Τι κάνει τους μεταμορφωμένους βράχους τόσο μοναδικούς;

Τα μεταμορφωμένα βράχια είναι η τρίτη μεγάλη κατηγορία βράχων. Εμφανίζονται όταν ιζηματογενής και πυριγενή πετρώματα να μεταβληθούν ή να μεταμορφωθούν υπό συνθήκες υπόγειες. Οι τέσσερις κύριοι παράγοντες που μεταμορφώνουν τους βράχους είναι θερμότητα, πίεση, υγρά και στέλεχος. Αυτοί οι παράγοντες μπορούν να δράσουν και να αλληλεπιδρούν με μια σχεδόν άπειρη ποικιλία τρόπων. Ως αποτέλεσμα, οι περισσότερες από τις χιλιάδες σπάνιων ορυκτών που είναι γνωστές στην επιστήμη εμφανίζονται σε μεταμορφωμένους βράχους.

Ο μεταμορφισμός δρα σε δύο κλίμακες: περιφερειακές και τοπικές. Ο μεταμορφισμός σε περιφερειακή κλίμακα εμφανίζεται γενικά βαθιά κάτω από το έδαφος κατά τη διάρκεια ορογονίδια, ή επεισόδια ορεινής οικοδόμησης. Τα προκύπτοντα μεταμορφωμένα πετρώματα από τους πυρήνες των μεγάλων ορεινών αλυσίδων όπως το Appalachians. Ο τοπικός μεταμορφισμός συμβαίνει σε πολύ μικρότερο επίπεδο, συνήθως από κοντινούς πυριγενείς εισβολείς. Μερικές φορές αναφέρεται ως μεταμορφισμός επαφής.

Το κύριο χαρακτηριστικό αυτό εντοπίζει μεταμορφωμένα πετρώματα είναι ότι διαμορφώνονται με μεγάλη θερμότητα και πίεση. Όλα τα παρακάτω χαρακτηριστικά συνδέονται με αυτό.

• Επειδή οι ορυκτοί κόκκοι τους μεγάλωσαν σφιχτά κατά τη διάρκεια του μεταμορφισμού, είναι γενικά ισχυροί βράχοι.
• Είναι κατασκευασμένα από διαφορετικά ορυκτά από άλλα είδη πετρωμάτων και έχουν μεγάλη ποικιλία χρωμάτων και λάμψης.
• Συχνά εμφανίζουν σημάδια τεντώματος ή συμπίεσης, δίνοντάς τους μια ριγωτή εμφάνιση.

Η θερμότητα και η πίεση συνήθως λειτουργούν μαζί, επειδή και οι δύο αυξάνονται καθώς πηγαίνετε βαθύτερα στη Γη. Σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, τα ορυκτά στα περισσότερα πετρώματα διασπώνται και μετατρέπονται σε διαφορετικό σύνολο ορυκτών που είναι σταθερά στις νέες συνθήκες. Τα πήλινα ορυκτά των ιζηματογενών πετρωμάτων αποτελούν καλό παράδειγμα. Άργιλοι είναι επιφανειακά ορυκτά, τα οποία σχηματίζονται ως άστριος και η μίκα καταρρέει στις συνθήκες της γήινης επιφάνειας. Με θερμότητα και πίεση, επιστρέφουν αργά σε μαρμαρυγία και άστριο. Ακόμη και με τις νέες συνθέσεις ορυκτών, οι μεταμορφωμένοι βράχοι μπορεί να έχουν την ίδια γενική χημεία με τον μεταμορφισμό.

Τα υγρά είναι ένας σημαντικός παράγοντας μεταμόρφωσης. Οι περισσότεροι βράχοι περιέχουν λίγο νερό, αλλά οι ιζηματογενείς βράχοι κρατούν το περισσότερο. Πρώτον, υπάρχει το νερό που παγιδεύτηκε στο ίζημα καθώς έγινε βράχος. Δεύτερον, υπάρχει νερό που απελευθερώνεται από μεταλλεύματα αργίλου καθώς αλλάζουν πάλι στον άστριο και τη μαρμαρυγία. Αυτό το νερό μπορεί να φορτιστεί με διαλυμένα υλικά έτσι ώστε το προκύπτον υγρό να είναι ουσιαστικά ένα υγρό ορυκτό. Μπορεί να είναι όξινο ή αλκαλικό, γεμάτο από σίλικα (σχηματίζοντας χαλκηδόνια) ή γεμάτο σουλφίδια ή ανθρακικά άλατα ή μεταλλικές ενώσεις, σε ατέλειες ποικιλίες. Τα υγρά τείνουν να περιπλανιούνται μακριά από τις γενέτειρες τους, αλληλεπιδρώντας με τους βράχους αλλού. Αυτή η διαδικασία, η οποία αλλάζει τη χημεία του βράχου καθώς και την ορυκτή σύστασή της, ονομάζεται μετασωματισμός.

