Sota la influència de la pressió, l' alta temperatura, l'eliminació o la introducció de substàncies a les roques -sedimentàries, magmàtiques, metamòrfiques, qualsevol- després de la seva formació, es produeixen processos de canvi, i això és el metamorfisme. Aquests processos es poden dividir en dos grans grups: el metamorfisme local i el profund. Aquest últim també s'anomena regional, i el primer - metamorfisme local. Depèn de l'escala del procés.
Metamorfisme local
El metamorfisme local és una categoria massa gran, i també es subdivideix en metamorfisme hidrotermal, és a dir, temperatura baixa i mitjana, contacte i autometamorfisme. Aquest últim és el procés de canvi de les roques ígnies després de la solidificació o enduriment, quan es veuen afectades per solucions residuals, que són producte del mateix magma i circulen per la roca. Exemples d'aquest metamorfisme són la serpentinització de dolomies, roques ultramàfiques i roques bàsiques, i la clorització de diabases. Es caracteritza el següent tipusja pel seu nom.
El metamorfisme de contacte es produeix als límits de les roques hostes i del magma fos, quan actuen les temperatures, els fluids (gasos inerts, bor, aigua) procedents del magma. Un halo o zona d'impactes de contacte pot estar entre dos i cinc quilòmetres del magma solidificat. Aquestes roques de metamorfisme sovint presenten metasomatisme, on una roca o mineral és substituït per un altre. Per exemple, contacteu skarns, hornfelses. El procés hidrotermal del metamorfisme es produeix quan les roques es veuen alterades a causa de les solucions tèrmiques aquoses que s'alliberen per la solidificació i la cristal·lització d'una erupció. Aquí, també, els processos de metasomatisme són de gran importància.
Metamorfisme regional
El metamorfisme regional es produeix en grans àrees on l'escorça terrestre és mòbil i està submergida sota la influència dels processos tectònics en grans àrees fins a una profunditat. Això es tradueix en pressions i temperatures especialment elevades. El metamorfisme regional transforma les calcàries i dolomies simples en marbres, i els granits, diorites, sienites en gneis de granit, amfibolites i esquists. Això es deu al fet que a mitja i gran profunditat aquestes temperatures i pressió indiquen que la pedra s'estova, es fon i torna a fluir.
Les roques de metamorfisme d'aquest tipus es distingeixen per la seva orientació: quan flueixen textures massives, es tornen ratllades, lineals, esquistoses, gneissiques, i totes les fites es donen en relació a la direcció del flux. Les petites profunditats no ho permeten. Perquè el metamorfisme de les roques ens ho demostraroques triturades, d'esquist, d'argila o esquinçades. Si les roques alterades es poden associar a algunes línies, podem parlar de metamorfisme local de dislocació propera a falla (dinamometamorfisme). Les roques formades per aquest procés s'anomenen milonites, esquistos, caquirites, cataclasites, bretxes. Les roques ígnies que han passat per totes les etapes del metamorfisme s'anomenen ortoroques (es tracta d'ortosquistes, ortogneises, etc.). Si les roques del metamorfisme són sedimentàries, s'anomenen pararoques (són paraxistes o paragneis, etc.).
Fàcies de metamorfisme
En determinades condicions termodinàmiques del curs del metamorfisme, es distingeixen grups de roques, on les associacions minerals corresponen a aquestes condicions: temperatura (T), pressió total (Рtotal), pressió parcial de l'aigua (P H2O).
Els tipus de metamorfisme inclouen cinc fascies principals:
1. Pissarres verdes. Aquesta fàscia es produeix a una temperatura inferior a dos-cents cinquanta graus i la pressió tampoc és massa alta, fins a 0,3 quilobars. Es caracteritza per biotita, clorur, albita (plagioclases àcides), sericita (moscovita en escates fines) i similars. Normalment aquesta fàscia se superposa a roques sedimentàries.
2. La fàscia epidota-amfibolita s'obté amb una temperatura de fins a quatre-cents graus i una pressió de fins a un quilobar. Aquí, els amfíbols (sovint actinolita), l'epídot, l'oligoclasa, la biotita, la moscovita i similars són estables. Aquesta fàscia també es pot veure a les roques sedimentàries.
3. La fàscia d'amfibolita es troba en qualsevol tipusroques, tant ígnies com sedimentàries, i metamòrfiques (és a dir, aquestes fàscies ja han estat objecte de metamorfisme: fàscia epidot-amfibòlica o esquist verd). Aquí, el procés metamòrfic té lloc a temperatures de fins a set-cents graus centígrads, i la pressió puja a tres quilobars. Aquesta fàscia es caracteritza per minerals com la plagioclasa (andesina), hornblenda, almandina (granat), diòpsid i altres.
4. La fàscia granulítica flueix a una temperatura de més de mil graus amb una pressió de fins a cinc quilobars. Aquí cristal·litzen minerals que no contenen hidroxil (OH). Per exemple, enstatita, hiperstena, pirope (granat magnesià), labrador i altres.
