Under påvirkning av trykk, høy temperatur, fjerning eller innføring av stoffer i bergarter - sedimentære, magmatiske, metamorfe, alle - etter deres dannelse, skjer endringsprosesser, og dette er metamorfose. Slike prosesser kan deles inn i to brede grupper: lokal metamorfose og dyp. Sistnevnte kalles også regional, og førstnevnte - lokal metamorfose. Det avhenger av omfanget av prosessen.
Lokal metamorfose
Lokal metamorfose er en for stor kategori, og den er også delt inn i hydrotermisk metamorfose, det vil si lav og middels temperatur, kontakt og autometamorfose. Sistnevnte er endringsprosessen i magmatiske bergarter etter størkning eller herding, når de påvirkes av restløsninger, som er et produkt av samme magma og sirkulerer i bergarten. Eksempler på slik metamorfose er serpentinisering av dolomitter, ultramafiske bergarter og basiske bergarter, og klorisering av diabaser. Den neste typen er karakterisertallerede ved navn.
Kontaktmetamorfose oppstår ved grensene til vertsbergarter og smeltet magma, når temperaturer, væsker (inerte gasser, bor, vann) som kommer fra magma virker. En halo eller sone med kontaktstøt kan være fra to til fem kilometer fra den størknede magmaen. Disse bergartene av metamorfose viser ofte metasomatisme, der en bergart eller mineral erstattes av en annen. For eksempel kontakt skarns, hornfelses. Den hydrotermiske prosessen med metamorfose oppstår når bergarter endres på grunn av vandige termiske løsninger som frigjøres gjennom størkning og krystallisering av et utbrudd. Også her er prosessene med metasomatisme av stor betydning.
Regional metamorfose
Regional metamorfose skjer over store områder hvor jordskorpen er mobil og er nedsenket under påvirkning av tektoniske prosesser i store områder til et dyp. Dette resulterer i spesielt høye trykk og høye temperaturer. Regional metamorfose forvandler enkle kalksteiner og dolomitter til klinkekuler, og granitter, dioritter, syenitter til granittgneiser, amfibolitter og skifer. Dette skyldes det faktum at på middels og store dyp viser slike temperaturer og trykkindikatorer at steinen mykner, smelter og flyter igjen.
Bergarter av metamorfose av denne typen utmerker seg ved sin orientering: når massive teksturer flyter, blir de stripete, lineære, skifer, gneisiske, og alle landemerker er gitt i forhold til strømningsretningen. Små dybder tillater ikke dette. Fordi metamorfosen til bergarter viser ossknust, skifer, leire eller frynsete bergarter. Hvis endrede bergarter kan assosieres med noen linjer, kan vi snakke om lokal nærforkastningsdislokasjonsmetamorfose (dynamometamorfisme). Bergartene som dannes av denne prosessen kalles mylonitter, skifer, kakiritter, kataklasitter, breccias. Magmatiske bergarter som har gått gjennom alle stadier av metamorfose kalles ortobergarter (disse er ortoschister, orthogneisser, og så videre). Hvis metamorfosens bergarter er sedimentære, kalles de para-bergarter (disse er paraschister eller paragneisser, og så videre).
Metamorphism facies
Under visse termodynamiske forhold i forløpet av metamorfosen skilles grupper av bergarter, der mineralassosiasjoner tilsvarer disse forholdene - temperatur (T), tot alt trykk (Рtotal), parti altrykk av vann (P H2O).
Typer metamorfose inkluderer fem hovedfasjer:
1. Grønne skifer. Denne fascien oppstår ved en temperatur under to hundre og femti grader, og trykket er heller ikke for høyt - opptil 0,3 kilobar. Den er preget av biotitt, klorid, albitt (sure plagioklaser), serisitt (finflaket muskovitt) og lignende. Vanligvis er denne fascien lagt over sedimentære bergarter.
