تحت تأثیر فشار، دمای بالا، حذف یا ورود مواد به سنگها - رسوبی، ماگمایی، دگرگونی، هر - پس از تشکیل آنها، فرآیندهای تغییر رخ می دهد و این دگرگونی است. چنین فرآیندهایی را می توان به دو گروه گسترده تقسیم کرد: دگرگونی محلی و عمیق. دومی نیز منطقه ای نامیده می شود، و اولی - دگرگونی محلی. این به مقیاس فرآیند بستگی دارد.
متامورفیسم محلی
دگرگونی محلی یک مقوله بسیار بزرگ است و همچنین به دگرگونی گرمابی، یعنی دمای پایین و متوسط، تماس و خود دگرگونی تقسیم می شود. مورد دوم فرآیند تغییر سنگ های آذرین پس از انجماد یا سخت شدن است، زمانی که آنها تحت تأثیر محلول های باقی مانده قرار می گیرند که محصول همان ماگما هستند و در سنگ به گردش در می آیند. نمونه هایی از این دگرگونی ها سرپانتینه شدن دولومیت ها، سنگ های اولترامافیک و سنگ های اساسی و کلریت شدن دیابازها هستند. نوع بعدی مشخص می شودقبلاً با نام آن.
دگرگونی تماس در مرزهای سنگ میزبان و ماگمای مذاب رخ می دهد، زمانی که دماها، سیالات (گازهای بی اثر، بور، آب) ناشی از ماگما عمل می کنند. یک هاله یا ناحیه برخورد می تواند بین دو تا پنج کیلومتر از ماگمای جامد شده فاصله داشته باشد. این سنگهای دگرگونی اغلب متاسوماتیسم را نشان می‌دهند، جایی که یک سنگ یا کانی با دیگری جایگزین می‌شود. به عنوان مثال، اسکارن های تماسی، هورنفلس ها. فرآیند هیدروترمال دگرگونی زمانی اتفاق می افتد که سنگ ها به دلیل محلول های حرارتی آبی که از طریق انجماد و تبلور یک فوران آزاد می شوند، تغییر می کنند. در اینجا نیز فرآیندهای متاسوماتیسم اهمیت زیادی دارند.
دگرگونی منطقه ای
دگرگونی منطقه ای در مناطق وسیعی رخ می دهد که پوسته زمین متحرک است و تحت تأثیر فرآیندهای تکتونیکی در مناطق بزرگ تا عمق غوطه ور است. این منجر به فشارهای بالا و دمای بالا می شود. دگرگونی منطقه ای سنگ های آهک ساده و دولومیت ها را به مرمر و گرانیت ها، دیوریت ها، سینیت ها را به گنیس گرانیتی، آمفیبولیت و شیست تبدیل می کند. این به این دلیل است که در اعماق متوسط و زیاد چنین دما و فشاری نشان می دهد که سنگ نرم می شود، ذوب می شود و دوباره جاری می شود.
سنگ های دگرگونی از این نوع با جهت گیری خود متمایز می شوند: هنگامی که بافت های عظیم جریان می یابند، آنها راه راه، خطی، شیل، گنیس می شوند و همه نشانه ها نسبت به جهت جریان داده می شوند. اعماق کوچک این اجازه را نمی دهد. زیرا دگرگونی سنگ ها به ما نشان می دهدسنگ های خرد شده، شیل، رسی یا ساییده شده. اگر سنگ های تغییر یافته را بتوان با برخی خطوط همراه کرد، می توان از دگرگونی نابجایی نزدیک به گسل محلی (دیناموموتامورفیسم) صحبت کرد. سنگ های تشکیل شده در اثر این فرآیند میلونیت، شیل، کاکریت، کاتاکلاسیت، برشیا نامیده می شوند. سنگ های آذرین که تمام مراحل دگرگونی را طی کرده اند، ارتورک نامیده می شوند (اینها ارتوشیست ها، ارتوگنیس ها و غیره هستند). اگر سنگهای دگرگونی رسوبی باشند به آنها پارا سنگ می گویند (اینها پاراشیست یا پاراگنیس و غیره هستند).
رخساره دگرگونی
تحت شرایط ترمودینامیکی معینی از دوره دگرگونی، گروه‌هایی از سنگها متمایز می‌شوند، جایی که انجمن‌های معدنی با این شرایط مطابقت دارند - دما (T)، فشار کل (Рکل) ، فشار جزئی آب (P H2O).
انواع دگرگونی شامل پنج فاسیای اصلی است:
1. لوح های سبز. این فاسیا در دمای زیر دویست و پنجاه درجه رخ می دهد و فشار نیز زیاد نیست - تا 0.3 کیلوبار. با بیوتیت، کلرید، آلبیت (پلاژیوکلازهای اسیدی)، سریسیت (مسکوویت ریز پوسته) و موارد مشابه مشخص می شود. معمولاً این فاسیا بر روی سنگهای رسوبی قرار می‌گیرد.