5. La fàscia d'eclogita passa a les temperatures més altes: més d'un miler i mig de graus, i la pressió pot ser de més de trenta quilobars. El pirope (granat), la plagioclasa, l'omfacita (piroxè verd) són estables aquí.
Altres fascies
Una varietat de metamorfisme regional és l'ultrametamorfisme, quan les roques es fonen totalment o parcialment. Si parcialment - això és anatèxis, si és completament - això és palingènesi. També es distingeix la migmatització: un procés força complex en què les roques es formen en capes, on les roques ígnies s' alternen amb les relíquies, és a dir, el material d'origen. La granitització és un procés molt estès, on el producte final és una varietat de granitoides. Aquest és, per dir-ho, un cas especial del procés general de formació del granit. Aquí necessitem la introducció de potassi, sodi, silici i l'eliminació de calci, magnesi, ferro amb els àlcalis més actius, aigua idiòxid de carboni.
La diaftoresi o metamorfisme regressiu també està molt estès. Les associacions de minerals formades a altes pressions i temperatures són substituïdes per les seves fàscies de baixa temperatura. Quan la fàscia d'amfibolita se superposa a la fàscia de granulitis, i la fàscia d'esquistes verds i d'epídot-amfibolita, etc., es produeix la diaftoresi. És en el procés de metamorfisme que apareixen dipòsits de grafit, ferro, alúmina i similars, i es redistribueixen les concentracions de coure, or i polimetalls.
Processos i factors
Els processos de canvi i renaixement de les roques es produeixen en períodes de temps molt llargs, es mesuren en centenars de milions d'anys. Però fins i tot no massa intensos, els factors significatius del metamorfisme condueixen a canvis realment gegants. Els principals factors són, com ja s'ha dit, les pressions i les temperatures que actuen simultàniament amb diferents intensitats. De vegades un factor o un altre preval amb força. La pressió també pot actuar sobre les roques de diferents maneres. Pot ser integral (hidrostàtica) i dirigida unilateralment. Un augment de la temperatura augmenta l'activitat química, totes les reaccions s'acceleren per la interacció de solucions i minerals, la qual cosa condueix a la seva recristal·lització. Així comença el procés de metamorfisme. El magma roent penetra a l'escorça terrestre, exerceix pressió sobre les roques, les escalfa i porta amb si moltes substàncies en estat líquid i de vapor, i tot això facilita les reaccions amb les roques hostes.
Els tipus de metamorfisme són diversos, de la mateixa manera que ho són les conseqüències d'aquests processos. ATEn qualsevol cas, els minerals antics es transformen i se'n formen de nous. A altes temperatures, això s'anomena hidrometamorfisme. Un augment ràpid i brusc de la temperatura de l'escorça terrestre es produeix quan el magma s'eleva i s'introdueix en ella, o pot ser el resultat de la submersió de blocs sencers (àmplies zones) de l'escorça terrestre durant processos tectònics a grans profunditats. Hi ha una fusió insignificant de la roca, que no obstant això fa que els minerals i les roques modifiquin la composició química i mineral i les propietats físiques, de vegades fins i tot canvia la forma dels jaciments minerals. Per exemple, l'hematita i la magnetita es formen a partir d'hidròxids de ferro, el quars de l'òpal, es produeix un metamorfisme del carbó: s'obté grafit i la pedra calcària es recristal·litza sobtadament en marbre. Aquestes transformacions tenen lloc, encara que durant molt de temps, però sempre d'una manera miraculosa, la qual cosa dóna a la humanitat jaciments de minerals.
Processos hidrotèrmics
Quan hi ha un procés de metamorfisme, no només les altes pressions i temperatures afecten les seves característiques. S'assigna un paper enorme als processos hidrotermals, on hi intervenen tant les aigües juvenils alliberades de magmes refredants com les aigües superficials (vandoses). Els minerals més típics apareixen així a les roques metamorfosades: piroxens, amfíbols, granats, epidota, clorites, micas, corindó, grafit, serpentina, hematita, talc, amiant, caolinita. Succeeix que predominen certs minerals, n'hi ha tants que fins i tot els noms reflecteixen la magnitud del contingut: gneis piroxen, gneis amfíbol, biotita.pissarres i similars.
Tots els processos de formació de minerals, tant magmàtics com pegmatites i metamorfismes, es poden caracteritzar com un fenomen de paragènesi, és a dir, la presència conjunta de minerals a la natura, que es deu a la comuna del seu procés de formació. i condicions similars, tant fisicoquímiques com geològiques. La paragènesi mostra la seqüència de les fases de cristal·lització. Primer: fosa magmàtica, després restes de pegmatita i emanacions hidrotermals, o aquests són sediments en solucions aquoses. Quan el magma entra en contacte amb les roques bàsiques, les canvia, però es modifica per si mateix. I si es produeixen canvis en la composició de la roca intrusiva, s'anomenen canvis d'endocontacte, i si les roques hostes canvien, s'anomenen canvis d'exocontacte. Les roques que han patit metamorfisme constitueixen una zona o halo de canvis, la naturalesa dels quals depèn de la composició del magma, així com de les propietats i composició de les roques hostes. Com més gran és la discrepància en la composició, més intens és el metamorfisme.
