Di bawah pengaruh tekanan, suhu tinggi, pemindahan atau masuknya zat ke dalam batuan - sedimen, magmatik, metamorf, apa pun - setelah pembentukannya, proses perubahan terjadi, dan ini adalah metamorfisme. Proses tersebut dapat dibagi menjadi dua kelompok besar: metamorfosis lokal dan dalam. Yang terakhir juga disebut regional, dan yang pertama - metamorfisme lokal. Itu tergantung pada skala prosesnya.
Metamorfisme lokal
Metamorfisme lokal adalah kategori yang terlalu besar, dan juga dibagi lagi menjadi metamorfosis hidrotermal, yaitu suhu rendah dan menengah, kontak dan autometamorfisme. Yang terakhir adalah proses perubahan batuan beku setelah pemadatan atau pengerasan, ketika dipengaruhi oleh larutan residu, yang merupakan produk dari magma yang sama dan beredar di dalam batuan. Contoh metamorfisme tersebut adalah serpentinisasi dolomit, batuan ultrabasa dan batuan dasar, dan kloritisasi diabas. Tipe berikutnya ditandaisudah sesuai namanya.
Metamorfisme kontak terjadi pada batas batuan induk dan magma cair, ketika suhu, cairan (gas inert, boron, air) yang berasal dari magma bekerja. Halo atau zona dampak kontak bisa dari dua hingga lima kilometer dari magma yang memadat. Batuan metamorfisme ini sering menunjukkan metasomatisme, di mana satu batu atau mineral digantikan oleh yang lain. Misalnya, kontak skarns, hornfelses. Proses hidrotermal metamorfosis terjadi ketika batuan diubah karena larutan termal berair yang dilepaskan melalui pemadatan dan kristalisasi letusan. Di sini juga, proses metasomatisme sangat penting.
Metamorfisme regional
Metamorfosis regional terjadi di area yang luas di mana kerak bumi bergerak dan terendam di bawah pengaruh proses tektonik di area yang luas hingga kedalaman. Ini menghasilkan tekanan dan suhu yang sangat tinggi. Metamorfisme regional mengubah batugamping sederhana dan dolomit menjadi kelereng, dan granit, diorit, syenites menjadi granit gneisses, amfibolit, dan sekis. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pada kedalaman sedang dan besar, suhu dan tekanan seperti itu menunjukkan bahwa batu melunak, meleleh, dan mengalir kembali.
Batu metamorfosis jenis ini dibedakan berdasarkan orientasinya: ketika tekstur masif mengalir, mereka menjadi bergaris, linier, serpih, gneissic, dan semua landmark diberikan relatif terhadap arah aliran. Kedalaman kecil tidak memungkinkan ini. Karena metamorfisme batuan menunjukkan kepada kitahancur, serpih, tanah liat atau batu berjumbai. Jika batuan ter alterasi dapat diasosiasikan dengan beberapa garis, kita dapat berbicara tentang metamorfisme dislokasi sesar lokal (dinamometamorfisme). Batuan yang terbentuk dari proses ini disebut mylonites, shale, kakirites, cataclasites, brccias. Batuan beku yang telah melalui semua tahapan metamorfisme disebut orthorocks (ini adalah orthoschists, orthogneisses, dan sebagainya). Jika batuan metamorf adalah batuan sedimen, disebut para-rock (ini adalah paraschists atau paragneisses, dan seterusnya).
Fasies metamorfisme
Dalam kondisi termodinamika tertentu dari perjalanan metamorfisme, kelompok batuan dibedakan, di mana asosiasi mineral sesuai dengan kondisi ini - suhu (T), tekanan total (Рtotal), tekanan parsial air (P H2O).
Jenis metamorfosis meliputi lima fasia utama:
1. Papan tulis hijau. Fasia ini terjadi pada suhu di bawah dua ratus lima puluh derajat dan tekanannya juga tidak terlalu tinggi - hingga 0,3 kilobar. Hal ini ditandai dengan biotit, klorida, albite (plagioklas asam), serisit (muskovit serpihan halus) dan sejenisnya. Biasanya fasia ini ditumpangkan pada batuan sedimen.
