Basıncın, yüksek sıcaklığın, maddelerin kayalara - tortul, magmatik, metamorfik, herhangi birinin - girmesi veya çıkarılmasının etkisi altında, oluşumlarından sonra değişim süreçleri meydana gelir ve bu metamorfizmadır. Bu tür süreçler iki geniş gruba ayrılabilir: yerel metamorfizma ve derin. İkincisi bölgesel ve eski - yerel metamorfizma olarak da adlandırılır. Sürecin ölçeğine bağlıdır.
Yerel metamorfizma
Yerel metamorfizma çok geniş bir kategoridir ve ayrıca hidrotermal metamorfizma, yani düşük ve orta sıcaklık, temas ve otometamorfizma olarak alt gruplara ayrılır. İkincisi, aynı magmanın ürünü olan ve kaya içinde dolaşan artık çözeltilerden etkilendiklerinde, katılaşma veya sertleşmeden sonra magmatik kayalardaki değişim sürecidir. Bu tür metamorfizma örnekleri dolomitlerin, ultramafik kayaçların ve bazik kayaçların serpantinleşmesi ve diyabazların kloritleşmesidir. Bir sonraki tip karakterize edilirzaten adıyla.
Kontakt metamorfizma, magmadan gelen sıcaklıklar, sıvılar (inert gazlar, bor, su) harekete geçtiğinde, ana kayaçların ve erimiş magmanın sınırlarında meydana gelir. Bir hale veya temas darbeleri bölgesi, katılaşmış magmadan iki ila beş kilometre arasında olabilir. Bu metamorfizma kayaları genellikle bir kaya veya mineralin bir başkasıyla değiştirildiği metasomatizma sergiler. Örneğin, skarns, hornfelses ile iletişim kurun. Hidrotermal metamorfizma süreci, bir patlamanın katılaşması ve kristalleşmesi yoluyla salınan sulu termal çözeltiler nedeniyle kayalar değiştiğinde meydana gelir. Burada da metasomatizma süreçleri büyük önem taşır.
Bölgesel metamorfizma
Bölgesel metamorfizma, yerkabuğunun hareketli olduğu ve geniş alanlarda tektonik süreçlerin etkisi altında derinlere battığı geniş alanlarda meydana gelir. Bu, özellikle yüksek basınçlara ve yüksek sıcaklıklara neden olur. Bölgesel metamorfizma, basit kalker ve dolomitleri mermere, granitleri, diyoritleri, siyenitleri granit gnays, amfibolit ve şistlere dönüştürür. Bunun nedeni, orta ve büyük derinliklerde taşın yumuşadığı, eridiği ve tekrar aktığı gibi sıcaklık ve basınç göstergelerinin olmasıdır.
Bu tür metamorfizma kayaları yönelimleriyle ayırt edilirler: masif dokular akarken çizgili, doğrusal, şeyl, gnays haline gelirler ve tüm işaretler akış yönüne göre verilir. Küçük derinlikler buna izin vermez. Çünkü kayaların metamorfizması bize şunu gösteriyor.ezilmiş, şeyl, kil veya yıpranmış kayalar. Eğer altere kayaçlar bazı çizgilerle ilişkilendirilebilirse, lokal yakın fay dislokasyon metamorfizmasından (dinamometamorfizma) bahsedebiliriz. Bu işlemle oluşan kayaçlara milonitler, şeyller, kakiritler, kataklasitler, breşler denir. Metamorfizmanın tüm aşamalarından geçen magmatik kayaçlara ortorock denir (bunlar ortoşistler, ortognayslar vb.). Metamorfizma kayaları tortul ise, bunlara para-kayalar denir (bunlar paraşist veya paragnays vb.).
Metamorfizma fasiyesi
Metamorfizmanın seyrinin belirli termodinamik koşulları altında, mineral birliklerinin bu koşullara karşılık geldiği kaya grupları ayırt edilir - sıcaklık (T), toplam basınç (Рtoplam), kısmi su basıncı (P H2O).
Metamorfizma türleri beş ana fasya içerir:
1. Yeşil levhalar. Bu fasya, iki yüz elli derecenin altındaki bir sıcaklıkta meydana gelir ve basınç da çok yüksek değildir - 0,3 kilobar'a kadar. Biyotit, klorür, albit (asit plajiyoklazlar), serisit (ince taneli muskovit) ve benzerleri ile karakterize edilir. Genellikle bu fasya tortul kayaçların üzerine bindirilir.