2. Epidote-amfibolitt fascia oppnås med en temperatur på opptil fire hundre grader og et trykk på opptil en kilobar. Her er amfiboler (ofte aktinolitt), epidot, oligoklase, biotitt, muskovitt og lignende stabile. Denne fascien kan også sees i sedimentære bergarter.
3. Amfibolitt fascia finnes på alle typerbergarter - både magmatiske og sedimentære og metamorfe (det vil si at disse fasciene har allerede vært utsatt for metamorfose - epidot-amfibolsk eller grønnskifer fascia). Her foregår den metamorfe prosessen ved temperaturer opp til syv hundre grader celsius, og trykket stiger til tre kilobar. Denne fascien er preget av slike mineraler som plagioklas (andesin), hornblende, almandin (granat), diopsid og andre.
4. Granulitt fascia flyter ved en temperatur på over tusen grader med et trykk på opptil fem kilobar. Mineraler som ikke inneholder hydroksyl (OH) krystalliserer her. For eksempel enstatitt, hypersten, pyrope (magnesiansk granat), labrador og andre.
5. Eclogite fascia passerer ved de høyeste temperaturene - mer enn halvannet tusen grader, og trykket kan være mer enn tretti kilobar. Pyrope (granat), plagioklas, omphacite (grønn pyroksen) er stabile her.
Annen fascia
En rekke regional metamorfose er ultrametamorfose, når bergarter er helt eller delvis smeltet. Hvis delvis - dette er anatexis, hvis helt - dette er palingenese. Migmatisering skiller seg også ut - en ganske kompleks prosess der bergarter dannes i lag, der magmatiske bergarter veksler med relikt, det vil si kildematerialet. Granitisering er en utbredt prosess, hvor sluttproduktet er en rekke granitoider. Dette er som det var et spesielt tilfelle av den generelle prosessen med granittdannelse. Her trenger vi introduksjon av kalium, natrium, silisium og fjerning av kalsium, magnesium, jern med de mest aktive alkaliene, vann ogkarbondioksid.
Diaphthoresis eller regressiv metamorfose er også utbredt. Assosiasjoner av mineraler dannet ved høye trykk og temperaturer erstattes av deres lavtemperaturfasjer. Når amfibolittfascia er lagt over granulittfascia, og grønnskifer og epidot-amfibolittfascier og så videre, oppstår diaphtorese. Det er i prosessen med metamorfose at forekomster av grafitt, jern, alumina og lignende oppstår, og konsentrasjonene av kobber, gull og polymetaller omfordeles.
Prosesser og faktorer
Prosessene med endring og gjenfødelse av bergarter skjer i svært lange tidsperioder, de måles i hundrevis av millioner år. Men selv ikke for intense, betydelige metamorfosfaktorer fører til virkelig gigantiske endringer. Hovedfaktorene er, som allerede nevnt, trykk og temperaturer som virker samtidig med forskjellige intensiteter. Noen ganger råder en eller annen faktor sterkt. Trykk kan også virke på bergarter på forskjellige måter. Den kan være omfattende (hydrostatisk) og rettet ensidig. En økning i temperaturen øker den kjemiske aktiviteten, alle reaksjoner akselereres av samspillet mellom løsninger og mineraler, noe som fører til omkrystallisering av dem. Dermed begynner prosessen med metamorfose. Glødende magma trenger inn i jordskorpen, utøver trykk på bergarter, varmer dem opp og fører med seg mye stoffer i væske- og damptilstand, og alt dette letter reaksjoner med vertsbergarter.