2. Fasia epidot-amphibolit diperoleh dengan suhu hingga empat ratus derajat dan tekanan hingga satu kilobar. Di sini, amfibol (sering aktinolit), epidot, oligoklas, biotit, muskovit, dan sejenisnya stabil. Fasia ini juga dapat dilihat pada batuan sedimen.
3. Fasia amfibolit ditemukan pada jenis apa punbatuan - baik beku, dan sedimen, dan metamorf (yaitu, fasia ini telah mengalami metamorfosis - fasia epidot-amfibolik atau sekis hijau). Di sini, proses metamorf terjadi pada suhu hingga tujuh ratus derajat Celcius, dan tekanannya naik hingga tiga kilobar. Fasia ini dicirikan oleh mineral seperti plagioklas (andesin), hornblende, almandine (garnet), diopside dan lain-lain.
4. Fasia granulit mengalir pada suhu lebih dari seribu derajat dengan tekanan hingga lima kilobar. Mineral yang tidak mengandung hidroksil (OH) mengkristal di sini. Misalnya enstatite, hypersthene, pyrope (magnesian garnet), labrador dan lain-lain.
5. Fasia Eclogite lewat pada suhu tertinggi - lebih dari satu setengah ribu derajat, dan tekanannya bisa lebih dari tiga puluh kilobar. Pyrope (garnet), plagioklas, omphacite (pyroxene hijau) stabil di sini.
Fasia lainnya
Berbagai metamorfosis regional adalah ultrametamorfisme, ketika batuan meleleh seluruhnya atau sebagian. Jika sebagian - ini adalah anatexis, jika sepenuhnya - ini palingenesis. Migmatisasi juga dibedakan - proses yang agak rumit di mana batuan terbentuk berlapis-lapis, di mana batuan beku bergantian dengan peninggalan, yaitu bahan sumber. Granitisasi adalah proses yang tersebar luas, di mana produk akhir adalah berbagai granitoid. Ini, seolah-olah, merupakan kasus khusus dari proses umum pembentukan granit. Di sini kita membutuhkan pengenalan kalium, natrium, silikon dan penghapusan kalsium, magnesium, besi dengan alkali paling aktif, air dankarbon dioksida.
Diaphthoresis atau metamorfisme regresif juga tersebar luas. Asosiasi mineral yang terbentuk pada tekanan dan suhu tinggi digantikan oleh fasciae bersuhu rendah. Ketika fasia amfibolit ditumpangkan pada fasia granulit, dan fasia sekis hijau dan epidot-amfibolit dan seterusnya, terjadi diaphtoresis. Dalam proses metamorfisme, endapan grafit, besi, alumina, dan sejenisnya muncul, dan konsentrasi tembaga, emas, dan polimetalik didistribusikan kembali.
Proses dan Faktor
Proses perubahan dan kelahiran kembali batuan terjadi dalam jangka waktu yang sangat lama, diukur dalam ratusan juta tahun. Tetapi bahkan tidak terlalu intens, faktor-faktor metamorfisme yang signifikan menyebabkan perubahan yang benar-benar besar. Faktor utamanya adalah, seperti yang telah disebutkan, tekanan dan suhu yang bekerja secara simultan dengan intensitas yang berbeda. Kadang-kadang satu faktor atau lainnya menang dengan tajam. Tekanan juga dapat bekerja pada batuan dengan cara yang berbeda. Itu bisa komprehensif (hidrostatik) dan diarahkan secara sepihak. Peningkatan suhu meningkatkan aktivitas kimia, semua reaksi dipercepat oleh interaksi larutan dan mineral, yang mengarah pada rekristalisasi. Maka dimulailah proses metamorfisme. Magma merah-panas menembus ke dalam kerak bumi, memberikan tekanan pada batuan, memanaskannya dan membawa banyak zat dalam keadaan cair dan uap, dan semua ini memfasilitasi reaksi dengan batuan induk.
