Metamorfizm

RegionalEdit

Metamorfizm regionalny lub barwierski obejmuje duże obszary skorupy kontynentalnej, zwykle związane z pasmami górskimi, szczególnie tymi związanymi z konwergentnymi płytami tektonicznymi lub korzeniami wcześniej zerodowanych gór. Warunki wytwarzające rozległe regionalnie zmetamorfizowane skały występują podczas wydarzenia orogenicznego. Zderzenie dwóch płyt kontynentalnych lub łuków wysp z płytami kontynentalnymi wywołuje ekstremalne siły ściskające wymagane do zmian metamorficznych typowych dla metamorfizmu regionalnego. Te góry orogeniczne są później erodowane, odsłaniając intensywnie zdeformowane skały typowe dla ich rdzeni. Warunki panujące w płycie subdukcyjnej, która pogrąża się w kierunku płaszcza w strefie subdukcji, również wywołują regionalne efekty metamorficzne, charakteryzowane przez sparowane pasy metamorficzne. Techniki geologii strukturalnej są wykorzystywane do poznania historii kolizji i określenia sił w niej uczestniczących. Metamorfizm regionalny może być opisany i sklasyfikowany jako facje metamorficzne lub strefy metamorficzne warunków temperaturowo-ciśnieniowych w całym terranie orogenicznym.

Edycja kontaktowa (termiczna)

Aureola metamorficzna w Górach Henry, Utah. Szarawa skała na górze to intruzja iglasta, składająca się z porfirytowego granodiorytu z lakkolitu Henry Mountains, a różowawa skała na dole to osadowa skała krajowa, mułowce. Pomiędzy nimi widoczne są zmetamorfizowane mułowce zarówno jako ciemna warstwa (~5 cm grubości) jak i blada warstwa pod nią.

Metamorfizm kontaktowy skał eng big text.jpg

Metamorfizm kontaktowy występuje zazwyczaj wokół intruzywnych skał iglastych w wyniku wzrostu temperatury spowodowanego intruzją magmy do chłodniejszej skały krajowej. Obszar otaczający intruzję, w którym występują efekty metamorfizmu kontaktowego, nazywany jest aureolą metamorficzną lub aureolą kontaktową. Skały metamorficzne kontaktowe są zwykle znane jako hornfelsy. Skały powstałe w wyniku metamorfizmu kontaktowego mogą nie wykazywać oznak silnej deformacji i często są drobnoziarniste.

Metamorfizm kontaktowy jest większy w sąsiedztwie intruzji i rozprasza się wraz z odległością od kontaktu. Wielkość aureoli zależy od ciepła intruzji, jej rozmiarów i różnicy temperatur ze skałami ściennymi. Szczeliny mają na ogół małe aureole z minimalnym metamorfizmem, podczas gdy duże intruzje ultramaficzne mogą mieć znacznie grubszy i dobrze rozwinięty metamorfizm kontaktowy.

Szczyt metamorficzny aureoli jest mierzony przez szczytowy minerał metamorficzny, który tworzy się w aureoli. Jest to zwykle związane z temperaturami metamorficznymi skał pelitycznych lub glinokrzemianowych i tworzonych przez nie minerałów. Stopnie metamorficzne aureoli to hornfels andaluzytowy, hornfels sillimanitowy, hornfels piroksenowy.

W reakcjach metamorficznych mogą brać udział również płyny magmowe pochodzące ze skał intruzywnych. Rozległy dodatek płynów magmowych może znacząco modyfikować chemizm skał, na które oddziałuje. W takim przypadku metamorfizm przechodzi w metasomatyzm. Jeśli intruzja jest bogata w węglany, powstaje skarn. Bogate w fluor wody magmowe, które opuszczają stygnący granit, mogą często tworzyć greiseny w obrębie i w sąsiedztwie kontaktu z granitem. Zmienione metasomatycznie aureole mogą lokalizować osadzanie się minerałów rud metalicznych i dlatego mają znaczenie gospodarcze.

