A metamorfizmus típusai

Kontakt metamorfizmus

a kéreg sekély mélységében (általában kevesebb, mint 6 km) a kontakt metamorfizmusért felelős hőforrások forró magma testek (pl. magmás behatolások), amelyek megemelik a környező kőzetek hőmérsékletét. Ezek a termikus hatások általában a behatolások érintkezési zónáira korlátozódnak, ezért a kontakt metamorfizmus kifejezés. Néha azonban forró folyadékok szabadulnak fel a behatolásokból, és behatolnak a környező kőzetekbe a törések mentén, és érintkezési metamorf zónákat hoznak létre. A kontakt metamorfizmus mértékét meghatározó tényezők a behatolás mérete és hőmérséklete. Az alapmagmák sokkal forróbbak, mint a savas magmák, ezért nagyobb hőhatásuk lesz. Ezenkívül egy nagy behatolás sokkal több hőt tartalmaz, mint egy kis gátszerű test, és hatása a környező vidéki sziklákra sokkal nagyobb és szélesebb körű lesz.

a Magma nagy, forró testeit körülvevő vidéki kőzetek felmelegednek, ásványi reakciókat váltanak ki és új ásványokat képeznek. A vékony gátakkal és párkányokkal szomszédos kőzetek egyszerűen megsültek és megkeményedtek, és nem tapasztalnak nagy Ásványtani és / vagy texturális változásokat. A nagy plutonok érintkezési aureol zónákat eredményeznek, amelyeken belül a vidéki kőzetek termikusan metamorfizálódnak, a plutonokhoz legközelebb állók több hőt tapasztalnak, mint a távolabb lévők (ezért magasabb a metamorf minőségük). Mivel a nagy plutonok lehűlése több millió évig tart, a környező vidéki kőzetek is több tízezer évig forróak maradnak, lehetővé téve a kémiai reakciók befejezését.

Kontakt metamorf fáciesek

a kontakt metamorfizmus által előállított metamorf fáciesek növekvő sorrendben a következők:

• Albit epidote hornfels
• Hornblende hornfels
• piroxén hornfels
• Szanidinit

dinamikus metamorfizmus

a dinamikus metamorf kőzetek a hibákkal vagy lökésekkel szomszédos szűk zónákra korlátozódnak. A nagy nyírófeszültség kapcsolódó hibák és lökések összetörni a szomszédos kőzetek. A hőmérséklet emelkedését a hibazónában keletkező súrlódási hő okozza. A nagy nyírófeszültség lehet rövid vagy hosszú élettartamú, a hiba vagy a tolóerő aktivitásától függően. A dinamikus metamorfizmus magában foglalja a nagy nyírófeszültséget, a magas nyomást, a nagy törzset, a magas folyadék parciális nyomást és a változó hőmérsékletet. Sok esetben a víz alapvető szerepet játszik.

a törészónákban lévő zúzott kőzeteket törésbrecciáknak nevezzük, amelyek a kvarc és/vagy kalcit által cementált zúzott vagy porított kőzetmátrixban lévő vidéki kőzet szögletes töredékeiből állnak. A folyadékok könnyen mozognak a szemcsehatárok közötti hibazónák mentén, valamint repedéseken és repedéseken keresztül. Ezek a folyadékok nagy mennyiségű szilícium-dioxidot, karbonátot és más ásványi anyagot képesek szállítani oldatban.

a Pszeudotachilit egy fekete és üveges törészónás kőzet. Általában keskeny gátakként és erekként fordul elő, és a vidéki kőzet súrlódásos olvadásával alakul ki. A mylonitok részben átkristályosított, kifejezett foliációval rendelkező kőzetek, amelyeket intenzív nyírással állítanak elő nagy léptékű mozgások során a hibák és a lökések mentén. A dinamikus metamorfizmus által előállított különböző kőzettípusok a felszín mélységétől függően változnak, mivel a mélység növekedésével mind a környező nyomás, mind a hőmérséklet növekszik.

regionális metamorfizmus

a legtöbb metamorf kőzet hajtogatott hegyi övekben vagy kratonikus területeken fordul elő. Az ilyen kőzetek a földkéreg nagy területeit fedik le, ezért regionális metamorf kőzeteknek nevezik őket. Ezek a hő, a temetkezési nyomás, a differenciális stressz, a törzs és a folyadékok együttes hatására keletkeznek a már meglévő kőzeteken. A keletkező kőzetek mindig deformálódnak (a differenciális stressz következtében), és általában redőket, töréseket és hasadásokat mutatnak. Nagy mennyiségű gránit behatolások is társulnak a regionális metamorf kőzetekhez. A leggyakoribb regionális metamorf kőzetek palák, schists és gneisz. A regionális metamorfizmus a hőmérsékleti és nyomásviszonyok széles skáláját öleli fel 200-750-2 kbar – 10 kbar (vagy 5-35 km mélység) között.

