Apakah Foliasi Disebabkan oleh Tekanan Pengekangan?

Batuan dibagi menjadi tiga tipe dasar menurut bagaimana mereka terbentuk. Batuan beku seperti granit dan basal mengkristal saat mendingin dari keadaan cair, yang disebut magma. Batuan sedimen dapat terbentuk dari potongan-potongan batuan yang lebih tua yang terkikis, dari sisa-sisa organisme atau oleh penguapan air yang kaya bahan kimia. Jenis batuan utama ketiga adalah metamorf, artinya batuan tersebut telah mengalami perubahan. Batuan metamorf, termasuk gneiss dan marmer, berubah ketika panas dan tekanan ekstrim menyebabkan perubahan mineral melalui rekristalisasi. Banyak batuan metamorf tampak berlapis, efek yang disebut foliasi.

Ketika semua jenis batuan terkena suhu tinggi, tekanan tinggi atau keduanya, butiran mineral batuan cenderung berubah. Tekanan tinggi yang terkait dengan penguburan dalam menyebabkan migrasi atom di sepanjang dan melintasi kontak butir ke butir. Migrasi ini memungkinkan butiran mineral untuk mengubah bentuknya. Ketika mineral yang ada tidak stabil pada suhu dan tekanan sekitar, atom yang bermigrasi dapat bergabung untuk membentuk mineral yang tidak ada di batuan asli. Perubahan mikroskopis dalam bentuk mineral dan kimia ini terjadi meskipun batuan tidak meleleh.

Foliasi yang diamati pada batuan metamorf adalah penyelarasan preferensi kristal mineral, misalnya mineral seperti lembaran seperti mika (muskovit dan biotit) dan mineral lempung. Penjajaran ini menciptakan lapisan kasar pada batuan bermetamorfosis sedang atau lemah seperti batu sabak dan sekis. Di gneiss, batuan metamorf yang dihasilkan dari suhu dan tekanan tertinggi, butiran mineral yang lebih besar terpisah menjadi pita atau lapisan yang khas. Foliasi adalah ciri pengidentifikasi dari beberapa, meskipun tidak semua, batuan metamorf.

Semua batu berada di bawah tekanan sebagai akibat dari penguburan. Tekanan pembatas ini meningkat sebanding dengan kedalaman penguburan. Pada kedalaman yang sangat dalam, tekanan cukup untuk menyebabkan rekristalisasi di sepanjang batas butir, tetapi karena tekanan pengekangan adalah sama ke segala arah, butiran mineral yang tumbuh di bawah kondisi tekanan seragam ini tidak memiliki pertumbuhan preferensial arah. Batuan yang mengalami rekristalisasi dalam kondisi ini akan terdiri dari butir-butir yang berorientasi acak.

Jika batuan yang mengalami metamorfisme berada dalam kondisi tekanan arah, seperti yang mungkin terjadi di mana dua lempeng tektonik bertabrakan, tekanan tidak sama ke segala arah. Dalam kasus seperti itu, butiran mineral lunak akan cenderung mendatar tegak lurus terhadap arah tekanan maksimum. Lebih penting lagi, butiran mineral rekristalisasi tumbuh di lingkungan tekanan diferensial lebih differential cenderung mengembangkan bentuk yang sejajar dengan dimensi terpanjang tegak lurus terhadap arah maksimum tekanan. Penjajaran butir menghasilkan tekstur berlapis. Ini berarti bahwa tegangan diferensial yang terkait dengan tekanan yang berbeda dalam arah yang berbeda diperlukan untuk membentuk batuan metamorf foliasi.

Tidak semua batuan metamorf berfoliasi. Beberapa batuan metamorf dihasilkan dari "pembakaran" oleh intrusi tubuh magma. Batuan metamorf kontak ini umumnya tidak menunjukkan foliasi karena tekanannya hampir sama ke segala arah.

Penyebab lain dari batuan metamorf nonfoliasi adalah batuan induk yang homogen. Batuan berfoliasi umumnya berkembang dari batuan induk yang mengandung banyak mineral atau dari campuran beberapa jenis batuan. Batuan metamorf nonfoliasi marmer dan kuarsit berkembang di bawah kondisi diferensial stres ketika batuan asli relatif murni dan tidak menumbuhkan jenis mineral baru untuk berkembang foliasi.