive teksturer flyder, bliver de stribede, lineære, skiferagtige, gnejsiske, og alle vartegn er givet i forhold til strømningsretningen. Små dybder tillader ikke dette. Fordi klippernes metamorfose viser osknuste, skifer, ler eller flossede sten. Hvis ændrede bjergarter kan forbindes med nogle linjer, kan vi tale om lokal nærforkastningsdislokationsmetamorfose (dynamometamorfisme). De klipper, der dannes ved denne proces, kaldes mylonitter, skifer, kakiritter, kataclasitter, breccias. Magmatiske bjergarter, der har gennemgået alle stadier af metamorfosen, kaldes ortorocker (disse er orthoschister, orthogneisser og så videre). Hvis metamorfosens bjergarter er sedimentære, kaldes de para-bjergarter (disse er paraschister eller paragneisser og så videre).
Metamorphism facies
Under visse termodynamiske forhold i metamorfosens forløb skelnes grupper af bjergarter, hvor mineralassociationer svarer til disse forhold - temperatur (T), tot alt tryk (Рtotal), parti altryk af vand (P H2O).
Typer af metamorfose omfatter fem hovedfascier:
1. Grønne skifer. Denne fascia opstår ved en temperatur under to hundrede og halvtreds grader, og trykket er heller ikke for højt - op til 0,3 kilobar. Den er karakteriseret ved biotit, chlorid, albit (sure plagioklaser), sericit (finflaget muskovit) og lignende. Norm alt er denne fascia overlejret på sedimentære bjergarter.
2. Epidote-amfibolit fascia opnås med en temperatur på op til fire hundrede grader og et tryk på op til en kilobar. Her er amfiboler (ofte actinolit), epidot, oligoklase, biotit, muskovit og lignende stabile. Denne fascia kan også ses i sedimentære bjergarter.
3. Amfibolit fascia findes på enhver typeklipper - både magmatiske og sedimentære og metamorfe (det vil sige, disse fascier har allerede været udsat for metamorfose - epidot-amfibolske eller grønskifer fascia). Her foregår den metamorfe proces ved temperaturer op til syv hundrede grader celsius, og trykket stiger til tre kilobar. Denne fascia er karakteriseret ved sådanne mineraler som plagioklas (andesin), hornblende, almandin (granat), diopsid og andre.
4. Granulit fascia flyder ved en temperatur på over tusind grader med et tryk på op til fem kilobar. Mineraler, der ikke indeholder hydroxyl (OH), krystalliserer her. For eksempel enstatit, hypersten, pyrope (magnesiansk granat), labrador og andre.
5. Eclogite fascia passerer ved de højeste temperaturer - mere end halvandet tusinde grader, og trykket kan være mere end tredive kilobar. Pyrope (granat), plagioklas, omphacit (grøn pyroxen) er stabile her.
Anden fascia
En række af regional metamorfose er ultrametamorfose, når sten er helt eller delvist smeltet. Hvis delvist - dette er anatexis, hvis fuldstændigt - dette er palingenese. Migmatisering skelnes også - en ret kompleks proces, hvor bjergarter dannes i lag, hvor magmatiske bjergarter veksler med relikt, det vil sige kildematerialet. Granitisering er en udbredt proces, hvor slutproduktet er en række forskellige granitoider. Dette er som det var et særligt tilfælde af den generelle proces med granitdannelse. Her har vi brug for introduktion af kalium, natrium, silicium og fjernelse af calcium, magnesium, jern med de mest aktive baser, vand ogkuldioxid.
Diaphthoresis eller regressiv metamorfose er også udbredt. Sammenslutninger af mineraler dannet ved høje tryk og temperaturer erstattes af deres lav-temperatur fasciae. Når amfibolit fascia er overlejret på granulit fascia, og grønskifer og epidote-amfibolit fascia og så videre, opstår diaphtorese. Det er i processen med metamorfose, at aflejringer af grafit, jern, aluminiumoxid og lignende opstår, og koncentrationerne af kobber, guld og polymetaller omfordeles.
