Under påverkan av tryck, hög temperatur, avlägsnande eller införande av ämnen i bergarter - sedimentära, magmatiska, metamorfa, vilka som helst - efter deras bildande inträffar förändringsprocesser, och detta är metamorfos. Sådana processer kan delas in i två breda grupper: lokal metamorfism och djup. Den senare kallas också regional, och den förra - lokal metamorfism. Det beror på omfattningen av processen.
Lokal metamorfism
Lokal metamorfos är en för stor kategori, och den är också uppdelad i hydrotermisk metamorfos, det vill säga låg- och medeltemperatur, kontakt och autometamorfism. Det senare är förändringsprocessen i magmatiska bergarter efter stelning eller härdning, när de påverkas av restlösningar, som är produkten av samma magma och cirkulerar i berget. Exempel på sådan metamorfism är serpentinisering av dolomiter, ultramafiska bergarter och basiska bergarter, och kloritering av diabaser. Nästa typ karakteriserasredan vid namn.
Kontaktmetamorfos uppstår vid gränserna för värdstenar och smält magma, när temperaturer, vätskor (inerta gaser, bor, vatten) som kommer från magma verkar. En halo eller zon av kontaktpåverkan kan vara från två till fem kilometer från den stelnade magman. Dessa stenar av metamorfism uppvisar ofta metasomatism, där en sten eller mineral ersätts av en annan. Till exempel kontakta skarns, hornfelses. Den hydrotermiska processen för metamorfism uppstår när bergarter förändras på grund av vattenh altiga termiska lösningar som frigörs genom stelning och kristallisering av ett utbrott. Även här är metasomatismens processer av stor betydelse.
Regional metamorfism
Regional metamorfos uppstår över stora områden där jordskorpan är rörlig och är nedsänkt under inverkan av tektoniska processer i stora områden till ett djup. Detta resulterar i särskilt höga tryck och höga temperaturer. Regional metamorfos förvandlar enkla kalkstenar och dolomiter till marmor och graniter, dioriter, syeniter till granitgnejser, amfiboliter och skiffer. Detta beror på det faktum att på medel- och stora djup visar sådana temperaturer och tryckindikatorer att stenen mjuknar, smälter och flyter igen.
Stenar av metamorfos av denna typ kännetecknas av sin orientering: när massiva texturer flyter blir de randiga, linjära, skiffer, gnejsformade och alla landmärken ges i förhållande till flödesriktningen. Små djup tillåter inte detta. För att stenarnas metamorfos visar osskrossade, skiffer, lera eller slitna stenar. Om förändrade bergarter kan associeras med vissa linjer kan vi tala om lokal näraförkastningsdislokationsmetamorfism (dynamometamorfism). Stenarna som bildas av denna process kallas myloniter, skiffer, kakiriter, kataklasiter, breccias. Magmatiska bergarter som har gått igenom alla stadier av metamorfosm kallas ortorocker (dessa är ortoschister, ortogenisser och så vidare). Om metamorfosens bergarter är sedimentära kallas de para-bergarter (dessa är paraschister eller paragneisser och så vidare).
Metamorphism facies
Under vissa termodynamiska förhållanden i metamorfos förlopp urskiljs grupper av bergarter, där mineralassociationer motsvarar dessa förhållanden - temperatur (T), tot alt tryck (Рtotal), parti altryck av vatten (P H2O).
Typer av metamorfos inkluderar fem huvudsakliga fascia:
1. Gröna skiffer. Denna fascia uppstår vid en temperatur under tvåhundrafemtio grader och trycket är inte heller för högt - upp till 0,3 kilobar. Den kännetecknas av biotit, klorid, albit (sura plagioklaser), sericit (finflagig muskovit) och liknande. Vanligtvis är denna fascia ovanpå sedimentära bergarter.
2. Epidot-amfibolit fascia erhålls med en temperatur på upp till fyrahundra grader och ett tryck på upp till en kilobar. Här är amfiboler (ofta aktinolit), epidot, oligoklas, biotit, muskovit och liknande stabila. Denna fascia kan också ses i sedimentära bergarter.
3. Amfibolit fascia finns på alla typerbergarter - både magmatiska och sedimentära och metamorfa (det vill säga dessa fascier har redan blivit föremål för metamorfosm - epidot-amfibolisk eller grönskiss fascia). Här sker den metamorfa processen vid temperaturer upp till sjuhundra grader Celsius, och trycket stiger till tre kilobar. Denna fascia kännetecknas av sådana mineraler som plagioklas (andesin), hornblende, almandin (granat), diopsid och andra.
4. Granulitfascia flyter vid en temperatur på över tusen grader med ett tryck på upp till fem kilobar. Mineraler som inte innehåller hydroxyl (OH) kristalliserar här. Till exempel enstatit, hypersten, pyrope (magnesiansk granat), labrador och andra.
5. Eclogite fascia passerar vid de högsta temperaturerna - mer än ett och ett halvt tusen grader, och trycket kan vara mer än trettio kilobar. Pyrope (granat), plagioklas, omfacit (grön pyroxen) är stabila här.