Jenis metamorfosis beragam, demikian pula beragam konsekuensi dari proses ini. PADABagaimanapun, mineral lama diubah dan yang baru terbentuk. Pada suhu tinggi, ini disebut hidrometamorfisme. Peningkatan suhu kerak bumi yang cepat dan tajam terjadi ketika magma naik dan menyusup ke dalamnya, atau mungkin akibat terendamnya seluruh blok (area yang luas) kerak bumi selama proses tektonik hingga kedalaman yang sangat dalam. Terjadinya pelelehan batuan yang tidak signifikan, namun demikian menyebabkan bijih dan batuan berubah komposisi kimia dan mineral serta sifat fisiknya, bahkan terkadang bentuk endapan mineralnya pun berubah. Misalnya, hematit dan magnetit terbentuk dari hidroksida besi, kuarsa dari opal, metamorfisme batubara terjadi - grafit diperoleh, dan batu kapur tiba-tiba mengkristal menjadi marmer. Transformasi ini berlangsung, meskipun untuk waktu yang lama, tetapi selalu dengan cara yang ajaib, yang memberikan cadangan mineral bagi umat manusia.
Proses hidrotermal
Saat terjadi proses metamorfosis, tidak hanya tekanan dan suhu tinggi yang mempengaruhi karakteristiknya. Peran besar diberikan pada proses hidrotermal, di mana air remaja yang dilepaskan dari magma pendingin dan air permukaan (vandose) terlibat. Mineral yang paling khas muncul dalam batuan bermetamorfosis: piroksen, amfibol, garnet, epidot, klorit, mika, korundum, grafit, serpentin, hematit, talk, asbes, kaolinit. Kebetulan mineral tertentu mendominasi, ada begitu banyak dari mereka yang bahkan namanya mencerminkan besarnya kandungan: pyroxene gneisses, amphibole gneisses, biotitpapan tulis dan sejenisnya.
Semua proses pembentukan mineral - baik magmatik, dan pegmatit, dan metamorfisme - dapat dicirikan sebagai fenomena paragenesis, yaitu keberadaan bersama mineral di alam, yang disebabkan oleh kesamaan proses pembentukannya dan kondisi serupa - baik fisikokimia maupun geologis. Paragenesis menunjukkan urutan fase kristalisasi. Pertama - lelehan magmatik, kemudian sisa-sisa pegmatit dan emanasi hidrotermal, atau ini adalah sedimen dalam larutan berair. Ketika magma bersentuhan dengan batuan dasar, itu mengubahnya, tetapi itu mengubah dirinya sendiri. Dan jika terjadi perubahan komposisi batuan intrusi disebut perubahan endokontak, dan jika terjadi perubahan batuan induk disebut perubahan eksokontak. Batuan yang telah mengalami metamorfisme merupakan zona atau lingkaran perubahan, yang sifatnya tergantung pada komposisi magma, serta pada sifat dan komposisi batuan induknya. Semakin besar perbedaan komposisi, semakin intens metamorfisme.
Urutan
Transformasi kontak lebih menonjol pada intrusi asam yang kaya akan bahan-bahan yang mudah menguap. Batuan induk dapat diatur dalam urutan berikut (sebagai tingkat metamorfosis menurun): lempung dan serpih, batugamping dan dolomit (batuan karbonat), kemudian batuan beku, tufa vulkanik dan batuan tufaan, batupasir, batu silika. Metamorfisme kontak meningkat dengan meningkatnya porositas dan retakan pada batuan, karena gas dan uap mudah bersirkulasi di dalamnya.
Dan selalu,mutlak dalam semua kasus, ketebalan zona kontak berbanding lurus dengan dimensi tubuh intrusi, dan sudut berbanding terbalik di mana permukaan kontak membentuk bidang horizontal. Lebar lingkaran cahaya kontak biasanya beberapa ratus meter, terkadang hingga lima kilometer, dalam kasus yang sangat jarang bahkan lebih. Ketebalan zona eksokontak jauh lebih besar daripada ketebalan zona endokontak. Proses metamorfisme dalam pembentukan logam zona eksokontak jauh lebih beragam. Batuan endokontak berbutir halus, cukup sering porfiritik, dan mengandung lebih banyak logam non-ferro. Pada eksokontak, intensitas metamorfisme menurun cukup tajam, menjauhi intrusi.