Seqüència
Les transformacions de contacte són més pronunciades en les intrusions àcides riques en ingredients volàtils. Les roques hostes es poden ordenar en la següent seqüència (a mesura que disminueix el grau de metamorfisme): argiles i esquists, calcàries i dolomies (roques carbonatades), després roques ígnies, tufs volcànics i roques tufacies, gresos, roques silícies. El metamorfisme de contacte augmenta amb l'augment de la porositat i la fissuració de la roca, ja que els gasos i els vapors hi circulen fàcilment.
I sempre,absolutament en tots els casos, el gruix de la zona de contacte és directament proporcional a les dimensions del cos intrusiu, i l'angle és inversament proporcional on la superfície de contacte forma un pla horitzontal. L'amplada dels halos de contacte sol ser de diversos centenars de metres, de vegades fins a cinc quilòmetres, en casos molt rars encara més. El gruix de la zona d'exocontacte és molt més gran que el gruix de la zona d'endocontacte. Els processos de metamorfisme en la formació del metall de la zona d'exocontacte són molt més diversos. La roca d'endocontacte és de gra fi, sovint porfírica i conté més metalls no fèrrics. En l'exocontacte, la intensitat del metamorfisme disminueix força bruscament, allunyant-se de la intrusió.
Subespècie de metamorfisme de contacte
Mirem més de prop el metamorfisme de contacte i les seves varietats: el metamorfisme tèrmic i metasomàtic. Normal - tèrmica, es produeix a una pressió bastant baixa i alta temperatura, no hi ha cap entrada significativa de noves substàncies d'una intrusió que ja es refreda. La roca es recristal·litza, de vegades es formen nous minerals, però no hi ha cap canvi significatiu en la composició química. Les pissarres d'argila passen suaument als hornfels, i les calcàries als marbres. Els minerals rarament es formen durant el metamorfisme tèrmic, tret dels dipòsits ocasionals de grafit i apatita.
El metamorfisme metasomàtic és clarament visible en els contactes amb cossos intrusius, però les seves manifestacions sovint es registren en aquelles zones on es va desenvolupar el metamorfisme regional. Aquestes manifestacionsmolt sovint es pot associar amb jaciments minerals. Pot ser mica, elements radioactius i similars. En aquests casos es va produir la substitució de minerals, que va procedir amb la participació obligatòria de solucions líquides i gasoses i va anar acompanyada de canvis en la composició química.
Metamorfisme de dislocació i impacte
Hi ha molts sinònims de metamorfisme de dislocació, per tant, si es parla de metamorfisme cinètic, dinàmic, cataclàstic o dinamometamorfisme, estem parlant del mateix, que significa la transformació estructural mineral de la roca quan les forces tectòniques van actuar sobre en zones de pertorbacions purament discontinues durant el plegament de la muntanya i sense cap participació de magma. Els factors principals aquí són la pressió hidrostàtica i simplement l'estrès (pressió unilateral). Segons la magnitud i la relació d'aquestes pressions, el metamorfisme de dislocació recristal·litza la roca totalment o parcialment, però completament, o les roques són aixafades, destruïdes i també recristal·litzen. La sortida és una varietat d'esquists, milonites, cataclasites.
El metamorfisme d'impacte o impacte es produeix a través d'una potent ona de xoc meteorítica. Aquest és l'únic procés natural on es poden observar aquests tipus de metamorfisme. La característica principal és l'aspecte instantani, la pressió màxima enorme, la temperatura per sobre d'un miler i mig de graus. A continuació, es van establir fases d' alta pressió per a una sèrie de compostos: ringwoodita, diamant, estishovita, coesita. Les roques i els minerals són triturats,les seves xarxes cristal·lines es destrueixen, apareixen minerals dialèctics i vidres, totes les roques es fonen.
Valors de metamorfisme
En un estudi profund de les roques metamòrfiques, a més dels principals tipus de canvis enumerats anteriorment, sovint s'utilitzen alguns altres significats d'aquest concepte. Aquest, per exemple, és un metamorfisme prograd (o progressiu), que procedeix amb la participació activa de processos endògens i conserva l'estat sòlid de la roca sense dissolució ni fusió. Acompanyats de l'aparició d'associacions de minerals a més alta temperatura al lloc d'existència de minerals de baixa temperatura, apareixen estructures paral·leles, recristal·lització i alliberament de diòxid de carboni i aigua dels minerals.
El metamorfisme regressiu (o retrògrad, o monodiaftoresi) també es té en compte. En aquest cas, les transformacions minerals són provocades per l'adaptació de les roques metamòrfiques i magmàtiques a noves condicions en etapes inferiors del metamorfisme, fet que va provocar l'aparició de minerals de baixa temperatura en lloc dels d' alta temperatura. Es van formar durant processos anteriors de metamorfisme. El metamorfisme selectiu és un procés selectiu, els canvis es produeixen de manera selectiva, només en determinades parts de la seqüència. Aquí, l'heterogeneïtat de la composició química, les característiques de l'estructura o la textura i similars.