három metamorf fácies belül regionális metamorfizált kőzetek, amelyek a legalacsonyabbtól a legmagasabbig vannak:

• Greenschist: tovább osztható klorit és biotit zónákra. A greenschist kifejezés magukról a sziklákról kapta a nevét, mivel ennek a fáciesnek sok kőzete szürkés-zöld színű, schistose (platy minerals párhuzamos elrendezése) textúrájú.
• Amfibolit: tovább osztható a gránát és a sztaurolit zónákra. Az amfibolit kifejezés a fácies leggyakoribb alkotóelemeiről, az amfibolcsoport ásványairól kapta a nevét.
• granulit: tovább osztható a kianit és a szilimanit zónákra. A granulit kifejezés e kőzetek leggyakoribb textúráját tükrözi-szemcsés.

nagynyomású regionális metamorfizmus

a Föld egyes részein a geológiailag fiatal (Cenozoic és Mezozoic) hajtogatott hegyi övek metamorfizált finomszemcsés üledékes kőzetek és alapvető vulkáni kőzetek sorozatát tartalmazzák, amelyek szokatlan kék amfibolokat tartalmaznak. Ezek a kőzetek általában schistose, lehet egy jellegzetes kék színű, és nevezik blueschists. Ezek alacsony hőmérsékleten, de nagy nyomású körülmények között alakulnak ki a szubdukciós lemezek ütközési zónáiban.

amikor a szubdukciós óceáni lemezeket 50 km-t meghaladó mélységbe húzzák le, a bazalt nagyon nagy nyomáson metamorfizálódik, és sűrű kőzetet képez, amelynek kémiai összetétele azonos, de eltérő ásványtani (elsősorban piroxén és gránát) és textúrája van. Ezeket a sziklákat eclogitoknak nevezik.

metamorf övek

a regionális metamorfizmus a földkéreg széles területein fordul elő. A leggyakoribb metamorf szekvenciák viszonylag fiatal kőzetekben (pl. 450 Ma-nél fiatalabb (millió éves)) a hajtogatott hegyi övekben fordulnak elő, amelyeket ezen övek kialakulásával kapcsolatos tektonikus folyamatok állítanak elő. Ezeket a régiókat metamorf öveknek nevezzük. Ezeken a szekvenciákon belül a magasabb fokozatú regionális metamorf kőzetek általában az alsó kéregrégiókban, az alacsonyabb fokozatúak pedig a felső kéregben fordulnak elő. A régebbi kratonikus régiók (más néven pajzsok) számos regionális metamorf szekvenciát is tartalmaznak. Mind az idősebb, mind a fiatalabb régiók bőségesen tartalmaznak gránit kőzeteket, amelyek kialakulása szorosan kapcsolódik a metamorfizmushoz.

metamorf övek Ausztráliában

Kelet-Ausztrália geológiáját számos ilyen hajtogatott hegyi öv uralja. A legnagyobbak a Lachlan és a New England fold övek. Mindkét hajtószalag viszonylag alacsony minőségű regionális metamorf kőzeteket tartalmaz, számos gránit behatolással együtt. A New England Fold Belt tartalmaz kis mennyiségű blueschists és eclogites, hogy kialakult az ütközési zónák subducting tábla. Ezek a hajtószíjak több száz millió év alatt alakultak ki lemeztektonikus folyamatok révén.

Retrogresszív metamorfizmus

sok metamorf kőzet tartalmaz bizonyítékot a retrográd ásványi változásokra, vagyis a magasabb minőségű ásványok alacsonyabb fokozatúvá történő átalakítására. Ezen változások közül sok hidratációval jár, és a hőmérséklet csökkenésének és a víz aktivitásának növekedésének eredménye. A retrográd metamorfizmust általában ismételt regionális metamorfizmus állítja elő, ahol egy alacsonyabb fokozatú epizód egy magasabb fokozatra kerül. A legtöbb retrogresszív esemény valószínűleg csak annak a következménye, hogy a metamorf rendszer lehűl a csúcs metamorfizmus elérése után (azaz a rendszernek idővel le kell hűlnie, és mivel a régió idővel felemelkedik, mind a nyomás, mind a hőmérséklet drámaian csökken). A retrogresszív metamorfizmus során keletkező másodlagos ásványok általában rostos rojtokként fordulnak elő, zárványok belül, pszeudomorf szemcsék után, a magasabb minőségű metamorf ásványok. A retrogresszív metamorfizmus jó példája a szerpentiniták előfordulása. Ezek az ultramafikus kőzet (főleg magnéziumból és vasból álló ásványi anyagokat tartalmazó) alacsony hőmérsékletű hidratálásával alakulnak ki, általában szubdukciós zónákban.