Typer av metamorfose er forskjellige, like forskjellige er konsekvensene av disse prosessene. PÅUansett omdannes de gamle mineralene og nye dannes. Ved høye temperaturer kalles dette hydrometamorfisme. En rask og kraftig økning i temperaturen på jordskorpen oppstår når magma stiger og trenger inn i den, eller det kan være et resultat av nedsenking av hele blokker (store områder) av jordskorpen under tektoniske prosesser til store dyp. Det er en ubetydelig smelting av bergarten, som likevel gjør at malmene og bergartene endrer den kjemiske og mineralske sammensetningen og de fysiske egenskapene, noen ganger endres til og med formen på mineralforekomstene. For eksempel dannes hematitt og magnetitt fra jernhydroksider, kvarts fra opal, kullmetamorfose oppstår - grafitt oppnås, og kalkstein omkrystalliseres plutselig til marmor. Disse transformasjonene finner sted, riktignok over lang tid, men alltid på en mirakuløs måte, som gir menneskeheten forekomster av mineraler.
Hydrotermiske prosesser
Når det er en prosess med metamorfose, påvirker ikke bare høye trykk og temperaturer dens egenskaper. En stor rolle er tildelt hydrotermiske prosesser, der både ungvann frigjort fra kjølende magmaer og overflatevann (vandose) er involvert. De mest typiske mineralene dukker altså opp i metamorfoserte bergarter: pyroksener, amfiboler, granater, epidoter, kloritt, glimmer, korund, grafitt, serpentin, hematitt, talkum, asbest, kaolinitt. Det hender at visse mineraler dominerer, det er så mange av dem at selv navnene gjenspeiler størrelsen på innholdet: pyroksengneiser, amfibolgneiser, biotittskifer og lignende.
Alle prosesser for mineraldannelse - både magmatisk og pegmatitt, og metamorfismer - kan karakteriseres som et fenomen av paragenese, det vil si den felles tilstedeværelsen av mineraler i naturen, som skyldes fellesheten i dannelsesprosessen deres. og lignende forhold - både fysisk-kjemiske og geologiske. Paragenese viser rekkefølgen av faser av krystallisering. Først - magmatisk smelte, deretter pegmatittrester og hydrotermiske emanasjoner, eller disse er sedimenter i vandige løsninger. Når magma kommer i kontakt med grunnleggende bergarter, endrer det dem, men det endrer seg selv. Og hvis det skjer endringer i sammensetningen av den påtrengende bergarten, kalles de endokontaktforandringer, og hvis vertsbergartene endres, kalles de eksokontaktforandringer. Bergartene som har gjennomgått metamorfose utgjør en sone eller halo av endringer, hvis natur avhenger av sammensetningen av magmaen, samt av egenskapene og sammensetningen til vertsbergartene. Jo større avvik i komposisjon, jo mer intens er metamorfosen.
Sequence
Kontakttransformasjoner er mer utt alt i syreinntrengninger rike på flyktige ingredienser. Vertsbergartene kan ordnes i følgende rekkefølge (ettersom graden av metamorfose avtar): leire og skifer, kalksteiner og dolomitter (karbonatbergarter), deretter magmatiske bergarter, vulkanske tuffer og tuffholdige bergarter, sandsteiner, kiselholdige bergarter. Kontaktmetamorfose øker med økende porøsitet og sprekker i bergarten, siden gasser og damper lett sirkulerer i dem.
Og alltid,absolutt i alle tilfeller er tykkelsen på kontaktsonen direkte proporsjonal med dimensjonene til det påtrengende legemet, og vinkelen er omvendt proporsjonal der kontaktflaten danner et horisont alt plan. Bredden på kontaktgloriene er vanligvis flere hundre meter, noen ganger opptil fem kilometer, i svært sjeldne tilfeller enda mer. Tykkelsen på eksokontaktsonen er mye større enn tykkelsen på endokontaktsonen. Prosessene for metamorfose i metalldannelsen i eksokontaktsonen er mye mer forskjellige. Endokontaktbergarten er finkornet, ganske ofte porfyrtisk, og inneholder flere ikke-jernholdige metaller. I eksokontakten avtar intensiteten av metamorfosen ganske kraftig, og beveger seg bort fra intrusjonen.