Ενταση αναφέρεται σε οποιαδήποτε αλλαγή στο σχήμα των πετρωμάτων λόγω της δύναμης της τάσης. Η κίνηση σε μια ζώνη βλάβης είναι ένα παράδειγμα. Σε ρηχά πετρώματα, οι δυνάμεις διάτμησης απλά αλέθουν και συνθλίβουν τους κόκκους ορυκτών (κατακλάση) για να δώσουν κατακλάσεις. Η συνεχής άλεση αποδίδει το σκληρό και ράβδωτο βράχο μυλωνίτη.

Διαφορετικοί βαθμοί μεταμορφισμού δημιουργούν διακριτά σύνολα μεταμορφωμένων ορυκτών. Αυτά είναι οργανωμένα σε μεταμορφωμένα πρόσωπα, ένα εργαλείο που χρησιμοποιούν οι πετρολόγοι για να αποκρυπτογραφήσουν την ιστορία του μεταμόρφωση.

Υπό μεγάλη θερμότητα και πίεση, καθώς αρχίζουν να σχηματίζονται μεταμορφωμένα ορυκτά όπως η μίκα και ο άστριος, το στέλεχος τους προσανατολίζει σε στρώματα. Η παρουσία ορυκτών στρωμάτων, που ονομάζεται φύλλο, είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό για την ταξινόμηση μεταμορφωμένα βράχια. Καθώς αυξάνεται το στέλεχος, το φύλλο γίνεται πιο έντονο και τα ορυκτά μπορούν να ταξινομηθούν σε παχύτερα στρώματα. Οι τύποι φύλλων που σχηματίζονται κάτω από αυτές τις συνθήκες ονομάζονται σχιστόλιθος ή γνήσιο, ανάλογα με την υφή τους. Το Schist είναι λεπτόφυτο, ενώ ο gneiss είναι οργανωμένος σε ευδιάκριτες, ευρείες ζώνες ορυκτών.

Οι μη φυλλωτοί βράχοι εμφανίζονται όταν η θερμότητα είναι υψηλή, αλλά η πίεση είναι χαμηλή ή ίση σε όλες τις πλευρές. Αυτό εμποδίζει τα κυρίαρχα ορυκτά να παρουσιάζουν ορατή ευθυγράμμιση. Τα ορυκτά εξακολουθούν να ανακρυσταλλώνονται, ωστόσο, αυξάνοντας τη συνολική αντοχή και πυκνότητα του βράχου.

ο ιζηματογενές σχιστόλιθο μεταμορφώνονται αρχικά σε σχιστόλιθο, στη συνέχεια σε φυλλίτη, στη συνέχεια σε πλούσια σε μαρμαρά σχιστόλιθο. Το ορυκτό χαλαζίας δεν αλλάζει κάτω από υψηλή θερμοκρασία και πίεση, αν και γίνεται ισχυρότερη τσιμέντο. Έτσι, ο ιζηματογενής πέτρινος ψαμμίτης μετατρέπεται σε χαλαζίτη. Οι ενδιάμεσοι βράχοι που αναμιγνύουν άμμο και πηλό-λάσπη-μεταμορφώνονται σε σχιστόλιθο ή γνέισσα. Ο ασβεστολιθικός ιζηματογενής πέτρα ανακρυσταλλώνεται και γίνεται μάρμαρο.

Οι άσχημοι βράχοι δημιουργούν ένα διαφορετικό σύνολο ορυκτών και μεταμορφωμένων τύπων βράχων. Αυτά περιλαμβάνουν σερπεντινίτη, μπλουζίστ, σαπουνόπετρα και άλλα σπανιότερα είδη όπως ο ελογίτης.

Ο μεταμορφισμός μπορεί να είναι τόσο έντονος, καθώς και οι τέσσερις παράγοντες που ενεργούν στο ακραίο εύρος τους, ότι η φύση μπορεί να στρεβλωθεί και να αναδευτεί σαν ταφίδα. το αποτέλεσμα αυτού είναι το migmatite. Με περαιτέρω μεταμόρφωση, οι βράχοι μπορούν να αρχίσουν να μοιάζουν πλουτωνικό γρανίτες. Αυτά τα είδη βράχων δίνουν χαρά στους εμπειρογνώμονες εξαιτίας αυτού που λένε για βαθιές συνθήκες κατά τη διάρκεια συγκρούσεων σε πλάκες.

Ένας τύπος μεταμορφισμού που είναι σημαντικός σε συγκεκριμένες τοποθεσίες είναι ο μεταμορφισμός επαφής. Αυτό συμβαίνει συχνά κοντά σε πυριγενείς εισβολές, όπου το καυτό μάγμα ωθείται σε ιζηματογενή στρώματα. Τα βράχια δίπλα στην εισβολή μάγμα ψήνονται σε χοιροστάσια ή στα χοντροκομμένα ξυλάκια του. Το Magma μπορεί να αποκόψει τα κομμάτια του country-rock από τον τοίχο του καναλιού και να τα μετατρέψει και σε εξωτικά μεταλλικά στοιχεία. Οι ροές λάβας επιφανείας και οι υπόγειες πυρκαγιές άνθρακα μπορούν επίσης να προκαλέσουν ήπιο μεταμορφισμό επαφής, παρόμοιο με τον βαθμό που συμβαίνει όταν ψησίματος τούβλων.