Spiediena, augstas temperatūras, vielu izņemšanas vai ievadīšanas iežos - nogulumiežu, magmatisko, metamorfo, jebkuros - ietekmē pēc to veidošanās notiek pārmaiņu procesi, un tas ir metamorfisms. Šādus procesus var iedalīt divās plašās grupās: lokālais metamorfisms un dziļais. Pēdējo sauc arī par reģionālo, bet pirmo - par vietējo metamorfismu. Tas ir atkarīgs no procesa mēroga.
Lokālais metamorfisms
Lokālais metamorfisms ir pārāk liela kategorija, turklāt to iedala hidrotermālā metamorfismā, tas ir, zemā un vidējā temperatūrā, kontaktā un autometamorfismā. Pēdējais ir magmatisko iežu izmaiņu process pēc sacietēšanas vai sacietēšanas, kad tos ietekmē atlikušie šķīdumi, kas ir vienas un tās pašas magmas produkts un cirkulē klintī. Šādas metamorfisma piemēri ir dolomītu, ultramafisko iežu un pamata iežu serpentinizācija un diabāžu hlorizācija. Nākamais veids ir raksturotsjau pēc tā nosaukuma.
Kontaktu metamorfisms notiek pie saimniekiežu un kausētas magmas robežām, kad iedarbojas temperatūra, šķidrumi (inertās gāzes, bors, ūdens), kas nāk no magmas. Oreols vai saskares triecienu zona var būt no diviem līdz pieciem kilometriem no sacietējušā magmas. Šiem metamorfisma iežiem bieži piemīt metasomatisms, kad viens iezis vai minerāls tiek aizstāts ar citu. Piemēram, kontaktskarni, hornfelses. Metamorfisma hidrotermiskais process notiek, kad ieži tiek mainīti ūdens termisko šķīdumu dēļ, kas izdalās izvirduma sacietēšanas un kristalizācijas rezultātā. Arī šeit liela nozīme ir metasomatisma procesiem.
Reģionālais metamorfisms
Reģionālā metamorfisms notiek lielās platībās, kur zemes garoza ir kustīga un tektonisko procesu ietekmē lielās platībās iegremdēta līdz dziļumam. Tā rezultātā rodas īpaši augsts spiediens un augsta temperatūra. Reģionālais metamorfisms pārvērš vienkāršus kaļķakmeņus un dolomītus marmoros, bet granītus, diorītus, sienītus – granīta gneisos, amfibolītos un šķelnēs. Tas ir saistīts ar to, ka vidējā un lielā dziļumā tādas temperatūras un spiediena indikatori, ka akmens mīkstina, kūst un atkal plūst.
Šā tipa metamorfisma ieži izceļas ar to orientāciju: masīvām faktūrām plūstot, tās kļūst svītrainas, lineāras, slānekļainas, gneisiskas, un visi orientieri ir doti attiecībā pret plūsmas virzienu. Neliels dziļums to neļauj. Jo iežu metamorfisms mums parādadrupināti, slānekļa, māla vai sadrupuši ieži. Ja izmainītos iežus var saistīt ar dažām līnijām, var runāt par lokālu tuvu defektu dislokācijas metamorfismu (dinamometamorfismu). Šajā procesā radušos iežus sauc par milonītiem, slānekļiem, kakiritiem, kataklasītiem, brečām. Magmatiskos iežus, kas ir izgājuši cauri visiem metamorfisma posmiem, sauc par ortorokiem (tie ir ortoskis, ortogneiss utt.). Ja metamorfisma ieži ir nogulumieži, tos sauc par paraakmeņiem (tie ir parashisti vai paragneisi utt.).
Metamorfisma faciess
Noteiktos metamorfisma norises termodinamiskajos apstākļos izšķir iežu grupas, kurās šiem apstākļiem atbilst minerālu asociācijas - temperatūra (T), kopējais spiediens (Рkopā), ūdens daļējais spiediens (P H2O).
Metamorfisma veidi ietver piecas galvenās fascijas:
1. Zaļie šīferi. Šī fascija rodas temperatūrā, kas zemāka par divsimt piecdesmit grādiem, un spiediens arī nav pārāk augsts - līdz 0,3 kilobāriem. To raksturo biotīts, hlorīds, albīts (skābās plagioklāzes), sericīts (smalkpārslveida muskovīts) un tamlīdzīgi. Parasti šī fascija ir uzklāta uz nogulumiežiem.
2. Epidota-amfibolīta fasciju iegūst ar temperatūru līdz četrsimt grādiem un spiedienu līdz kilobāram. Šeit amfiboli (bieži aktinolīts), epidots, oligoklāze, biotīts, muskovīts un tamlīdzīgi ir stabili. Šo fasciju var redzēt arī nogulumiežu iežos.
3. Amfibolīta fascija ir sastopama jebkura veidaieži - gan magmatiskie, gan nogulumieži, gan metamorfie (tas ir, šīs fascijas jau ir bijušas pakļautas metamorfismam - epidotu-amfibolu vai zaļšūtu fascijām). Šeit metamorfiskais process notiek temperatūrā līdz septiņsimt grādiem pēc Celsija, un spiediens paaugstinās līdz trim kilobāriem. Šo fasciju raksturo tādi minerāli kā plagioklāze (andezīns), ragu maisījums, almandīns (granāts), diopsīds un citi.
4. Granulīta fascija plūst temperatūrā, kas pārsniedz tūkstoš grādu, ar spiedienu līdz pieciem kilobāriem. Šeit kristalizējas minerāli, kas nesatur hidroksilu (OH). Piemēram, enstatīts, hiperstēns, pirops (magnēzija granāts), labradors un citi.
5. Eclogite fascia šķērso augstāko temperatūru - vairāk nekā pusotru tūkstoti grādu, un spiediens var būt vairāk nekā trīsdesmit kilobāri. Pirops (granāts), plagioklāzs, omfacīts (zaļais piroksēns) šeit ir stabili.
Cita fasāde
Dažādi reģionālie metamorfismi ir ultrametamorfisms, kad ieži ir pilnībā vai daļēji izkusuši. Ja daļēji - tā ir anateksze, ja pilnībā - tā ir palingēze. Izšķir arī migmatizāciju - diezgan sarežģītu procesu, kurā ieži veidojas slāņos, kur magmatiskie ieži mijas ar reliktu, tas ir, izejmateriālu. Granitizācija ir plaši izplatīts process, kurā galaprodukts ir dažādi granitoīdi. Tas it kā ir īpašs vispārējā granīta veidošanās procesa gadījums. Šeit mums ir jāievada kālijs, nātrijs, silīcijs un jānoņem kalcijs, magnijs, dzelzs ar visaktīvākajiem sārmiem, ūdeni unoglekļa dioksīds.
Plaši izplatīta ir arī diaftorēze jeb regresīvs metamorfisms. Augstā spiedienā un temperatūrā izveidotās minerālu asociācijas tiek aizstātas ar to zemas temperatūras fascijām. Ja amfibolīta fascija tiek uzklāta uz granulīta fascijām un zaļšūtām un epidota-amfibolīta fascijām un tā tālāk, notiek diaftorēze. Metamorfisma procesā parādās grafīta, dzelzs, alumīnija oksīda un tamlīdzīgu nogulsnes, kā arī vara, zelta un polimetālu koncentrācijas tiek izplatītas.
Procesi un faktori
Iežu maiņas un atdzimšanas procesi notiek ļoti ilgos laika periodos, tie mērāmi simtos miljonu gadu. Bet pat ne pārāk intensīvi, nozīmīgi metamorfisma faktori noved pie patiesi gigantiskām izmaiņām. Galvenie faktori, kā jau minēts, ir spiedieni un temperatūras, kas darbojas vienlaicīgi ar dažādu intensitāti. Dažreiz viens vai otrs faktors ņem krasi virsroku. Spiediens var iedarboties arī uz akmeņiem dažādos veidos. Tas var būt visaptverošs (hidrostatisks) un virzīts vienpusēji. Temperatūras paaugstināšanās palielina ķīmisko aktivitāti, visas reakcijas paātrina šķīdumu un minerālvielu mijiedarbība, kas noved pie to pārkristalizācijas. Tādējādi sākas metamorfisma process. Sarkani karsta magma iekļūst zemes garozā, izdara spiedienu uz akmeņiem, uzsilda tos un nes sev līdzi daudz vielu šķidrā un tvaiku stāvoklī, un tas viss veicina reakcijas ar saimniekiežiem.
Metamorfismu veidi ir dažādi, tikpat dažādas ir šo procesu sekas. ATJebkurā gadījumā vecie minerāli tiek pārveidoti un veidojas jauni. Augstās temperatūrās to sauc par hidrometamorfismu. Straujš un straujš zemes garozas temperatūras pieaugums notiek, kad magma paceļas un iekļūst tajā, vai arī tas var būt veselu zemes garozas bloku (lielu laukumu) iegremdēšanas rezultāts tektonisko procesu laikā lielā dziļumā. Notiek nenozīmīga iežu kušana, kas tomēr liek rūdām un iežiem izmainīt ķīmisko un minerālo sastāvu un fizikālās īpašības, dažkārt mainās pat derīgo izrakteņu atradņu forma. Piemēram, no dzelzs hidroksīdiem veidojas hematīts un magnetīts, no opāla kvarcs, notiek ogļu metamorfisms - iegūst grafītu, un kaļķakmens pēkšņi pārkristalizējas marmorā. Šīs pārvērtības notiek, lai arī ilgstoši, bet vienmēr brīnumainā veidā, kas dod cilvēcei derīgo izrakteņu atradnes.
Hidrotermālie procesi
Kad notiek metamorfisma process, tā īpašības ietekmē ne tikai augsts spiediens un temperatūra. Liela loma ir hidrotermālajiem procesiem, kur tiek iesaistīti gan no atdziestošām magmām izdalītie juvenīlie ūdeņi, gan virszemes (vandozes) ūdeņi. Tipiskākie minerāli tādējādi parādās metamorfozajos iežos: piroksēni, amfiboli, granāti, epidots, hlorīti, vizlas, korunds, grafīts, serpentīns, hematīts, talks, azbests, kaolinīts. Gadās, ka dominē daži minerāli, to ir tik daudz, ka pat nosaukumi atspoguļo satura lielumu: piroksēna gneiss, amfibola gneiss, biotītsšīferis un tamlīdzīgi.
Visus minerālu veidošanās procesus - gan magmatiskos, gan pegmatītus, gan metamorfismus - var raksturot kā paraģenēzes fenomenu, tas ir, minerālu kopīgu klātbūtni dabā, kas ir saistīts ar to veidošanās procesa kopīgumu. un līdzīgi apstākļi – gan fizikāli ķīmiskie, gan ģeoloģiskie. Paraģenēze parāda kristalizācijas fāžu secību. Vispirms - magmatisks kausējums, tad pegmatīta paliekas un hidrotermālās emanācijas jeb tie ir nogulumi ūdens šķīdumos. Kad magma nonāk saskarē ar pamata iežiem, tā tos maina, bet pati mainās. Un, ja notiek izmaiņas intruzīvā iežu sastāvā, tās sauc par endokontakta izmaiņām, un, ja mainās saimniekieži, tās sauc par eksokontakta izmaiņām. Metamorfizētie ieži veido pārmaiņu zonu jeb oreolu, kuru raksturs ir atkarīgs no magmas sastāva, kā arī no saimniekiežu īpašībām un sastāva. Jo lielāka ir nesakritība sastāvā, jo intensīvāks ir metamorfisms.
Secība
Kontaktu pārvērtības ir izteiktākas skābju iebrukumos, kas bagāti ar gaistošām sastāvdaļām. Uzņēmējiežus var izkārtot sekojošā secībā (mazinoties metamorfisma pakāpei): māli un slānekļi, kaļķakmeņi un dolomīti (karbonātu ieži), tad magmatiskie ieži, vulkāniskie tufi un tufa ieži, smilšakmeņi, silīcija ieži. Kontaktmetamorfisms palielinās, palielinoties iežu porainībai un plaisāšanai, jo tajos viegli cirkulē gāzes un tvaiki.
Un vienmēr,Absolūti visos gadījumos saskares zonas biezums ir tieši proporcionāls intruzīvā ķermeņa izmēriem, un leņķis ir apgriezti proporcionāls tur, kur saskares virsma veido horizontālu plakni. Kontaktu oreolu platums parasti ir vairāki simti metru, dažreiz līdz pieciem kilometriem, ļoti retos gadījumos pat vairāk. Eksokontakta zonas biezums ir daudz lielāks nekā endokontakta zonas biezums. Metamorfisma procesi eksokontakta zonas metāla veidošanā ir daudz daudzveidīgāki. Endokaskara iezis ir smalkgraudaina, diezgan bieži porfīra un satur vairāk krāsaino metālu. Eksokontaktā metamorfisma intensitāte diezgan strauji samazinās, attālinoties no ielaušanās.
Kontaktu metamorfisma apakšsugas
Aplūkosim tuvāk kontaktmetamorfismu un tā paveidus - termisko un metasomatisko metamorfismu. Normāls - termisks, tas notiek diezgan zemā spiedienā un augstā temperatūrā, nav būtiska jaunu vielu pieplūduma no jau atdziestoša iekļūšanas. Iezis pārkristalizējas, dažkārt veidojas jauni minerāli, taču būtiskas izmaiņas ķīmiskajā sastāvā nenotiek. Māla slānekļi vienmērīgi pārvēršas ragos, bet kaļķakmeņi - bumbiņās. Termiskā metamorfisma laikā minerāli veidojas reti, izņemot gadījuma rakstura grafīta un apatīta nogulsnes.
Metazomātiskais metamorfisms ir skaidri redzams saskarsmē ar uzmācīgiem ķermeņiem, taču tās izpausmes bieži tiek fiksētas tajos apgabalos, kur attīstījās reģionālā metamorfisms. Tādas izpausmesdiezgan bieži var saistīt ar derīgo izrakteņu atradnēm. Tas var būt vizla, radioaktīvie elementi un tamlīdzīgi. Šajos gadījumos notika derīgo izrakteņu nomaiņa, kas notika ar obligātu šķidruma un gāzu šķīdumu piedalīšanos un ko pavadīja ķīmiskā sastāva izmaiņas.
Dislokācijas un trieciena metamorfisms
Izmežģījumu metamorfismam ir daudz sinonīmu, tāpēc, ja tiek minēts kinētiskais, dinamiskais, kataklastiskais metamorfisms vai dinamometamorfisms, runa ir par vienu un to pašu, kas nozīmē iežu minerālu strukturālo transformāciju, kad tektoniskie spēki iedarbojās. tas ir tīri pārtrauktu traucējumu zonās kalnu locīšanas laikā un bez magmas līdzdalības. Galvenie faktori šeit ir hidrostatiskais spiediens un vienkārši spriegums (vienpusējs spiediens). Atbilstoši šo spiedienu lielumam un attiecībai dislokācijas metamorfisms iezi pilnībā vai daļēji, bet pilnībā pārkristalizē vai arī ieži tiek sasmalcināti, iznīcināti un arī pārkristalizēti. Izvade ir dažādi slānekļi, milonīti, kataklasīti.
Trieciens vai trieciena metamorfisms notiek ar spēcīgu meteorīta triecienvilni. Šis ir vienīgais dabiskais process, kurā var novērot šāda veida metamorfismu. Galvenā īpašība ir momentānais izskats, milzīgs maksimālais spiediens, temperatūra virs pusotra tūkstoša grādu. Tad iedarbojas augstspiediena fāzes vairākiem savienojumiem – ringvudītam, dimantam, stišovītam, koezītam. Ieži un minerāli tiek sasmalcināti,to kristāla režģi tiek iznīcināti, parādās diapleksiskie minerāli un stikli, visi ieži kūst.
Metamorfisma vērtības
Padziļinātā metamorfo iežu izpētē papildus iepriekš uzskaitītajiem galvenajiem izmaiņu veidiem bieži tiek izmantotas arī dažas citas šī jēdziena nozīmes. Tas, piemēram, ir progresīvs (vai progresīvs) metamorfisms, kas notiek ar aktīvu endogēno procesu līdzdalību un saglabā iežu cieto stāvokli bez šķīšanas vai kušanas. Kopā ar augstākas temperatūras minerālu asociāciju parādīšanos zemas temperatūras eksistences vietā, parādās paralēlas struktūras, pārkristalizējas un no minerāliem izdalās oglekļa dioksīds un ūdens.
Tiek ņemts vērā arī regresīvs metamorfisms (vai retrogrāds, vai monodiaftorēze). Šajā gadījumā minerālu pārvērtības izraisa metamorfo iežu un magmatisko iežu pielāgošanās jauniem apstākļiem zemākās metamorfisma stadijās, kas noveda pie zemas temperatūras minerālu parādīšanās augstas temperatūras minerālu vietā. Tie veidojušies iepriekšējo metamorfisma procesu laikā. Selektīvais metamorfisms ir selektīvs process, izmaiņas notiek selektīvi, tikai noteiktās secības daļās. Šeit ir jāņem vērā ķīmiskā sastāva neviendabīgums, struktūras vai faktūras īpatnības un tamlīdzīgi.
