Μεταμορφωτικός πετρολογία είναι η μελέτη του μεταμορφικά πετρώματα, τα οποία είναι βράχους που έχουν μετατραπεί από έναν τύπο πετρώματος σε έναν άλλο μέσω της δράσης της θερμότητας, της πίεσης και των χημικά ενεργών ρευστών. Αυτό το πεδίο της γεωλογίας ασχολείται με τη σύνθεση, τη δομή και την προέλευση των μεταμορφωμένων πετρωμάτων, καθώς και τις διεργασίες που τα σχηματίζουν και τα αλλοιώνουν.
Μεταμορφωμένα πετρώματα μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τη σύνθεσή τους και το είδος της μεταμόρφωσης που έχουν υποστεί. Μερικοί συνήθεις τύποι μεταμορφωμένων πετρωμάτων περιλαμβάνουν:
- Περιφερειακά μεταμορφωμένα πετρώματα: αυτά τα πετρώματα έχουν υποβληθεί σε περιφερειακή μεταμόρφωση, η οποία εμφανίζεται σε μεγάλη περιοχή λόγω της δράσης της θερμότητας και της πίεσης που προκαλείται από την κίνηση των τεκτονικών πλακών. Παραδείγματα περιφερειακών μεταμορφωμένων πετρωμάτων περιλαμβάνουν γνευσίτης και σχιστόλιθος.
- Μεταμορφωμένα πετρώματα επαφής: αυτά τα πετρώματα έχουν υποβληθεί σε μεταμόρφωση επαφής, η οποία συμβαίνει όταν ένα πέτρωμα έρχεται σε επαφή με ένα σώμα λιωμένου μάγματος. Η θερμότητα από το μάγμα μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στο πέτρωμα ορυκτολογία και υφή. Παραδείγματα μεταμορφωμένων πετρωμάτων επαφής περιλαμβάνουν κέρατα και μάρμαρο.
- Υδροθερμικά μεταμορφωμένα πετρώματα: αυτά τα πετρώματα έχουν υποβληθεί σε υδροθερμική μεταμόρφωση, η οποία συμβαίνει όταν θερμά, χημικά ενεργά ρευστά ρέουν μέσα από το βράχο και το αλλάζουν ορυκτά. Παραδείγματα υδροθερμικών μεταμορφικά πετρώματα περιλαμβάνουν χαλαζίτης και σχιστόλιθος.
Η μεταμορφική πετρολογία είναι σημαντική για την κατανόηση των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό της Γης και την ιστορία του φλοιού της Γης. Είναι επίσης χρήσιμο για τον εντοπισμό των πηγών ορυκτών και άλλων πόρων που βρίσκονται σε μεταμορφωμένα πετρώματα.
Μεταμόρφωση
Μεταμορφισμός είναι η διαδικασία με την οποία ένα πέτρωμα μετασχηματίζεται από έναν τύπο πετρώματος σε άλλο μέσω της δράσης της θερμότητας, της πίεσης και των χημικά ενεργών ρευστών. Αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί εντός του φλοιού ή του μανδύα της Γης και μπορεί να επηρεάσει τόσο πυριγενή όσο και ιζηματογενή πετρώματα.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι μεταμορφώσεων, όπως:
- Περιφερειακός μεταμορφισμός: αυτός ο τύπος μεταμόρφωσης εμφανίζεται σε μεγάλη περιοχή και προκαλείται από τη δράση της θερμότητας και της πίεσης που προκαλούνται από την κίνηση των τεκτονικών πλακών. Ο περιφερειακός μεταμορφισμός μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μεταμορφωμένων πετρωμάτων όπως π.χ γνευσίτης και σχιστόλιθος.
- Μεταμορφισμός επαφής: αυτός ο τύπος μεταμόρφωσης εμφανίζεται όταν ένα πέτρωμα έρχεται σε επαφή με ένα σώμα λιωμένου μάγματος. Η θερμότητα από το μάγμα μπορεί να κάνει το πέτρωμα να υποστεί αλλαγές στην ορυκτολογία και την υφή του. Ο μεταμορφισμός επαφής μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό μεταμορφωμένων πετρωμάτων όπως π.χ κέρατα και μάρμαρο.
- Υδροθερμικός μεταμορφισμός: αυτός ο τύπος μεταμόρφωσης συμβαίνει όταν ζεστά, χημικά ενεργά ρευστά ρέουν μέσα από το βράχο και μεταβάλλουν τα ορυκτά του. Η υδροθερμική μεταμόρφωση μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μεταμορφωμένων πετρωμάτων όπως π.χ χαλαζίτης και σχιστόλιθος.
Η μεταμόρφωση μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός ευρέος φάσματος μεταμορφωμένων πετρωμάτων, τα οποία μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τη σύστασή τους και τον τύπο της μεταμόρφωσης που έχουν υποστεί. Αυτά τα πετρώματα μπορεί να έχουν ποικίλες υφές και δομές, ανάλογα με τις συνθήκες κάτω από τις οποίες σχηματίστηκαν.
Ταξινόμηση Μεταμορφωμένων Βράχων
Τα μεταμορφωμένα πετρώματα μπορούν να ταξινομηθούν βάσει πολλών διαφορετικών κριτηρίων, συμπεριλαμβανομένης της σύστασής τους, της υφής και του τύπου της μεταμόρφωσης που έχουν υποστεί.
