RegionalEdit
Regionaal of Barrovian metamorfisme heeft betrekking op grote gebieden van de continentale korst die typisch geassocieerd zijn met bergketens, met name die welke geassocieerd zijn met convergerende tektonische platen of de wortels van eerder geërodeerde gebergten. De omstandigheden die wijdverspreide regionaal gemetamorfoseerde gesteenten veroorzaken, doen zich voor tijdens een orogenische gebeurtenis. De botsing van twee continentale platen of van eilandbogen met continentale platen veroorzaakt de extreme compressiekrachten die nodig zijn voor de metamorfe veranderingen die typisch zijn voor regionaal metamorfisme. Deze orogene gebergten worden later geërodeerd, waarbij de sterk vervormde gesteenten die kenmerkend zijn voor hun kernen, worden blootgelegd. De omstandigheden binnen de subducterende plaat wanneer deze in een subductiezone naar de mantel duikt, veroorzaken ook regionale metamorfe effecten, die worden gekenmerkt door gepaarde metamorfe gordels. De technieken van de structurele geologie worden gebruikt om de botsingsgeschiedenis te ontrafelen en de betrokken krachten te bepalen. Regionaal metamorfisme kan worden beschreven en geclassificeerd in metamorfe facies of metamorfe zones van temperatuur/druk condities in het gehele orogenische terrane.
Contact (thermisch)bewerken
Contactmetamorfisme treedt meestal op rond intrusieve stollingsgesteenten als gevolg van de temperatuurstijging die wordt veroorzaakt door de intrusie van magma in koeler landgesteente. Het gebied rond de intrusie waar de effecten van het contactmetamorfisme aanwezig zijn, wordt de metamorfe aureool of contactaureool genoemd. Contactmetamorfe gesteenten worden gewoonlijk hornfels genoemd. Door contactmetamorfisme gevormde gesteenten vertonen geen tekenen van sterke vervorming en zijn vaak fijnkorrelig.
Contactmetamorfisme is groter aangrenzend aan de intrusie en verdwijnt naarmate men zich verder van het contact verwijdert. De grootte van de aureool hangt af van de warmte van de intrusie, de grootte ervan, en het temperatuurverschil met het gesteente in de wand. Dikes hebben over het algemeen kleine aureolen met minimaal metamorfisme, terwijl grote ultramafische intrusies een aanzienlijke dikte en goed ontwikkeld contactmetamorfisme kunnen hebben.
De metamorfe graad van een aureool wordt gemeten aan de hand van de top van het metamorfe mineraal dat zich in de aureool vormt. Dit is gewoonlijk gerelateerd aan de metamorfe temperaturen van pelitische of aluminosilicaat gesteenten en de mineralen die zij vormen. De metamorfe gradaties van aureolen zijn andalusiet hoornfels, sillimaniet hoornfels, pyroxeen hoornfels.
Magmatische vloeistoffen afkomstig van het intrusieve gesteente kunnen ook deelnemen aan de metamorfe reacties. Een uitgebreide toevoeging van magmatische vloeistoffen kan de chemie van de aangetaste gesteenten aanzienlijk wijzigen. In dit geval gaat het metamorfisme over in metasomatisme. Indien het binnengedrongen gesteente rijk is aan carbonaat is het resultaat een skarn. Fluorrijk magmatisch water dat een afkoelend graniet verlaat, kan vaak greisenen vormen in en grenzend aan het contact van het graniet. Metasomatisch veranderde aureolen kunnen de afzetting van metaalertsmineralen lokaliseren en zijn dus van economisch belang.
Een speciaal type contactmetamorfisme, dat in verband wordt gebracht met branden van fossiele brandstoffen, staat bekend als pyrometamorfisme.
HydrothermischEdit
Hydrothermisch metamorfisme is het resultaat van de interactie van een gesteente met een hoge-temperatuur-vloeistof van variabele samenstelling. Het verschil in samenstelling tussen een bestaand gesteente en de binnendringende vloeistof brengt een reeks metamorfe en metasomatische reacties op gang. De hydrothermale vloeistof kan magmatisch zijn (afkomstig van een intruderend magma), circulerend grondwater, of oceaanwater. Convectieve circulatie van hydrothermale vloeistoffen in de basalten op de oceaanbodem veroorzaakt uitgebreid hydrothermaal metamorfisme in de buurt van spreidingscentra en andere onderzeese vulkanische gebieden. De vloeistoffen ontsnappen uiteindelijk via openingen op de oceaanbodem die bekend staan als black smokers. De patronen van deze hydrothermale alteratie worden gebruikt als leidraad bij het zoeken naar afzettingen van waardevolle metaalertsen.
Schokmetamorfisme
Schokmetamorfisme treedt op wanneer een buitenaards voorwerp (een meteoriet bijvoorbeeld) tegen het aardoppervlak botst. Inslagmetamorfisme wordt dan ook gekenmerkt door ultrahoge druk en lage temperatuur. De resulterende mineralen (zoals de SiO2-polymorfen coesiet en stisjoviet) en texturen zijn kenmerkend voor deze omstandigheden.
Dynamisch metamorfisme
Dynamisch metamorfisme wordt geassocieerd met zones met hoge tot matige rek, zoals breukzones. Cataclasis, het verbrijzelen en vermalen van gesteenten tot hoekige fragmenten, komt voor in dynamische metamorfische zones, waardoor cataclastische textuur ontstaat.
De texturen van dynamische metamorfische zones zijn afhankelijk van de diepte waarop ze zijn gevormd, aangezien de temperatuur en de insluitingsdruk bepalen welke vervormingsmechanismen overheersen. Binnen dieptes van minder dan 5 km komt dynamisch metamorfisme niet vaak voor omdat de insluitingsdruk te laag is om wrijvingswarmte te produceren. In plaats daarvan wordt een zone van breccia of cataclasiet gevormd, waarbij het gesteente wordt vermalen en in willekeurige fragmenten wordt gebroken. Dit vormt meestal een mélange. Op diepte gaan de hoekige breccia’s over in een vervormbare afschuivingsstructuur en in mylonietzones.
Binnen het dieptebereik van 5-10 km wordt pseudotachylyt gevormd omdat de insluitende druk voldoende is om brecciatie en vermaling te voorkomen en de energie dus wordt geconcentreerd op discrete breukvlakken. Wrijvingsverhitting kan in dit geval het gesteente doen smelten om pseudotachylytglas te vormen.
Binnen het dieptegebied van 10-20 km wordt de vervorming beheerst door ductiele vervormingscondities en daarom wordt de wrijvingsverhitting verspreid over de afschuivingszones, wat resulteert in een zwakkere thermische afdruk en verdeelde vervorming. Hier vormt de deformatie myloniet, waarbij dynamothermisch metamorfisme zelden wordt waargenomen als de groei van porfyroblasten in mylonietzones.
Overthrusting kan hete lagere korstrotsen tegenover koelere midden- en bovenkorstblokken plaatsen, wat resulteert in geleidende warmteoverdracht en gelokaliseerd contactmetamorfisme van de koelere blokken naast de hetere blokken, en vaak retrograde metamorfisme in de hetere blokken. De metamorfe assemblages in dit geval zijn diagnostisch voor de diepte en temperatuur en de worp van de breuk en kunnen ook worden gedateerd om een leeftijd van de stuwing aan te geven.