Čo robí jedinečné premeny metamorfovaných hornín?

Metamorfické horniny sú treťou veľkou triedou hornín. Vyskytujú sa, keď sedlinový a vyvreté horniny sa zmenili alebo premenili podľa podmienok v podzemí. Štyri hlavné látky, ktoré premieňajú horniny, sú teplo, tlak, tekutiny a napätie. Tieto látky môžu pôsobiť a interagovať takmer nekonečne rôznymi spôsobmi. V dôsledku toho sa väčšina z tisícov vzácnych minerálov známych vede vyskytuje v metamorfovaných horninách.

Metamorfizmus pôsobí na dvoch úrovniach: regionálny a miestny. Metamorfizmus v regionálnom meradle sa zvyčajne vyskytuje hlboko pod zemou Orogenézaalebo epizódy horských budov. Výsledné metamorfované horniny z jadier veľkých horských reťazcov ako sú Appalachians. Miestny metamorfizmus sa odohráva na oveľa menšej úrovni, zvyčajne z nedotknuteľných prienikov. Niekedy sa to nazýva kontaktná metamorfóza.

Hlavnou vlastnosťou, že identifikuje metamorfované horniny

• Pretože ich minerálne zrná počas metamorfizmu pevne rástli, sú to zvyčajne silné skaly.
• Sú vyrobené z rôznych minerály ako iné druhy hornín a majú širokú škálu farieb a lesku.
• Často vykazujú známky napínania alebo stláčania, čo im dodáva pruhovaný vzhľad.

Teplo a tlak zvyčajne pracujú spolu, pretože oboje sa zvyšuje, keď idete hlbšie na Zem. Pri vysokých teplotách a tlakoch sa minerály vo väčšine hornín rozkladajú a menia sa na iný súbor minerálov, ktoré sú stabilné v nových podmienkach. Dobrým príkladom sú ílové minerály sedimentárnych hornín. Hlíny sú povrchové minerály, ktoré sa formujú ako živci a sľudy sa rozkladajú v podmienkach na zemskom povrchu. Teplom a tlakom sa pomaly vracajú do sľudy a živca. Dokonca aj so svojimi novými minerálnymi skupinami môžu mať metamorfované horniny rovnakú celkovú chémiu ako pred metamorfizmom.

Kvapaliny sú dôležitým činiteľom metamorfizmu. Väčšina hornín obsahuje trochu vody, ale sedimentárne horniny najviac. Po prvé, je tu voda, ktorá bola zachytená v sedimente, keď sa zmenila na skalu. Po druhé, voda sa uvoľňuje ílovými minerálmi, keď sa menia späť na živce a sľudy. Táto voda môže byť tak nabitá rozpustenými materiálmi, že výsledná tekutina je v podstate tekutý minerál. Môže byť kyslá alebo zásaditá, plná oxidu kremičitého (tvoriaceho chalcedón) alebo plná sulfidov alebo uhličitanov alebo zlúčenín kovov v nekonečných variantoch. Kvapaliny majú tendenciu putovať ďalej od svojich rodísk a interagovať s kameňmi inde. Tento proces, ktorý mení chémiu hornín, ako aj jeho minerálnu štruktúru, sa nazýva metasomatizmus.

kmeň sa vzťahuje na akúkoľvek zmenu tvaru hornín v dôsledku sily napätia. Jedným z príkladov je pohyb v zlomovej zóne. V plytkých skalách strihové sily jednoducho drvia a drvia minerálne zrná (kataklasa), čím sa získa kataklasit. Pokračujúcim drvením sa získa tvrdý a streakovaný mylonit.

Rôzne stupne metamorfizmu vytvárajú charakteristické množiny metamorfovaných minerálov. Tieto sú usporiadané do metamorfické fácie, nástroj petroológovia používajú na dešifrovanie histórie metamorfóza.

Pod väčším teplom a tlakom sa začínajú tvoriť metamorfné minerály ako sľuda a živec, ktoré ich namáhajú vo vrstvách. Prítomnosť minerálnych vrstiev, nazývaná listovosť, je dôležitým znakom klasifikácie metamorfované horniny. Ako sa zvyšuje napätie, listy sa stávajú intenzívnejšie a minerály sa môžu triediť do hrubších vrstiev. Listnaté typy hornín, ktoré sa tvoria za týchto podmienok, sa nazývajú štetiny alebo ruly, v závislosti od ich štruktúry. Schist je jemne listnatý, zatiaľ čo rula je organizovaná v nápadných širokých pásmach minerálov.

Keď nie je teplo vysoké, vyskytujú sa nepoliate horniny, ale tlak je zo všetkých strán nízky alebo rovnaký. Tým sa zabráni tomu, aby dominantné minerály vykazovali viditeľné zarovnanie. Minerály však stále rekryštalizujú, čím sa zvyšuje celková pevnosť a hustota horniny.

sedimentárna skalná bridlica premení sa najskôr na bridlicu, potom na fylit, potom na sľubu bohatú na sľudy. Minerál kremeň sa nemení pri vysokej teplote a tlaku, hoci sa stáva silnejším cementom. Sedimentárny skalný piesok sa tak mení na kremenec. Medziľahlé horniny, ktoré miešajú piesok a hlinu - bahenné kamene - sa premieňajú na brady alebo ruly. Sedimentárny vápencový kameň rekryštalizuje a stáva sa mramorom.

Igneózne horniny vedú k rôznym množinám minerálov a metamorfovaných hornín. Tie obsahujú Serpentinit, blueschist, mastenec a ďalšie vzácnejšie druhy, ako je eklogit.

Metamorfizmus môže byť tak intenzívny, že všetky štyri faktory pôsobia v ich extrémnom rozsahu, takže listovník môže byť pokrivený a miešaný ako taffy; výsledkom je migmatit. S ďalším metamorfizmom sa môžu horniny podobať hlbinné žúl. Tieto druhy hornín dávajú odborníkom radosť, pretože hovoria o hlbokých podmienkach pri zrážkach s doskami.

Druh metamorfizmu, ktorý je dôležitý v konkrétnych lokalitách, je kontaktná metamorfóza. Toto sa najčastejšie vyskytuje v blízkosti vyvrhnutých intrúzií, kde sa horúca magma tlačí do sedimentárnych vrstiev. Skaly vedľa napadnutia magma sa vypaľujú do zoborožec alebo jeho hrubo zrnitých bratrancov Granofels. Magma môže vytrhnúť kúsky vidieckej horniny z kanálovej steny a zmeniť ich na exotické minerály. Povrchové lávové toky a podzemné požiare uhlia môžu tiež spôsobiť mierny kontaktný metamorfizmus, podobný stupňu, ktorý nastane, keď tehly na pečenie.