2. Epidot-amfibolit fasya, dört yüz dereceye kadar bir sıcaklık ve bir kilobar'a kadar bir basınçla elde edilir. Burada amfiboller (genellikle aktinolit), epidot, oligoklaz, biyotit, muskovit ve benzerleri stabildir. Bu fasya tortul kayaçlarda da görülebilir.
3. Amfibolit fasya her tipte bulunurkayalar - hem magmatik hem de tortul ve metamorfik (yani, bu fasyalar zaten metamorfizmaya maruz kalmıştır - epidot-amfibolik veya yeşil şist fasyası). Burada metamorfik süreç yedi yüz santigrat dereceye kadar sıcaklıklarda gerçekleşir ve basınç üç kilobar'a yükselir. Bu fasya plajiyoklaz (andezin), hornblend, almandin (granat), diyopsit ve diğerleri gibi minerallerle karakterize edilir.
4. Granülit fasya, beş kilobar'a kadar bir basınçla bin derecenin üzerinde bir sıcaklıkta akar. Hidroksil (OH) içermeyen mineraller burada kristalleşir. Örneğin, enstatit, hipersten, pirop (magnezyum granat), labrador ve diğerleri.
5. Eklojit fasyası en yüksek sıcaklıklarda geçer - bir buçuk bin dereceden fazla ve basınç otuz kilobardan fazla olabilir. Pirop (granat), plajiyoklaz, omfasit (yeşil piroksen) burada kararlıdır.
Diğer ön pano
Çeşitli bölgesel metamorfizma, kayaların tamamen veya kısmen eridiği zaman ultrametamorfizmadır. Kısmen ise - bu anateksis, tamamen ise - bu palingenezdir. Migmatizasyon da ayırt edilir - kayaların katmanlar halinde oluşturulduğu, magmatik kayaların kalıntı, yani kaynak malzeme ile değiştiği oldukça karmaşık bir süreç. Granitizasyon, son ürünün çeşitli granitoidler olduğu yaygın bir süreçtir. Bu, deyim yerindeyse, genel granit oluşum sürecinin özel bir durumudur. Burada potasyum, sodyum, silikonun eklenmesine ve en aktif alkaliler, su ve kalsiyum, magnezyum, demirin çıkarılmasına ihtiyacımız var.karbondioksit.
Diaftorez veya regresif metamorfizma da yaygındır. Yüksek basınç ve sıcaklıklarda oluşan mineral birleşimlerinin yerini düşük sıcaklıktaki fasyaları alır. Amfibolit fasya, granülit fasya üzerine bindirildiğinde ve yeşil şist ve epidot-amfibolit fasya vb. Grafit, demir, alümina ve benzeri tortuların ortaya çıkması ve bakır, altın ve polimetal konsantrasyonlarının yeniden dağıtılması metamorfizma sürecindedir.
Süreçler ve Faktörler
Kayaların değişim ve yeniden doğuş süreçleri çok uzun zaman dilimlerinde gerçekleşir, yüz milyonlarca yılda ölçülürler. Ancak çok yoğun olmasa bile, önemli metamorfizma faktörleri gerçekten devasa değişikliklere yol açar. Ana faktörler, daha önce de belirtildiği gibi, farklı yoğunluklarda aynı anda hareket eden basınçlar ve sıcaklıklardır. Bazen bir faktör veya başka bir şey keskin bir şekilde hüküm sürer. Basınç ayrıca kayalara farklı şekillerde etki edebilir. Kapsamlı (hidrostatik) olabilir ve tek taraflı olarak yönlendirilebilir. Sıcaklıktaki bir artış kimyasal aktiviteyi arttırır, tüm reaksiyonlar, çözeltilerin ve minerallerin etkileşimi ile hızlandırılır ve bu da yeniden kristalleşmelerine yol açar. Böylece metamorfizma süreci başlar. Kızgın magma yerkabuğuna nüfuz eder, kayalara basınç uygular, onları ısıtır ve beraberinde sıvı ve buhar halinde birçok madde getirir ve tüm bunlar ev sahibi kayalarla reaksiyonları kolaylaştırır.
