תהליך שינוי סלע בלחץ חום קיצוני

אנשים מקשרים בדרך כלל את הפיכתם של סלעים לחום ולחץ ליצירת יהלומים. יהלומים, לעומת זאת, מייצגים צורה אחת בלבד של מטמורפיזם. כמה סלעים מטמורפיים מיוצרים על ידי לחץ גבוה וחום נמוך, אחרים בעיקר על ידי חום קיצוני ומים. מקורות החום והלחץ יכולים להשתנות גם כן - שיכולים לכלול קבורה ורעידות אדמה, ויש להם השפעה משמעותית על אופן הפיכתו של סלע.

שלושת הגורמים התורמים למטמורפיזם הם חום, לחץ ונוכחות נוזלים פעילים כימית. חום יכול לנבוע מכל שילוב של שלושה מקורות נפרדים: רדיואקטיביות, חיכוך של לוחות טקטוניים הגולשים זה על פני זה או מכוח הדחיסה הקבוע של כוח הכבידה. לחץ יכול לנבוע מיישום ישיר, כמו למשל כוח של לוח טקטוני אחד הנלחץ על סלע. לחץ יכול לבנות גם על סלע קבור בצורת כוח משיכה, המושך טונות של חומר כלפי מטה על סלע זה. הנוזל הפעיל הנפוץ ביותר במטמורפיזם הוא מים, שמסתובבים דרך סלעים כשהם מתחממים, ומטפחים חילופי כימים בין מולקולותיה למולקולות הסלע.

כשם שיש שלושה גורמים המשפיעים על המטמורפיזם, ישנם שלושה סוגים כלליים של תהליכים מטמורפיים: מטמורפיזם דינמי, מטמורפיזם מגע ומטמורפיזם אזורי. מטמורפיזם דינמי הוא הצורה הפחות נפוצה של מטמורפיזם, והוא תהליך מבוסס לחץ המתרחש בעיקר לאורך קווי תקלה. חום ונוזלים אינם משחקים תפקיד משמעותי כאן. תהליך זה מייצר סלעים כגון מיילונית, בעלי מרקמים ליניאריים מובהקים. מטמורפיזם מגע, לעומת זאת, מנצל חום ונוזלים במקום לחץ גבוה. זה ידוע גם בשם מטמורפיזם הידרותרמי, ומייצר אבני חן ומינרלים רבים, כגון נחושת וכסף. מטמורפיזם אזורי הוא התהליך המשלב גם לחץ גבוה וגם חום גבוה, ואחראי על ייצור יהלומים. מטמורפיזם אזורי הוא בדרך כלל תוצר של חום קבורה ולחץ.

מחזור הסלעים הוא הסדרה של תהליכים טרנספורמטיביים שחווים סלעים, והצורות השונות שהם לובשים. מטמורפיזם הוא רק תהליך אחד במחזור זה, אך הוא בסיסי בכך שהוא מתכונן סלעי משקע כדי להמיס בחזרה למאגמה, ואחריה אותה מגמה יכולה להתקרר מחדש כדי ליצור חדש סלע דמיוני. בהקשר זה ניתן לראות במטמורפיזם תהליך שמרכז את מרכיבי הסלעים, בדומה למכבש אשפה, לפני שהוא נשרף עמוק מתחת לקרום כדור הארץ.

מלבד גורמי הלחץ, החום והמים, הרכב המינרלים של סלע דמיוני תורם גם לתוצאות של מטמורפיזם. השפעות הקומפוזיציה המקורית מתבטאות במרקם של סלע, ​​וגיאולוגים משתמשים באיכות מרקם זו כדי לסווג סלעים אלה. סלעים מרופדים הם אלה המציגים מאפיינים לינאריים מובחנים בהרכבם הפיזי, שהם תוצאה ישירה של הלחץ הגבוה של המטמורפיזם האזורי. צפחה, פיליט וסקיסט הם דוגמאות לסלעים מלאים. לעומת זאת, סלעים מטמורפיים שאינם מבולבלים אינם מציגים מרקם לינארי או מישורי - או העלאה המעידה על כך שסלעים אלה נוצרו מחום המטמורפיזם המגעי. השיש הוא דוגמה לסלע מטמורפי שאינו מבוסס.