Subspesies metamorfosis kontak
Mari kita lihat lebih dekat metamorfisme kontak dan varietasnya - metamorfosis termal dan metasomatik. Normal - termal, itu terjadi pada tekanan yang cukup rendah dan suhu tinggi, tidak ada masuknya zat baru yang signifikan dari intrusi yang sudah mendingin. Batuan mengalami rekristalisasi, terkadang terbentuk mineral-mineral baru, tetapi tidak terjadi perubahan komposisi kimia yang signifikan. Serpih tanah liat dengan mulus masuk ke dalam tanduk, dan batugamping menjadi kelereng. Mineral jarang terbentuk selama metamorfisme termal, kecuali untuk endapan grafit dan apatit.
Metamorfisme metasomatik terlihat jelas pada kontak dengan badan intrusi, tetapi manifestasinya sering tercatat di daerah di mana metamorfosis regional berkembang. Manifestasi seperti itucukup sering dapat dikaitkan dengan deposit mineral. Bisa berupa mika, unsur radioaktif dan sejenisnya. Dalam hal ini terjadi penggantian mineral, yang dilanjutkan dengan partisipasi wajib larutan cair dan gas dan disertai dengan perubahan komposisi kimia.
Dislokasi dan dampak metamorfosis
Ada banyak sinonim untuk metamorfosis dislokasi, jadi jika metamorfosis kinetik, dinamis, kataklastik, atau dinamometamorfisme disebutkan, kita berbicara tentang hal yang sama, yang berarti transformasi struktural mineral batuan ketika gaya tektonik bekerja. itu di zona gangguan murni terputus-putus selama pelipatan gunung dan tanpa partisipasi magma. Faktor utama di sini adalah tekanan hidrostatik dan hanya stres (tekanan satu sisi). Menurut besarnya dan rasio tekanan ini, metamorfosis dislokasi mengkristal ulang batuan seluruhnya atau sebagian, tetapi seluruhnya, atau batuan hancur, hancur, dan juga mengkristal kembali. Outputnya adalah berbagai shale, mylonites, cataclasites.
Dampak atau dampak metamorfosis terjadi melalui gelombang kejut meteorit yang kuat. Ini adalah satu-satunya proses alami di mana jenis metamorfosis ini dapat diamati. Karakteristik utama adalah penampilan seketika, tekanan puncak yang besar, suhu di atas satu setengah ribu derajat. Kemudian fase tekanan tinggi diatur untuk sejumlah senyawa - ringwoodite, intan, stishovite, coesite. Batu dan mineral dihancurkan,kisi kristalnya hancur, mineral diapleks dan kaca muncul, semua batu meleleh.
Nilai metamorfisme
Dalam studi mendalam tentang batuan metamorf, selain jenis perubahan utama yang tercantum di atas, beberapa makna lain dari konsep ini sering digunakan. Ini, misalnya, adalah metamorfosis prograde (atau progresif), yang berlangsung dengan partisipasi aktif dari proses endogen dan mempertahankan keadaan padat batuan tanpa pembubaran atau pencairan. Disertai dengan munculnya asosiasi mineral bersuhu lebih tinggi di tempat keberadaan mineral bersuhu rendah, muncul struktur paralel, rekristalisasi dan pelepasan karbon dioksida dan air dari mineral.
Metamorfisme regresif (atau retrograde, atau monodiaphthoresis) juga diperhitungkan. Dalam hal ini, transformasi mineral disebabkan oleh adaptasi batuan metamorf dan batuan magmatik ke kondisi baru pada tahap metamorfosis yang lebih rendah, yang menyebabkan munculnya mineral bersuhu rendah menggantikan yang bersuhu tinggi. Mereka terbentuk selama proses metamorfisme sebelumnya. Metamorfosis selektif adalah proses selektif, perubahan terjadi secara selektif, hanya pada bagian-bagian tertentu dari urutan. Di sini, heterogenitas komposisi kimia, fitur struktur atau tekstur, dan sejenisnya.