Processer og faktorer
Forandrings- og genfødsel af klipper sker i meget lange perioder, de måles i hundreder af millioner af år. Men selv ikke for intense, væsentlige metamorfosfaktorer fører til virkelig gigantiske ændringer. Hovedfaktorerne er, som allerede nævnt, tryk og temperaturer, der virker samtidigt med forskellige intensiteter. Nogle gange råder den ene eller anden faktor skarpt. Tryk kan også virke på sten på forskellige måder. Det kan være omfattende (hydrostatisk) og rettet ensidigt. En stigning i temperaturen øger den kemiske aktivitet, alle reaktioner accelereres af samspillet mellem opløsninger og mineraler, hvilket fører til deres omkrystallisering. Således begynder processen med metamorfose. Glødende magma trænger ind i jordskorpen, udøver tryk på sten, varmer dem op og bringer en masse stoffer med sig i væske- og damptilstand, og alt dette letter reaktioner med værtsbjergarter.
Typer af metamorfi er forskellige, lige så forskellige er konsekvenserne af disse processer. PÅUnder alle omstændigheder omdannes de gamle mineraler, og der dannes nye. Ved høje temperaturer kaldes dette hydrometamorfi. En hurtig og kraftig stigning i jordskorpens temperatur opstår, når magma stiger op og trænger ind i den, eller det kan være resultatet af nedsænkning af hele blokke (store områder) af jordskorpen under tektoniske processer til store dybder. Der sker en ubetydelig afsmeltning af bjergarten, som alligevel får malme og bjergarter til at ændre den kemiske og mineralske sammensætning og fysiske egenskaber, nogle gange ændrer endda formen på mineralforekomsterne. For eksempel dannes hæmatit og magnetit af jernhydroxider, kvarts fra opal, kulmetamorfose sker - grafit opnås, og kalksten omkrystalliserer pludselig til marmor. Disse transformationer finder sted, om end i lang tid, men altid på en mirakuløs måde, som giver menneskeheden forekomster af mineraler.
Hydrotermiske processer
Når der er en proces med metamorfose, påvirker ikke kun høje tryk og temperaturer dens egenskaber. En stor rolle er tildelt hydrotermiske processer, hvor både ungt vand frigivet fra kølende magmaer og overfladevand (vandose) er involveret. De mest typiske mineraler optræder således i metamorfoserede bjergarter: pyroxener, amfiboler, granater, epidoter, chloritter, glimmer, korund, grafit, serpentin, hæmatit, talkum, asbest, kaolinit. Det sker, at visse mineraler dominerer, der er så mange af dem, at selv navnene afspejler indholdets størrelse: pyroxengnejser, amfibolgnejser, biotitskifer og lignende.
Alle processer af mineraldannelse - både magmatisk og pegmatit og metamorfismer - kan karakteriseres som et fænomen af paragenese, det vil sige den fælles tilstedeværelse af mineraler i naturen, hvilket skyldes fællesheden af deres dannelsesproces og lignende forhold - både fysisk-kemiske og geologiske. Paragenese viser rækkefølgen af faser af krystallisation. Først - magmatisk smelte, derefter pegmatitrester og hydrotermiske emanationer, eller disse er sedimenter i vandige opløsninger. Når magma kommer i kontakt med grundlæggende bjergarter, ændrer det dem, men det ændrer sig selv. Og hvis der sker ændringer i sammensætningen af den påtrængende bjergart, kaldes de for endokontaktændringer, og hvis værtsbjergarterne ændres, kaldes de for eksokontaktændringer. De bjergarter, der har undergået metamorfose, udgør en zone eller glorie af ændringer, hvis karakter afhænger af magmaens sammensætning samt af værtsbjergarternes egenskaber og sammensætning. Jo større uoverensstemmelsen er i sammensætningen, jo mere intens er metamorfosen.
Sequence
Kontakttransformationer er mere udt alte i syreindtrængninger rige på flygtige ingredienser. Værtsbjergarterne kan arrangeres i følgende rækkefølge (efterhånden som graden af metamorfose aftager): ler og skifer, kalksten og dolomitter (karbonatbjergarter), derefter magmatiske bjergarter, vulkanske tufsten og tufsten, sandsten, kiselholdige bjergarter. Kontaktmetamorfosen øges med stigende porøsitet og sprækker i klippen, da gasser og dampe let cirkulerer i dem.