Annan fascia
En mängd olika regionala metamorfoser är ultrametamorfos, när stenar är helt eller delvis smälta. Om delvis - detta är anatexis, om helt - detta är palingenes. Migmatisering urskiljs också - en ganska komplex process där bergarter bildas i lager, där magmatiska bergarter alternerar med relikt, det vill säga källmaterialet. Granitisering är en utbredd process, där slutprodukten är en mängd olika granitoider. Detta är så att säga ett specialfall av den allmänna processen för granitbildning. Här behöver vi införandet av kalium, natrium, kisel och avlägsnande av kalcium, magnesium, järn med de mest aktiva alkalierna, vatten ochkoldioxid.
Diaphthoresis eller regressiv metamorfos är också utbredd. Sammanslutningar av mineraler som bildas vid höga tryck och temperaturer ersätts av deras lågtemperaturfascier. När amfibolitfascien överlagras på granulitfascien, och greenschist- och epidot-amfibolitfascien och så vidare, uppstår diaphtores. Det är i processen av metamorfos som avlagringar av grafit, järn, aluminiumoxid och liknande uppstår, och koncentrationerna av koppar, guld och polymetaller omfördelas.
Processer och faktorer
Processerna för förändring och återfödelse av stenar sker under mycket långa tidsperioder, de mäts i hundratals miljoner år. Men även inte alltför intensiva, betydande metamorfosfaktorer leder till verkligt gigantiska förändringar. Huvudfaktorerna är, som redan nämnts, tryck och temperaturer som verkar samtidigt med olika intensiteter. Ibland råder en eller annan faktor skarpt. Trycket kan också verka på stenar på olika sätt. Den kan vara omfattande (hydrostatisk) och riktas ensidigt. En ökning av temperaturen ökar den kemiska aktiviteten, alla reaktioner accelereras av interaktionen av lösningar och mineraler, vilket leder till deras omkristallisering. Därmed börjar metamorfismens process. Glödhet magma tränger in i jordskorpan, utövar tryck på stenar, värmer upp dem och för med sig en mängd ämnen i flytande och ånga tillstånd, och allt detta underlättar reaktioner med värdstenar.
Typer av metamorfosm är olika, lika olika är konsekvenserna av dessa processer. PÅDe gamla mineralerna omvandlas i alla fall och nya bildas. Vid höga temperaturer kallas detta hydrometamorfism. En snabb och kraftig ökning av jordskorpans temperatur uppstår när magma stiger och tränger in i den, eller det kan vara resultatet av nedsänkning av hela block (stora områden) av jordskorpan under tektoniska processer till stora djup. Det sker en obetydlig avsmältning av berget, vilket ändå gör att malmerna och bergarterna förändrar den kemiska och mineraliska sammansättningen och de fysikaliska egenskaperna, ibland ändras även formen på mineralfyndigheterna. Till exempel bildas hematit och magnetit av järnhydroxider, kvarts från opal, kolmetamorfos uppstår - grafit erhålls och kalksten omkristalliseras plötsligt till marmor. Dessa omvandlingar äger rum, om än under lång tid, men alltid på ett mirakulöst sätt, vilket ger mänskligheten avlagringar av mineraler.
Hydrotermiska processer
När det sker en process av metamorfos, påverkar inte bara höga tryck och temperaturer dess egenskaper. En stor roll tilldelas hydrotermiska processer, där både unga vatten som släpps ut från kylande magma och ytvatten (vandos) är involverade. De mest typiska mineralerna förekommer alltså i omvandlade bergarter: pyroxener, amfiboler, granater, epidoter, kloriter, glimmer, korund, grafit, serpentin, hematit, talk, asbest, kaolinit. Det händer att vissa mineraler dominerar, det finns så många av dem att även namnen återspeglar storleken på innehållet: pyroxen-gnejser, amfibolgnejser, biotitskiffer och liknande.
Alla processer för mineralbildning - både magmatisk och pegmatit, och metamorfismer - kan karakteriseras som ett fenomen av paragenes, det vill säga den gemensamma närvaron av mineraler i naturen, vilket beror på att deras bildningsprocess är gemensamt. och liknande förhållanden - både fysikalisk-kemiska och geologiska. Paragenes visar sekvensen av faser av kristallisation. Först - magmatisk smälta, sedan pegmatitrester och hydrotermiska emanationer, eller dessa är sediment i vattenlösningar. När magma kommer i kontakt med grundläggande bergarter förändrar den dem, men den förändrar sig själv. Och om förändringar sker i sammansättningen av den intrusiva bergarten kallas de för endokontaktförändringar, och om värdstenarna förändras kallas de exokontaktförändringar. De bergarter som har genomgått metamorfos utgör en zon eller halo av förändringar, vars natur beror på magmans sammansättning, samt på värdstenarnas egenskaper och sammansättning. Ju större skillnaden är i sammansättning, desto intensivare blir metamorfosen.
