Stenar är indelade i tre bastyper beroende på hur de bildas. Tarmiga bergarter som granit och basalt kristalliserar när de svalnar från ett smält tillstånd, kallat magma. Sedimentära bergarter kan bildas från eroderade bitar av äldre stenar, från resterna av organismer eller genom avdunstning av kemiskt rikt vatten. Den tredje stora bergstypen är metamorf, vilket betyder att stenarna har förändrats. Metamorfa bergarter, inklusive gnejs och marmor, förändras när extrem värme och tryck orsakar mineralförändringar genom omkristallisation. Många metamorfe bergarter verkar vara skiktade, en effekt som kallas foliering.
Metamorfism och mineraler
När någon typ av sten utsätts för hög temperatur, högt tryck eller båda, tenderar bergets mineralkorn att förändras. Högt tryck i samband med djup begravning orsakar migrering av atomer längs och över korn-till-kornkontakter. Denna migrering gör att mineralkorn kan ändra form. När de närvarande mineralerna är instabila vid den omgivande temperaturen och trycket kan de migrerande atomerna kombineras för att bilda mineraler som inte fanns i den ursprungliga bergarten. Dessa mikroskopiska förändringar i mineralform och kemi uppträder trots att berget inte smälter.
Foliated Metamorphic Rocks
Foliering observerad i metamorfa bergarter är en föredragen inriktning av mineralkristaller, till exempel arkliknande mineraler som micas (muskovit och biotit) och lermineraler. Denna inriktning skapar rå skiktning i svagt eller måttligt omformade stenar som skiffer och schist. I gnejs, det metamorfa berget som härrör från den högsta temperaturen och trycket, separeras större mineralkorn till ett karakteristiskt band eller lager. Foliering är en identifierande egenskap hos vissa, men inte alla, metamorfa bergarter.
Orsak till foliering
Alla stenar är under tryck till följd av begravning. Detta begränsande tryck ökar i proportion till begravningsdjupet. På stora djup är trycket tillräckligt för att orsaka omkristallisering längs korngränserna, men eftersom begränsande tryck är detsamma i alla riktningar har mineralkorn som odlas under dessa betingelser med enhetlig stress inte en föredragen tillväxt riktning. En sten som omkristalliserar sig under dessa förhållanden kommer att bestå av slumpmässigt orienterade korn.
Om berget som genomgår metamorfism är under riktningsstressförhållanden, som kan uppstå där två tektoniska plattor kolliderar, är trycket inte lika i alla riktningar. I sådana fall tenderar mjuka mineralkorn att platta vinkelrätt mot maximalt tryck. Ännu viktigare är att omkristalliserade mineralkorn som växer i en miljö med differentiellt tryck är mer sannolikt att utveckla former som ligger i linje med de längsta dimensionerna vinkelrätt mot maximiriktningen tryck. Inriktningen av korn resulterar i en skiktad konsistens. Detta innebär att differentiell stress relaterad till olika tryck i olika riktningar krävs för att bilda folierade metamorfa bergarter.
Icke-bundna metamorfe stenar
Inte alla metamorfa stenar är folierade. Vissa metamorfa stenar är resultatet av "bakning" genom intrång av magmakroppar. Dessa kontaktmetamorfe bergarter visar vanligtvis inte foliering eftersom trycket är nästan lika i alla riktningar.
En annan orsak till icke-rensade metamorfa bergarter är en homogen föräldersten. Foliated bergarter utvecklas vanligtvis från moderstenar som innehåller flera mineraler eller från blandningar av flera bergarter. De icke-rensade metamorfa stenarna marmor och kvartsit utvecklas under differentiella förhållanden stress när de ursprungliga stenarna är relativt rena och inte växer nya mineraltyper att utvecklas foliering.