Μια κοινή μέθοδος ταξινόμησης βασίζεται στη σύνθεση του βράχου. Μερικοί συνήθεις τύποι μεταμορφωμένων πετρωμάτων με βάση τη σύνθεση περιλαμβάνουν:
- Φυλλωμένα μεταμορφωμένα πετρώματα: αυτά τα πετρώματα έχουν στρώσεις ή λωρίδες εμφάνισης λόγω της ευθυγράμμισης των ορυκτών κατά μήκος των επιπέδων αδυναμίας του βράχου. Παραδείγματα φυλλωμένων μεταμορφωμένων πετρωμάτων περιλαμβάνουν γνευσίτης, σχιστόλιθος, να σχιστόλιθος.
- Μη φυλλωμένα μεταμορφωμένα πετρώματα: αυτά τα πετρώματα δεν έχουν στρώσεις ή λωρίδες εμφάνισης και δεν έχουν προτιμώμενο προσανατολισμό ορυκτών. Παραδείγματα μη φυλλωμένων μεταμορφωμένων πετρωμάτων περιλαμβάνουν μάρμαρο, χαλαζίτης, να κέρατα.
Μεταμορφικά Πρόσωπα
Τα μεταμορφικά πρόσωπα είναι μια σειρά από συναθροίσεις πετρωμάτων που είναι χαρακτηριστικές ιδιαίτερων συνθηκών πίεσης-θερμοκρασίας και που είναι ενδεικτικές του είδους της μεταμόρφωσης που έχει υποστεί ένας βράχος. Η έννοια των μεταμορφωμένων προσωπείων προτάθηκε για πρώτη φορά από τον γεωλόγο Norman Bowen τη δεκαετία του 1920 και χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των μεταμορφωμένων πετρωμάτων με βάση τις συνθήκες κάτω από τις οποίες σχηματίστηκαν.
Υπάρχουν πολλά μεταμορφωμένα πρόσωπα που είναι κοινώς αναγνωρισμένα, όπως:
- Πρασινοσχιστόλιθος φάσιο: αυτό το πρόσωπο χαρακτηρίζεται από την παρουσία των ορυκτών χλωρίτης, επιδότης, και ακτινόλιθο, και είναι ενδεικτικό χαμηλής ποιότητας μεταμόρφωσης σε θερμοκρασίες 250-400°C και πιέσεις 10-20 kilobar. Τα πετρώματα του πρασινοσχιστολιθικού προσώπου είναι τυπικά λεπτόκοκκα και έχουν πρασινωπό χρώμα λόγω της παρουσίας χλωρίτη.
- Αμφιβολίτης φάσιο: αυτό το πρόσωπο χαρακτηρίζεται από την παρουσία των ορυκτών αμφίβολο και plagioclase, και είναι ενδεικτικό υψηλού βαθμού μεταμόρφωσης σε θερμοκρασίες 500-700°C και πιέσεις 20-30 kilobar. Τα πετρώματα των αμφιβολιτών είναι συνήθως μεσαίου προς χονδρόκοκκους και έχουν πιο σκούρο χρώμα λόγω της παρουσίας αμφιβολίας.
- Κοκκινίτης φάσιο: αυτό το πρόσωπο χαρακτηρίζεται από την παρουσία των ορυκτών ορθοκλάση και plagioclase, και είναι ενδεικτικό πολύ υψηλής ποιότητας μεταμόρφωσης σε θερμοκρασίες 750-900°
Μεταμορφικά Ορυκτά
Τα μεταμορφωμένα ορυκτά είναι ορυκτά που σχηματίζονται κατά τη διαδικασία της μεταμόρφωσης, η οποία είναι η μετατροπή ενός πετρώματος από έναν τύπο πετρώματος σε άλλο μέσω της δράσης της θερμότητας, της πίεσης και των χημικά ενεργών ρευστών. Αυτά τα ορυκτά σχηματίζονται καθώς το πέτρωμα υπόκειται σε μεταβαλλόμενες συνθήκες που αναγκάζουν τα ορυκτά στο βράχο να ανακρυσταλλώνονται ή να αναδιατάσσονται με νέους τρόπους.
Μερικά κοινά μεταμορφωμένα ορυκτά περιλαμβάνουν:
- Χλωρίτης: ένα πρασινωπό ορυκτό που σχηματίζεται σε χαμηλής ποιότητας μεταμόρφωση και είναι ενδεικτικό του πρασινοσχιστολιθικού προσώπου.
- Επιδότης: ένα πρασινοκίτρινο ορυκτό που σχηματίζεται σε μεταμόρφωση χαμηλής έως μεσαίας ποιότητας και είναι ενδεικτικό του πρασινοσχιστόλιθου και του αμφιβολιτικού προσώπου.
- Ακτινόλιθος: ένα πρασινωπό ορυκτό που σχηματίζεται σε μεταμορφώσεις χαμηλής έως μεσαίας ποιότητας και είναι ενδεικτικό του πρασινοσχιστόλιθου και του αμφιβολίτη.
- Αμφιβολία: ένα σκουρόχρωμο ορυκτό που σχηματίζεται υπό υψηλής ποιότητας μεταμόρφωση και είναι ενδεικτικό του αμφιβολιτικού προσώπου.
- Plagioclase: λευκό ή γκρίζο ορυκτό που σχηματίζεται υπό υψηλής ποιότητας μεταμόρφωση και είναι ενδεικτικό της φάσεως του αμφιβολίτη και του κοκκιώδους.
- Ορθοκλάση: λευκό ή ροζ ορυκτό που σχηματίζεται κάτω από μεταμορφώσεις πολύ υψηλής ποιότητας και είναι ενδεικτικό της κοκκιλιτικής φάσεως.
Η παρουσία συγκεκριμένων μεταμορφωμένων ορυκτών μπορεί να δώσει πληροφορίες για τις συνθήκες υπό τις οποίες α μεταμορφωμένος βράχος που σχηματίζεται και το είδος της μεταμόρφωσης που έχει υποστεί ο βράχος.