Sequence
Kontakttransformationer är mer uttalade i syraintrång rika på flyktiga ingredienser. Värdbergarterna kan ordnas i följande ordning (eftersom graden av metamorfism minskar): leror och skiffer, kalkstenar och dolomiter (karbonatstenar), sedan magmatiska bergarter, vulkaniska tuffar och tuffstenar, sandstenar, kiselstenar. Kontaktmetamorfosen ökar med ökande porositet och sprickbildning i berget, eftersom gaser och ångor lätt cirkulerar i dem.
Och alltid,absolut i alla fall är kontaktzonens tjocklek direkt proportionell mot dimensionerna hos den inträngande kroppen, och vinkeln är omvänt proportionell där kontaktytan bildar ett horisontellt plan. Kontaktgloriornas bredd är vanligtvis flera hundra meter, ibland upp till fem kilometer, i mycket sällsynta fall ännu mer. Tjockleken på exokontaktzonen är mycket större än endokontaktzonens tjocklek. Processerna för metamorfism i metallbildningen i exokontaktzonen är mycket mer olika. Endokontaktbergarten är finkornig, ganska ofta porfyritisk, och innehåller mer icke-järnmetaller. I exokontakten minskar intensiteten av metamorfismen ganska kraftigt, och rör sig bort från intrånget.
Underart av kontaktmetamorfism
Låt oss ta en närmare titt på kontaktmetamorfism och dess varianter - termisk och metasomatisk metamorfos. Normal - termisk, det sker vid ett ganska lågt tryck och hög temperatur, det finns ingen betydande inströmning av nya ämnen från ett redan kylande intrång. Bergarten omkristalliseras, ibland bildas nya mineral, men det sker ingen signifikant förändring i den kemiska sammansättningen. Lerskiffer övergår smidigt till hornfelser och kalkstenar till kulor. Mineraler bildas sällan under termisk metamorfos, förutom enstaka avlagringar av grafit och apatit.
Metasomatisk metamorfos är tydligt synlig vid kontakter med påträngande kroppar, men dess manifestationer registreras ofta i de områden där regional metamorfos utvecklades. Sådana manifestationerganska ofta kan förknippas med mineralfyndigheter. Det kan vara glimmer, radioaktiva ämnen och liknande. I dessa fall ägde utbyte av mineraler rum, vilket fortsatte med obligatoriskt deltagande av vätske- och gaslösningar och åtföljdes av förändringar i den kemiska sammansättningen.
Dislocation and impact metamorphism
Det finns många synonymer för dislokationsmetamorfism, så om kinetisk, dynamisk, kataklastisk metamorfism eller dynamometamorfism nämns, talar vi om samma sak, vilket betyder den mineralstrukturella omvandlingen av berget när tektoniska krafter verkade på det i zoner av rent diskontinuerliga störningar under bergsveckning och utan något deltagande av magma. Huvudfaktorerna här är hydrostatiskt tryck och helt enkelt stress (ensidigt tryck). Beroende på storleken och förhållandet mellan dessa tryck, omkristalliserar dislokationsmetamorfos berget helt eller delvis, men helt, eller så krossas stenarna, förstörs och omkristalliseras också. Utgången är en mängd olika skiffer, myloniter, kataklasiter.
Stock- eller stötmetamorfos uppstår genom en kraftfull meteoritisk chockvåg. Detta är den enda naturliga processen där dessa typer av metamorfosm kan observeras. Det huvudsakliga kännetecknet är det ögonblickliga utseendet, det enorma topptrycket, temperaturen över ett och ett halvt tusen grader. Sedan sätter högtrycksfaser in för ett antal föreningar - ringwoodit, diamant, stishovite, coesite. Bergarter och mineraler krossas,deras kristallgitter förstörs, diaplektiska mineraler och glas uppstår, alla stenar smälter.
Metamorphism values
I en djupgående studie av metamorfa bergarter, förutom huvudtyperna av förändringar som anges ovan, används ofta några andra betydelser av detta begrepp. Detta är till exempel prograd (eller progressiv) metamorfism, som fortsätter med aktivt deltagande av endogena processer och bevarar bergets fasta tillstånd utan upplösning eller smältning. Tillsammans med uppkomsten av högre temperaturassociationer av mineraler på platsen för existensen av lågtemperaturer, uppstår parallella strukturer, omkristallisering och frigöring av koldioxid och vatten från mineraler.
Regressiv metamorfosm (eller retrograd eller monodiaftores) beaktas också. I det här fallet orsakas mineralomvandlingar av anpassningen av metamorfa bergarter och magmatiska bergarter till nya förhållanden vid lägre stadier av metamorfism, vilket ledde till uppkomsten av lågtemperaturmineraler i stället för högtemperaturer. De bildades under tidigare processer av metamorfism. Selektiv metamorfism är en selektiv process, förändringar sker selektivt, endast i vissa delar av sekvensen. Här, den kemiska sammansättningens heterogenitet, strukturens eller texturens egenskaper och liknande.