Metamorfizma türleri çeşitlidir, tıpkı bu süreçlerin sonuçları kadar çeşitlidir. ATHer durumda, eski mineraller dönüştürülür ve yenileri oluşur. Yüksek sıcaklıklarda buna hidrometamorfizma denir. Yerkabuğunun sıcaklığındaki hızlı ve keskin bir artış, magma yükseldiğinde ve içine girdiğinde meydana gelir veya tektonik süreçler sırasında yer kabuğunun tüm bloklarının (geniş alanların) büyük derinliklere daldırılmasının bir sonucu olabilir. Cevherlerin ve kayaların kimyasal ve mineral bileşimini ve fiziksel özelliklerini değiştirmesine, hatta bazen maden yataklarının şeklinin değişmesine neden olan, kayada önemsiz bir erime vardır. Örneğin, demir hidroksitlerden hematit ve manyetit, opalden kuvars oluşur, kömür metamorfizması oluşur - grafit elde edilir ve kireçtaşı aniden mermere yeniden kristalleşir. Bu dönüşümler, uzun bir süre de olsa, ancak her zaman mucizevi bir şekilde gerçekleşir ve bu da insanlığa mineral yatakları verir.
Hidrotermal süreçler
Bir metamorfizma süreci olduğunda, sadece yüksek basınçlar ve sıcaklıklar onun özelliklerini etkilemez. Hem soğutma magmalarından salınan genç suların hem de yüzey (vandoz) sularının dahil olduğu hidrotermal süreçlere büyük bir rol verilir. Bu nedenle en tipik mineraller metamorfozlu kayaçlarda görülür: piroksenler, amfiboller, granatlar, epidot, kloritler, mikalar, korundum, grafit, serpantin, hematit, talk, asbest, kaolinit. Bazı minerallerin baskın olduğu görülür, o kadar çokturlar ki, isimleri bile içeriğin büyüklüğünü yansıtır: piroksen gnayslar, amfibol gnayslar, biyotitslates ve benzerleri.
Magmatik ve pegmatit ve metamorfizmaların tüm mineral oluşum süreçleri - bir parajenez olgusu, yani oluşum süreçlerinin ortak özelliğinden dolayı minerallerin doğada ortak varlığı olarak karakterize edilebilir. ve benzer koşullar - hem fizikokimyasal hem de jeolojik. Parajenez, kristalleşme fazlarının sırasını gösterir. İlk önce - magmatik eriyik, daha sonra pegmatit kalıntıları ve hidrotermal yayılımlar veya bunlar sulu çözeltilerdeki tortulardır. Magma, temel kayaçlarla temas ettiğinde onları değiştirir ama kendini değiştirir. İntruzif kayanın bileşiminde değişiklikler meydana gelirse endokontakt değişiklikleri, ana kayaçlar değişirse ekzokontakt değişiklikleri olarak adlandırılır. Metamorfizma geçirmiş kayaçlar, doğası magmanın bileşimine ve ayrıca ana kayaçların özelliklerine ve bileşimine bağlı olan bir değişim bölgesi veya halesi oluşturur. Bileşimdeki tutarsızlık ne kadar büyük olursa, metamorfizma o kadar yoğun olur.
Sıra
Temas dönüşümleri, uçucu bileşenler açısından zengin asit girişlerinde daha belirgindir. Ana kayaçlar şu sırayla düzenlenebilir (metamorfizma derecesi azaldıkça): killer ve şeyller, kireçtaşları ve dolomitler (karbonat kayaçlar), ardından magmatik kayaçlar, volkanik tüfler ve tüf kayaçları, kumtaşları, silisli kayaçlar. Gazlar ve buharlar içlerinde kolayca dolaştığından, kayanın artan gözenekliliği ve çatlaması ile temas metamorfizması artar.
Ve her zaman,kesinlikle her durumda, temas bölgesinin kalınlığı müdahaleci cismin boyutlarıyla doğru orantılıdır ve temas yüzeyinin yatay bir düzlem oluşturduğu yerde açı ters orantılıdır. Temas halelerinin genişliği genellikle birkaç yüz metre, bazen beş kilometreye kadar, çok nadir durumlarda daha da fazladır. Ekzokontakt bölgesinin kalınlığı, endokontakt bölgesinin kalınlığından çok daha fazladır. Ekzokontakt bölgesinin metal oluşumundaki metamorfizma süreçleri çok daha çeşitlidir. Endokontakt kaya ince tanelidir, çoğunlukla porfiriktir ve daha fazla demir dışı metal içerir. Ekzokontakta, metamorfizmanın yoğunluğu, izinsiz girişten uzaklaşarak oldukça keskin bir şekilde azalır.
