Люди обычно связывают преобразование горных пород с нагревом и давлением с созданием алмазов. Однако алмазы представляют собой только одну форму метаморфизма. Некоторые метаморфические породы образуются за счет высокого давления и низкой температуры, другие - в основном из-за сильной жары и воды. Источники тепла и давления также могут различаться, включая погребения и землетрясения, и могут существенно влиять на преобразование горных пород.
Метаморфические агенты
Три фактора, способствующие метаморфизму, - это тепло, давление и присутствие химически активных флюидов. Тепло может быть результатом любой комбинации трех отдельных источников: радиоактивности, трения тектонических плит, скользящих друг о друга, или постоянной сжимающей силы гравитации. Давление может возникать в результате прямого приложения, например силы одной тектонической плиты, прижимающейся к скале. Давление также может возникать в погребенной скале в виде силы тяжести, которая притягивает тонны материала вниз к этой скале. Наиболее распространенной активной жидкостью при метаморфизме является вода, которая циркулирует в породах по мере их нагрева и способствует химическому обмену между ее молекулами и молекулами породы.
Типы метаморфизма
Подобно трем агентам, влияющим на метаморфизм, существуют три основных типа метаморфических процессов: динамический метаморфизм, контактный метаморфизм и региональный метаморфизм. Динамический метаморфизм - наименее распространенная форма метаморфизма, и это процесс, основанный на давлении, который происходит в основном вдоль линий разломов. Тепло и жидкости здесь не играют существенной роли. В результате этого процесса образуются такие породы, как милонит, которые имеют характерную линейную структуру. Контактный метаморфизм, наоборот, использует тепло и жидкости вместо высокого давления. Это также известно как гидротермальный метаморфизм, и дает много драгоценных камней и минералов, таких как медь и серебро. Региональный метаморфизм - это процесс, который включает в себя как высокое давление, так и высокую температуру, и отвечает за производство алмазов. Региональный метаморфизм обычно является продуктом погребальной жары и давления.
Метаморфизм и цикл горных пород
Горный цикл - это серия трансформирующих процессов, которые испытывают горные породы, и различных форм, которые они принимают. Метаморфизм - это только один процесс в этом цикле, но он является фундаментальным, поскольку подготавливает осадочные породы должны быть плавлены обратно в магму, после чего эта магма может повторно охладиться, чтобы сформировать новую вулканическая порода. В этом контексте метаморфизм можно рассматривать как процесс, в котором компоненты горных пород концентрируются, подобно уплотнителю для мусора, прежде чем они будут сожжены глубоко под земной корой.
Влияние происхождения
Помимо факторов давления, тепла и воды, минеральный состав вулканической породы также влияет на результаты метаморфизма. Эффекты первоначального состава проявляются в текстуре породы, и геологи используют это качество текстуры, чтобы классифицировать эти породы. Слоистые породы - это те, которые демонстрируют четкие линейные особенности в своем физическом составе, которые являются прямым результатом высокого давления регионального метаморфизма. Сланец, филлит и сланец являются примерами слоистых пород. Нелистовые метаморфические породы, наоборот, не демонстрируют линейной или плоской текстурированности или слоистости, что указывает на то, что эти породы образовались в результате тепла контактного метаморфизма. Мрамор является примером метаморфической породы без расслоения.