Specjalny typ metamorfizmu kontaktowego, związany z pożarami paliw kopalnych, znany jest jako pirometamorfizm.

Metamorfizm hydrotermalnyEdit

Metamorfizm hydrotermalny jest wynikiem oddziaływania skały z wysokotemperaturowym płynem o zmiennym składzie. Różnica w składzie pomiędzy istniejącą skałą a wnikającym płynem wyzwala zestaw reakcji metamorficznych i metasomatycznych. Płyn hydrotermalny może być magmowy (pochodzić z intruzji magmy), może być krążącą wodą gruntową lub oceaniczną. Konwekcyjna cyrkulacja płynów hydrotermalnych w bazaltach dna oceanicznego powoduje rozległy metamorfizm hydrotermalny w pobliżu centrów rozprzestrzeniania się wulkanów i innych podmorskich obszarów wulkanicznych. Płyny te ostatecznie wydostają się przez otwory wentylacyjne na dnie oceanu, znane jako czarne dymniki. Wzorce tych hydrotermalnych zmian są wykorzystywane jako wskazówki w poszukiwaniu złóż cennych rud metali.

Metamorfizm wstrząsowy

Main article: Metamorfizm wstrząsowy

Metamorfizm wstrząsowy występuje, gdy obiekt pozaziemski (na przykład meteoryt) zderzy się z powierzchnią Ziemi. Metamorfizm uderzeniowy charakteryzuje się więc warunkami ultrawysokiego ciśnienia i niskiej temperatury. Powstałe minerały (takie jak polimorfy SiO2 – coesit i stiszowit) oraz tekstury są charakterystyczne dla tych warunków.

Metamorfizm dynamiczny

Metamorfizm dynamiczny związany jest ze strefami dużych lub umiarkowanych naprężeń, takich jak strefy uskoków. Kataklazja, kruszenie i rozdrabnianie skał na kanciaste fragmenty, występuje w dynamicznych strefach metamorficznych, dając teksturę kataklastyczną.

Tekstury dynamicznych stref metamorficznych zależą od głębokości, na której powstały, ponieważ temperatura i ciśnienie ograniczające określają mechanizmy deformacji, które dominują. Na głębokości mniejszej niż 5 km metamorfizm dynamiczny nie powstaje często, ponieważ ciśnienie ograniczające jest zbyt niskie, by wytworzyć ciepło tarcia. Zamiast tego tworzy się strefa brekcji lub kataklazu, w której skała jest zmielona i rozbita na przypadkowe fragmenty. Tworzy to zazwyczaj melanż. Na głębokości, kanciaste brekcje przechodzą w ciągliwą teksturę ścinania i w strefy mylonitów.

W zakresie głębokości 5-10 km powstaje pseudotachylit, ponieważ ciśnienie ograniczające jest wystarczające, aby zapobiec brekcyfikacji i mieleniu, a zatem energia jest skupiona na dyskretnych płaszczyznach uskoków. W tym przypadku ogrzewanie przez tarcie może stopić skałę i utworzyć pseudotachylyte glass.

W zakresie głębokości 10-20 km, deformacją rządzą warunki deformacji plastycznej i dlatego ogrzewanie przez tarcie jest rozproszone w strefach ścinania, co skutkuje słabszym odciskiem termicznym i rozproszoną deformacją. Tutaj deformacja tworzy mylonit, a metamorfizm dynamotermiczny obserwowany jest rzadko jako wzrost porfiroblastów w strefach mylonitu.

Overthrusting może zestawiać gorące skały dolnej skorupy z chłodniejszymi blokami środkowej i górnej skorupy, co powoduje przewodzenie ciepła i lokalny metamorfizm kontaktowy chłodniejszych bloków sąsiadujących z gorętszymi, a często metamorfizm wsteczny w gorętszych blokach. Zespoły metamorficzne w tym przypadku są diagnostyczne dla głębokości i temperatury oraz rzutu uskoku, a także mogą być datowane dla określenia wieku naporu.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *