Metamorfinės uolienos yra trečioji puiki uolienų klasė. Jie atsiranda, kai nuosėdinis ir svetimos uolienos Požeminės sąlygos tampa pakitusios ar metamorfizuotos. Keturios pagrindinės metamorfozės sukeliančios medžiagos yra šiluma, slėgis, skysčiai ir deformacijos. Šie agentai gali veikti ir sąveikauti be galo įvairiais būdais. Dėl to dauguma tūkstančių mokslui žinomų retų mineralų yra metamorfinėse uolienose.
Metamorfizmas veikia dviem lygmenimis: regioniniu ir vietiniu. Regioninio masto metamorfizmas dažniausiai vyksta giliai po žeme orogeniesar kalnų statymo epizodai. Gautos metamorfinės uolienos iš didelių kalnų grandinių, tokių kaip Apalačai. Vietinis metamorfizmas įvyksta daug mažesniu lygiu, paprastai dėl netoliese esančių įsibrovimų. Tai kartais vadinama kontaktiniu metamorfizmu.
Kaip atskirti metamorfines uolas
Pagrindinis bruožas, kuris identifikuoja metamorfines uolienas yra tai, kad juos formuoja didelis karštis ir slėgis. Visi šie bruožai yra susiję su tuo.
- Kadangi jų mineraliniai grūdai per metamorfizmą stipriai augo, jie paprastai yra stiprios uolienos.
- Jie pagaminti iš skirtingų mineralai nei kitų rūšių uolienos ir turi platų spalvų ir blizgesį.
- Jie dažnai rodo tempimo ar suspaudimo požymius, suteikia jiems dryžuotą išvaizdą.
Keturi regioninio metamorfizmo veiksniai
Šiluma ir slėgis paprastai veikia kartu, nes abu auga, gilėjant į Žemę. Esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, daugumoje uolienų mineralai suskaidomi ir virsta skirtingu mineralų rinkiniu, kuris stabilus naujomis sąlygomis. Nuosėdinių uolienų molio mineralai yra geras pavyzdys. Molis yra paviršiaus mineralai, kurie susidaro kaip lauko lakštas ir žėručio skilimas Žemės paviršiaus sąlygomis. Šiluma ir slėgis lėtai grįžta į žėručio ir žemės paviršiaus. Net ir turint naujus mineralų rinkinius, metamorfinių uolienų chemija gali būti tokia pati kaip ir prieš metamorfizmą.
Skysčiai yra svarbus metamorfizmo veiksnys. Daugumoje uolienų yra šiek tiek vandens, tačiau daugiausia sulaiko nuosėdinės uolienos. Pirmiausia yra vanduo, kuris buvo įstrigęs nuosėdose, kai tapo uolomis. Antra, yra vandens, kurį išlaisvina molio mineralai, nes jie vėl virsta ant žemės paviršiaus ir žėručio. Šis vanduo gali būti taip įkrautas ištirpusiomis medžiagomis, kad susidaręs skystis iš esmės yra skystas mineralas. Tai gali būti rūgštus arba šarminis, pilnas silicio dioksido (formuojantis chalcedoną) arba pilnas sulfidų, karbonatų ar metalų junginių, begalinių variantų. Skysčiai linkę klajoti nuo savo gimtinės, sąveikaudami su uolienomis kitur. Šis procesas, keičiantis uolienos chemiją, taip pat jos mineralų sąranką, vadinamas metastazavimu.
Padermė reiškia bet kokius uolienų formos pokyčius dėl įtempio jėgos. Judėjimas klaidos zonoje yra vienas iš pavyzdžių. Sekliose uolienose šlyties jėgos paprasčiausiai susmulkina ir sutraiško mineralinius grūdus (kataklazę), kad gautųsi kataklazitas. Tęsiant šlifavimą gaunamas kietas ir dryžuotas uolienų mylonitas.
Skirtingi metamorfizmo laipsniai sukuria savitus metamorfinių mineralų rinkinius. Tai suskirstyta į metamorfinės fėjos, įrankis, kurį benzino specialistai naudoja iššifruoti metamorfizmas.
Sulenktas vs. Neužlenktos metamorfinės uolienos
Didesnio karščio ir slėgio metu, kai pradeda formuotis metamorfiniai mineralai, tokie kaip žėručio ir lauko špatas, deformacija juos orientuoja sluoksniais. Mineralinių sluoksnių, vadinamų foliacija, buvimas yra svarbi klasifikavimo savybė metamorfinės uolienos. Didėjant deformacijai, pleiskanojimas tampa intensyvesnis, o mineralai gali susiskirstyti į storesnius sluoksnius. Šiomis sąlygomis susiformavusios sulankstytų uolienų rūšys, priklausomai nuo jų tekstūros, vadinamos skistomis arba gneisais. Schist yra gerai sulankstytas, tuo tarpu gneiss yra išdėstytas pastebimose plačiose mineralų juostose.
Nelankstytos uolienos atsiranda, kai karštis yra didelis, tačiau slėgis yra žemas arba lygus iš visų pusių. Tai neleidžia dominuojantiems mineralams parodyti jokio matomo išlyginimo. Tačiau mineralai vis dar kristalizuojasi, todėl padidėja bendras uolienų stiprumas ir tankis.
Pagrindiniai metamorfinių uolienų tipai
nuosėdinių uolienų skalūnas metamorfozės pirmiausia virsta šiferiu, paskui - filititu, vėliau - žėručio turinčia skiaute. Mineralas kvarcas nesikeičia esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, nors jis stipriau cementuojamas. Taigi nuosėdinių uolienų smiltainis virsta kvarcitu. Tarpinės uolienos, kurios maišo smėlį ir molį - purvo akmenis - metamorfozuoja į plyšius ar gneidus. Nuosėdinių uolienų kalkakmenis perkristalėja ir tampa marmuru.
Magnetinės uolienos sukelia skirtingus mineralų ir metamorfinių uolienų tipus. Jie apima serpentinitas, blueschist, muilo akmuo ir kitos retesnės rūšys, tokios kaip eklogitas.
Metamorfizmas gali būti toks stiprus, kad visi keturi veiksniai veikia kraštutinius diapazonus, kad lapija gali sulipti ir susimaišyti kaip taffy; to rezultatas yra migmatitas. Tolesniam metamorfizmui, uolienos gali pradėti panašėti plutoniška granitai. Tokio tipo uolienos ekspertams teikia džiaugsmo dėl to, ką jie sako apie giliai įsivyravusias aplinkybes, tokias kaip plokštelių susidūrimai.
Kontaktinis ar vietinis metamorfizmas
Metamorfizmo rūšis, svarbi tam tikrose vietose, yra kontaktinis metamorfizmas. Dažniausiai tai įvyksta šalia nežinomų įsibrovimų, kai karšta magma verčia save į nuosėdinius sluoksnius. Uolos šalia įsibrovėlių magma yra iškepti į raguolius arba į jo grūdėtą pusbrolio granolę. Magma gali nuplėšti kanalo gabalus nuo kanalo sienos ir paversti juos egzotiškais mineralais. Paviršinės lavos srautai ir požeminės anglių gaisrai taip pat gali sukelti silpną kontaktinį metamorfizmą, panašų į laipsnį, kuris atsiranda, kai kepimo plytos.