Og altid,absolut i alle tilfælde er tykkelsen af kontaktzonen direkte proportional med dimensionerne af det indtrængende legeme, og vinklen er omvendt proportional, hvor kontaktfladen danner et vandret plan. Bredden af kontakthaloerne er norm alt flere hundrede meter, nogle gange op til fem kilometer, i meget sjældne tilfælde endnu mere. Tykkelsen af exokontaktzonen er meget større end tykkelsen af endokontaktzonen. Metamorfoseprocesserne i metaldannelsen af exokontaktzonen er meget mere forskelligartede. Endokontaktbjergarten er finkornet, ganske ofte porfyritisk og indeholder flere ikke-jernholdige metaller. I exokontakten falder intensiteten af metamorfosen ret kraftigt, idet den bevæger sig væk fra indtrængen.
Underarter af kontaktmetamorfose
Lad os se nærmere på kontaktmetamorfose og dens varianter - termisk og metasomatisk metamorfose. Normal - termisk, det forekommer ved et ret lavt tryk og høj temperatur, der er ingen signifikant tilstrømning af nye stoffer fra en allerede kølende indtrængen. Stenen omkrystalliserer, nogle gange dannes der nye mineraler, men der er ingen væsentlig ændring i den kemiske sammensætning. Lerskifer går jævnt over i hornfelses, og kalksten til marmor. Mineraler dannes sjældent under termisk metamorfose, bortset fra lejlighedsvise aflejringer af grafit og apatit.
Metasomatisk metamorfose er tydeligt synlig ved kontakter med påtrængende kroppe, men dens manifestationer er ofte registreret i de områder, hvor regional metamorfose udviklede sig. Sådanne manifestationerret ofte kan forbindes med mineralforekomster. Det kan være glimmer, radioaktive grundstoffer og lignende. I disse tilfælde fandt udskiftningen af mineraler sted, som fortsatte med obligatorisk deltagelse af væske- og gasopløsninger og blev ledsaget af ændringer i den kemiske sammensætning.
Dislokation og indvirkningsmetamorfose
Der er mange synonymer for dislokationsmetamorfose, så hvis kinetisk, dynamisk, kataklastisk metamorfose eller dynamometamorfose nævnes, taler vi om det samme, hvilket betyder den mineralske strukturelle transformation af bjergarten, når tektoniske kræfter virkede på det i zoner med rent diskontinuerlige forstyrrelser under bjergfoldning og uden deltagelse af magma. Hovedfaktorerne her er hydrostatisk tryk og simpelthen stress (ensidigt tryk). I henhold til størrelsen og forholdet mellem disse tryk omkrystalliserer dislokationsmetamorfose klippen helt eller delvist, men fuldstændigt, eller klipperne knuses, ødelægges og omkrystalliseres også. Outputtet er en række forskellige skifer, mylonitter, kataclasitter.
Slag- eller stødmetamorfose sker gennem en kraftig meteoritisk chokbølge. Dette er den eneste naturlige proces, hvor disse typer af metamorfose kan observeres. Det vigtigste kendetegn er det øjeblikkelige udseende, enorme spidstryk, temperatur over halvandet tusinde grader. Derefter satte højtryksfaser ind for en række forbindelser - ringwoodit, diamant, stishovite, coesite. Sten og mineraler knuses,deres krystalgitter ødelægges, diaplektiske mineraler og glas opstår, alle sten smelter.
Metamorfiværdier
I en dyb undersøgelse af metamorfe bjergarter, ud over hovedtyperne af ændringer, der er anført ovenfor, bruges nogle andre betydninger af dette koncept ofte. Dette er for eksempel prograd (eller progressiv) metamorfose, som fortsætter med aktiv deltagelse af endogene processer og bevarer klippens faste tilstand uden opløsning eller smeltning. Ledsaget af forekomsten af højere temperatursammenslutninger af mineraler på det sted, hvor lavtemperaturer eksisterer, opstår parallelle strukturer, omkrystallisation og frigivelse af kuldioxid og vand fra mineraler.
Regressiv metamorfose (eller retrograd eller monodiaphthoresis) tages også i betragtning. I dette tilfælde er mineralomdannelser forårsaget af tilpasningen af metamorfe bjergarter og magmatiske bjergarter til nye forhold på lavere stadier af metamorfose, hvilket førte til fremkomsten af lavtemperaturmineraler i stedet for højtemperaturmineraler. De blev dannet under tidligere processer af metamorfose. Selektiv metamorfose er en selektiv proces, ændringer sker selektivt, kun i visse dele af sekvensen. Her er heterogeniteten af den kemiske sammensætning, træk ved strukturen eller teksturen og lignende.