Temas metamorfizmasının alt türleri
Kontak metamorfizmasına ve çeşitlerine daha yakından bakalım - termal ve metasomatik metamorfizma. Normal - termal, oldukça düşük bir basınçta ve yüksek sıcaklıkta meydana gelir, zaten soğutulmuş bir müdahaleden önemli bir yeni madde akışı yoktur. Kaya yeniden kristalleşir, bazen yeni mineraller oluşur, ancak kimyasal bileşimde önemli bir değişiklik olmaz. Kil şeylleri düzgün bir şekilde hornfelse, kireçtaşları ise mermerlere geçer. Ara sıra grafit ve apatit birikintileri dışında, termal metamorfizma sırasında mineraller nadiren oluşur.
Metasomatik metamorfizma, müdahaleci cisimlerle temaslarda açıkça görülebilir, ancak tezahürleri genellikle bölgesel metamorfizmanın geliştiği alanlarda kaydedilir. Bu tür tezahürleroldukça sık maden yatakları ile ilişkilendirilebilir. Mika, radyoaktif elementler ve benzerleri olabilir. Bu durumlarda, sıvı ve gaz çözeltilerinin zorunlu katılımıyla devam eden ve kimyasal bileşimdeki değişikliklerin eşlik ettiği minerallerin değişimi gerçekleşti.
Dislokasyon ve çarpma metamorfizması
Dislokasyon metamorfizmasının bir çok eş anlamlısı vardır, yani kinetik, dinamik, kataklastik metamorfizma veya dinamometamorfizmden bahsediliyorsa aynı şeyden bahsediyoruz yani tektonik kuvvetler etki ettiğinde kayanın mineral yapısal dönüşümü dağ kıvrımları sırasında ve herhangi bir magmanın katılımı olmadan tamamen süreksiz rahatsızlıkların olduğu bölgelerde. Buradaki ana faktörler hidrostatik basınç ve basitçe strestir (tek taraflı basınç). Bu basınçların büyüklüğüne ve oranına göre, dislokasyon metamorfizması kayayı tamamen veya kısmen, ancak tamamen yeniden kristalleştirir veya kayalar ezilir, tahrip olur ve ayrıca yeniden kristalleşir. Çıktı, çeşitli şeyller, milonitler, kataklasitlerdir.
Etki veya darbe metamorfizması, güçlü bir meteoritik şok dalgası yoluyla gerçekleşir. Bu tür metamorfizmaların gözlemlenebildiği tek doğal süreç budur. Ana karakteristik, anlık görünüm, büyük tepe basıncı, bir buçuk bin derecenin üzerindeki sıcaklıktır. Daha sonra bir dizi bileşik için yüksek basınçlı fazlar ayarlanır - ringwoodit, elmas, stishovite, koezit. Kayalar ve mineraller ezilir,kristal kafesleri yok olur, diaplektik mineraller ve camlar belirir, tüm kayalar erir.
Metamorfizma değerleri
Metamorfik kayaçların derin bir çalışmasında, yukarıda listelenen ana değişiklik türlerine ek olarak, bu kavramın başka anlamları da sıklıkla kullanılır. Bu, örneğin, endojen süreçlerin aktif katılımıyla ilerleyen ve kayanın katı halini çözünmeden veya erimeden koruyan prograd (veya ilerleyici) metamorfizmadır. Düşük sıcaklıktakilerin bulunduğu yerde daha yüksek sıcaklıktaki mineral birliklerinin ortaya çıkmasıyla birlikte paralel yapılar ortaya çıkar, yeniden kristalleşme ve minerallerden karbondioksit ve su salınımı.
Regresif metamorfizma (veya retrograd veya monodiyafterez) de hesaba katılır. Bu durumda, mineral dönüşümleri, metamorfik kayaçların ve magmatik kayaçların metamorfizmanın alt aşamalarında yeni koşullara adapte edilmesinden kaynaklanır ve bu da yüksek sıcaklıktaki minerallerin yerine düşük sıcaklıktaki minerallerin ortaya çıkmasına neden olur. Daha önceki metamorfizma süreçleri sırasında oluşmuşlardır. Seçici metamorfizma seçici bir süreçtir, değişiklikler yalnızca dizinin belirli bölümlerinde seçici olarak gerçekleşir. Burada kimyasal bileşimin heterojenliği, yapı veya dokunun özellikleri ve benzerleri.