Tipuri de metamorfism

metamorfism de Contact

la adâncimi mici în crustă (de obicei mai puțin de 6 km) sursele de căldură responsabile de metamorfismul de contact sunt corpuri de magmă fierbinte (de exemplu, intruziuni magmatice) care ridică temperatura rocilor din jur. Aceste afecțiuni termice sunt de obicei limitate la zonele de contact ale intruziunilor, de unde și termenul metamorfism de contact. Cu toate acestea, uneori fluidele fierbinți sunt eliberate din intruziuni și pătrund în rocile închise de-a lungul fracturilor și produc zone metamorfice de contact. Factorii determinanți care guvernează amploarea metamorfismului de contact sunt dimensiunea intruziunii și temperatura acesteia. Magmele bazice sunt mult mai calde decât magmele acide și, prin urmare, vor avea un efect termic mai mare. De asemenea, o intruziune mare conține mult mai multă căldură decât un mic corp asemănător digului, iar efectul său asupra rocilor din țara înconjurătoare va fi mult mai mare și mai răspândit.

rocile de țară care înconjoară corpuri mari și fierbinți de magmă sunt încălzite, inițiind reacții minerale și formând noi minerale. Rocile adiacente digurilor și pragurilor subțiri sunt pur și simplu coapte și întărite și nu suferă mari modificări mineralogice și/sau texturale. Plutonii mari dau naștere unor zone de contact aureole în interiorul cărora rocile țării sunt metamorfozate termic, cele mai apropiate de plutoni experimentând mai multă căldură decât cele mai îndepărtate (prin urmare, au un grad metamorfic mai mare). Deoarece plutonii mari au nevoie de milioane de ani pentru a se răci, rocile din țara înconjurătoare rămân, de asemenea, fierbinți timp de zeci de mii de ani, permițând reacțiilor chimice să continue până la finalizare.

facies metamorfice de Contact

facies metamorfice produse de metamorfismul de contact în ordinea gradului de creștere sunt după cum urmează:

• albite epidote hornfels
• Hornblende hornfels
• piroxen hornfels
• Sanidinite

metamorfism dinamic

rocile metamorfice dinamice sunt limitate la zone înguste adiacente defectelor sau loviturilor. Tensiunile ridicate de forfecare asociate cu defecțiuni și împingeri zdrobesc rocile adiacente. Creșterea temperaturii este produsă de căldura de frecare generată în zona de defect. Tensiunile de forfecare ridicate pot fi de scurtă durată sau de lungă durată, în funcție de activitatea defecțiunii sau a împingerii. Metamorfismul dinamic implică stres de forfecare ridicat, presiune ridicată, tensiune ridicată, presiune parțială ridicată a fluidului și temperatură variabilă. În multe cazuri, apa joacă un rol fundamental.

rocile zdrobite din zonele de defect sunt cunoscute sub numele de brecii de defect care constau din fragmente unghiulare ale rocii de țară într-o matrice de rocă zdrobită sau pulverizată, cimentată de cuarț și/sau calcit. Fluidele se deplasează ușor de-a lungul zonelor de defect între limitele granulelor și prin fisuri și fisuri. Aceste fluide sunt capabile să transporte cantități mari de silice, carbonați și alte minerale în soluție.

Pseudotachilitul este o rocă din zona de defect care este neagră și sticloasă. De obicei apare ca diguri și vene înguste și se formează prin topirea prin frecare a rocii de țară. Mylonitele sunt roci parțial recristalizate cu o foliere pronunțată care sunt produse prin forfecare intensă în timpul mișcărilor pe scară largă de-a lungul defectelor și loviturilor. Diferitele tipuri de roci produse de metamorfismul dinamic variază în funcție de adâncimea de la suprafață, deoarece, odată cu creșterea adâncimii, atât presiunea înconjurătoare, cât și temperatura cresc.

metamorfism Regional

cele mai multe roci metamorfice apar în centuri de munte ori sau zone cratonice. Astfel de roci acoperă suprafețe mari ale scoarței terestre și, prin urmare, sunt denumite roci metamorfice regionale. Ele apar prin acțiunea combinată a căldurii, a presiunii de înmormântare, a stresului diferențial, a tulpinii și a fluidelor pe roci preexistente. Rocile rezultate sunt întotdeauna deformate (ca urmare a stresului diferențial) și prezintă în mod obișnuit pliuri, fracturi și clivaje. Cantități mari de intruziuni granitice sunt, de asemenea, asociate cu roci metamorfice regionale. Cele mai frecvente roci metamorfice regionale sunt ardezie, șisturi și gneise. Metamorfismul Regional acoperă o gamă largă de condiții de temperatură și presiune de la 200 C – 750 C și 2 Kbar – 10 kbar (sau 5 km – 35 km adâncime).