Underart av kontaktmetamorfose
La oss se nærmere på kontaktmetamorfose og dens varianter - termisk og metasomatisk metamorfose. Normal - termisk, det skjer ved et ganske lavt trykk og høy temperatur, det er ingen betydelig tilstrømning av nye stoffer fra et allerede avkjølende inntrenging. Bergarten rekrystalliserer seg, noen ganger dannes det nye mineraler, men det er ingen vesentlig endring i den kjemiske sammensetningen. Leireskifer går jevnt over i hornfelses, og kalkstein til klinkekuler. Mineraler dannes sjelden under termisk metamorfose, bortsett fra sporadiske avleiringer av grafitt og apatitt.
Metasomatisk metamorfose er tydelig synlig ved kontakter med påtrengende kropper, men dens manifestasjoner er ofte registrert i de områdene der regional metamorfose utviklet seg. Slike manifestasjonerganske ofte kan assosieres med mineralforekomster. Det kan være glimmer, radioaktive grunnstoffer og lignende. I disse tilfellene skjedde utskifting av mineraler, som fortsatte med obligatorisk deltagelse av væske- og gassløsninger og ble ledsaget av endringer i den kjemiske sammensetningen.
Dislokasjon og innvirkningsmetamorfose
Det finnes mange synonymer for dislokasjonsmetamorfose, så hvis kinetisk, dynamisk, kataklastisk metamorfose eller dynamometamorfose er nevnt, snakker vi om det samme, som betyr den mineralske strukturelle transformasjonen av bergarten når tektoniske krefter virket på det i soner med rent diskontinuerlige forstyrrelser under fjellfolding og uten deltagelse av magma. Hovedfaktorene her er hydrostatisk trykk og ganske enkelt stress (ensidig trykk). I henhold til størrelsen og forholdet mellom disse trykkene, rekrystalliserer dislokasjonsmetamorfose bergarten helt eller delvis, men fullstendig, eller bergartene knuses, ødelegges og omkrystalliseres også. Utgangen er en rekke skifer, mylonitter, kataklasitter.
Slag- eller støtmetamorfose skjer gjennom en kraftig meteoritisk sjokkbølge. Dette er den eneste naturlige prosessen hvor denne typen metamorfose kan observeres. Hovedkarakteristikken er det øyeblikkelige utseendet, stort topptrykk, temperatur over halvannet tusen grader. Deretter satte høytrykksfaser inn for en rekke forbindelser - ringwooditt, diamant, stishovitt, coesitt. Bergarter og mineraler knuses,deres krystallgitter blir ødelagt, diaplektiske mineraler og glass vises, alle bergarter smelter.
Metamorfismeverdier
I en dyp studie av metamorfe bergarter, i tillegg til hovedtypene av endringer som er oppført ovenfor, brukes ofte noen andre betydninger av dette konseptet. Dette er for eksempel prograd (eller progressiv) metamorfose, som fortsetter med aktiv deltakelse av endogene prosesser og bevarer bergartens faste tilstand uten oppløsning eller smelting. Akkompagnert av tilstedeværelsen av høyere temperaturassosiasjoner av mineraler på stedet for eksistensen av lavtemperaturer, oppstår parallelle strukturer, rekrystallisering og frigjøring av karbondioksid og vann fra mineraler.
Regressiv metamorfose (eller retrograd eller monodiaftorese) tas også i betraktning. I dette tilfellet er miner altransformasjoner forårsaket av tilpasning av metamorfe bergarter og magmatiske bergarter til nye forhold på lavere stadier av metamorfose, noe som førte til utseendet av lavtemperaturmineraler i stedet for høytemperatur. De ble dannet under tidligere prosesser med metamorfose. Selektiv metamorfose er en selektiv prosess, endringer skjer selektivt, bare i visse deler av sekvensen. Her er heterogeniteten til den kjemiske sammensetningen, trekk ved strukturen eller teksturen og lignende.
