Die Menschen verbinden die Umwandlung von Gesteinen mit Hitze und Druck häufig mit der Entstehung von Diamanten. Diamanten stellen jedoch nur eine Form der Metamorphose dar. Einige metamorphe Gesteine werden durch Hochdruck und niedrige Hitze produziert, andere hauptsächlich durch extreme Hitze und Wasser. Die Wärme- und Druckquellen können ebenfalls variieren – was Verschüttungen und Erdbeben einschließen kann und einen erheblichen Einfluss darauf hat, wie ein Gestein umgewandelt wird.
Metamorphe Agenten
Die drei Faktoren, die zur Metamorphose beitragen, sind Hitze, Druck und das Vorhandensein chemisch aktiver Flüssigkeiten. Wärme kann aus einer beliebigen Kombination von drei verschiedenen Quellen resultieren: Radioaktivität, die Reibung aneinander vorbeigleitender tektonischer Platten oder die konstante Druckkraft der Schwerkraft. Druck kann durch direkte Anwendung entstehen, beispielsweise durch die Kraft einer tektonischen Platte, die gegen einen Felsen drückt. Druck kann sich auch in Form von Schwerkraft auf ein vergrabenes Gestein aufbauen, die Tonnen von Material nach unten gegen dieses Gestein zieht. Die häufigste aktive Flüssigkeit bei der Metamorphose ist Wasser, das bei der Erwärmung durch Gesteine zirkuliert und den chemischen Austausch zwischen seinen Molekülen und den Molekülen des Gesteins fördert.
Arten der Metamorphose
So wie es drei Agenten gibt, die die Metamorphose beeinflussen, gibt es drei allgemeine Arten von metamorphen Prozessen: dynamische Metamorphose, Kontaktmetamorphose und regionale Metamorphose. Die dynamische Metamorphose ist die am wenigsten verbreitete Form der Metamorphose und ist ein druckbasierter Prozess, der hauptsächlich entlang von Verwerfungslinien auftritt. Wärme und Flüssigkeiten spielen hier keine nennenswerte Rolle. Dieser Prozess erzeugt Gesteine wie Mylonit, die charakteristische lineare Texturen aufweisen. Die Kontaktmetamorphose hingegen verwendet Wärme und Flüssigkeiten anstelle von Hochdruck. Dies wird auch als hydrothermale Metamorphose bezeichnet und produziert viele Edelsteine und Mineralien wie Kupfer und Silber. Regionale Metamorphose ist der Prozess, der sowohl hohen Druck als auch hohe Hitze beinhaltet und für die Herstellung von Diamanten verantwortlich ist. Regionale Metamorphose ist normalerweise das Produkt von Bestattungshitze und -druck.
Metamorphismus und der Gesteinszyklus
Der Gesteinszyklus ist die Reihe von transformativen Prozessen, die Gesteine erfahren, und die verschiedenen Formen, die sie annehmen. Metamorphismus ist nur ein Prozess in diesem Zyklus, aber er ist insofern grundlegend, als er sich vorbereitet Sedimentgesteine werden wieder zu Magma geschmolzen, wonach dieses Magma wieder abkühlen kann, um neues zu bilden Eruptivgestein. Metamorphose kann in diesem Zusammenhang als ein Vorgang angesehen werden, der ähnlich einer Müllpresse die Bestandteile von Gesteinen konzentriert, bevor sie tief unter der Erdkruste verbrannt werden.
Einfluss der Herkunft
Neben den Faktoren Druck, Wärme und Wasser trägt auch die mineralische Zusammensetzung eines magmatischen Gesteins zu den Ergebnissen der Metamorphose bei. Die Auswirkungen der ursprünglichen Zusammensetzung manifestieren sich in der Textur eines Gesteins, und Geologen verwenden diese Texturqualität, um diese Gesteine zu kategorisieren. Blattgesteine sind solche, die in ihrer physikalischen Zusammensetzung deutliche lineare Merkmale aufweisen, die ein direktes Ergebnis des hohen Drucks der regionalen Metamorphose sind. Schiefer, Phyllit und Schiefer sind Beispiele für Laubgesteine. Im Gegensatz dazu weisen nicht blattförmige metamorphe Gesteine keine lineare oder planare Texturierung auf – oder Blattbildung, was darauf hindeutet, dass diese Gesteine aus der Hitze der Kontaktmetamorphose entstanden sind. Marmor ist ein Beispiel für unverblättertes metamorphes Gestein.