există trei facies metamorfice în rocile metamorfozate regionale, care de la cel mai mic la cel mai înalt grad sunt:

• Greenschist: poate fi împărțit în continuare în zone de clorit și biotit. Termenul greenschist își ia numele de la rocile în sine, deoarece multe roci din acest facies sunt de culoare Gri-verde și au o textură schistose (aranjament paralel de minerale platy).
• amfibolit: poate fi împărțit în continuare în zonele Granat și staurolit. Termenul amfibolit își ia numele de la cele mai comune minerale constitutive ale acestui facies, minerale ale grupului amfibol.
• granulit: poate fi împărțit în continuare în zonele kyanite și silimanite. Termenul granulit reflectă cea mai comună textură a acestor roci – granulare.

metamorfism regional de înaltă presiune

în unele părți ale lumii, centurile montane pliate geologic tinere (Cenozoice și mezozoice) conțin secvențe de roci sedimentare cu granulație fină metamorfozate și roci vulcanice de bază care conțin amfiboli albastri neobișnuiți. Aceste roci sunt de obicei schistose, pot avea o culoare albastră caracteristică și sunt denumite blueschists. Acestea se formează la condiții de temperatură scăzută, dar de înaltă presiune în zonele de coliziune ale plăcilor subductoare.

când plăcile oceanice subductoare sunt târâte până la adâncimi care depășesc 50 de kilometri, bazaltul este metamorfozat la presiuni foarte mari pentru a forma o rocă densă cu aceeași compoziție chimică în vrac, dar mineralogie diferită (predominant piroxen și granat) și textură. Aceste roci se numesc Eclogite.

curele metamorfice

metamorfismul Regional are loc pe zone largi ale scoarței terestre. Cele mai frecvente secvențe metamorfice în roci relativ tinere (de ex. mai mici de 450 Ma (milioane de ani)) apar în centurile montane pliate care sunt produse de procesele tectonice asociate cu dezvoltarea acestor centuri. Numim astfel de regiuni centuri metamorfice. În cadrul acestor secvențe, rocile metamorfice regionale de grad superior apar în general în regiunile crustei inferioare, iar cele de grad inferior apar în crusta superioară. Regiunile cratonice mai vechi (denumite și scuturi) conțin, de asemenea, numeroase secvențe metamorfice regionale. Atât regiunile mai vechi, cât și cele mai tinere conțin expuneri abundente de roci granitice a căror formare este puternic legată de metamorfism.

Centuri metamorfice în Australia

geologia Australiei de Est este dominată de o serie de aceste centuri montane. Cele mai mari sunt centurile de pliere Lachlan și New England. Ambele centuri de pliere conțin roci metamorfice regionale de grad relativ scăzut, împreună cu numeroase intruziuni granitice. Centura New England Fold conține cantități mici de blueschists și eclogiți care s-au format în zonele de coliziune ale plăcilor subductoare. Aceste centuri de pliere s-au format de-a lungul a sute de milioane de ani prin procese tectonice ale plăcilor.

metamorfism Retrogresiv

multe roci metamorfice conțin dovezi ale modificărilor minerale retrograde, adică alterarea mineralelor de grad superior în cele de grad inferior. Multe dintre aceste modificări implică hidratarea și sunt rezultatul scăderii temperaturii și creșterii activității apei. Metamorfismul retrograd este produs în mod normal de metamorfismul regional repetat în care un episod de grad inferior este suprapus pe unul de grad superior. Majoritatea evenimentelor retrogresive sunt probabil doar o consecință a sistemului metamorfic care se răcește după atingerea metamorfismului de vârf (adică sistemul trebuie să se răcească cu timpul și pe măsură ce regiunea suferă o creștere cu timpul, atât presiunea, cât și temperatura sunt reduse dramatic). Mineralele secundare produse în timpul metamorfismului retrogresiv apar în general ca franjuri fibroase în jur, incluziuni în interior și boabe pseudomorfe după mineralele metamorfice de grad superior. Un bun exemplu de metamorfism retrogresiv este apariția serpentinitelor. Acestea se formează prin hidratarea în general la temperatură scăzută a rocii ultramafice (conținând minerale compuse în principal din magneziu și fier), de obicei în zonele de subducție.