2. فاسیای اپیدوت آمفیبولیت با دمای تا چهارصد درجه و فشار تا یک کیلوبار به دست می آید. در اینجا آمفیبول ها (اغلب اکتینولیت)، اپیدوت، اولیگوکلاز، بیوتیت، مسکوویت و مانند آن پایدار هستند. این فاسیا در سنگهای رسوبی نیز دیده می‌شود.
3. فاسیای آمفیبولیت در هر نوع یافت می شودسنگ ها - هم آذرین و هم رسوبی و هم دگرگونی (یعنی این فاسیا قبلاً در معرض دگرگونی قرار گرفته اند - فاسیای اپیدوت-آمفیبولیک یا شیست سبز). در اینجا فرآیند دگرگونی در دمای تا هفتصد درجه سانتیگراد انجام می شود و فشار تا سه کیلوبار افزایش می یابد. این فاسیا با مواد معدنی مانند پلاژیوکلاز (آندزین)، هورنبلند، آلماندین (گارنت)، دیوپساید و غیره مشخص می شود.
4. فاسیای گرانولیت در دمای بیش از هزار درجه با فشار تا پنج کیلوبار جریان دارد. مواد معدنی که حاوی هیدروکسیل (OH) نیستند در اینجا متبلور می شوند. به عنوان مثال، انستاتیت، هیپراستن، پیروپ (گارنت منیزیم)، لابرادور و دیگران.
5. فاسیای Eclogite در بالاترین دما - بیش از یک و نیم هزار درجه عبور می کند و فشار می تواند بیش از سی کیلوبار باشد. پیروپ (گارنت)، پلاژیوکلاز، امفاسیت (پیروکسن سبز) در اینجا پایدار هستند.
دیگر فاسیا
انواعی از دگرگونی های منطقه ای اولترا دگرگونی است، زمانی که سنگ ها به طور کامل یا جزئی ذوب شوند. اگر به طور جزئی - این آناتکسیس است، اگر به طور کامل - این پالنجنز است. میگماتیزاسیون نیز متمایز می شود - یک فرآیند نسبتاً پیچیده که در آن سنگ ها در لایه ها تشکیل می شوند ، جایی که سنگ های آذرین با باقیمانده ، یعنی مواد منشا متناوب می شوند. گرانیتیزاسیون فرآیندی گسترده است که در آن محصول نهایی انواع گرانیتوئیدها است. این، همانطور که بود، یک مورد خاص از فرآیند عمومی تشکیل گرانیت است. در اینجا نیاز به معرفی پتاسیم، سدیم، سیلیکون و حذف کلسیم، منیزیم، آهن با فعال ترین مواد قلیایی، آب ودی اکسید کربن.
دیافتورز یا دگرگونی پسرونده نیز گسترده است. پیوندهای مواد معدنی تشکیل شده در فشارها و دماهای بالا با فاسیای دمای پایین آنها جایگزین می شود. هنگامی که فاسیای آمفیبولیت بر روی فاسیای گرانولیت و فاسیای شیست سبز و اپیدوت-آمفیبولیت و غیره قرار می گیرد، دیافتورز رخ می دهد. در فرآیند دگرگونی است که رسوبات گرافیت، آهن، آلومینا و مانند آن ظاهر می شود و غلظت مس، طلا و پلی فلزات دوباره توزیع می شود.
فرایندها و عوامل
فرایندهای تغییر و تولد دوباره سنگ ها در دوره های زمانی بسیار طولانی اتفاق می افتد، آنها در صدها میلیون سال اندازه گیری می شوند. اما حتی نه خیلی شدید، عوامل مهم دگرگونی منجر به تغییرات واقعاً عظیم می شود. عوامل اصلی همانطور که قبلاً ذکر شد فشارها و دماهایی هستند که به طور همزمان با شدت های مختلف عمل می کنند. گاهی اوقات یک عامل یا عامل دیگر به شدت غالب می شود. فشار همچنین می تواند به روش های مختلف بر روی سنگ ها تأثیر بگذارد. می تواند جامع (هیدرواستاتیک) و به صورت یک طرفه هدایت شود. افزایش دما باعث افزایش فعالیت شیمیایی می شود، تمام واکنش ها توسط برهمکنش محلول ها و مواد معدنی تسریع می شود که منجر به تبلور مجدد آنها می شود. بدین ترتیب فرآیند دگرگونی آغاز می شود. ماگمای داغ سرخ به داخل پوسته زمین نفوذ می کند، بر سنگ ها فشار وارد می کند، آنها را گرم می کند و مواد زیادی را در حالت مایع و بخار با خود می آورد و همه اینها واکنش با سنگ های میزبان را تسهیل می کند.
انواع دگرگونی متنوع هستند، همانطور که پیامدهای این فرآیندها متنوع است. ATدر هر صورت کانی های قدیمی دگرگون می شوند و کانی های جدید تشکیل می شوند. در دماهای بالا به این حالت هیدرومتامورفیسم می گویند. افزایش سریع و شدید دمای پوسته زمین زمانی اتفاق می‌افتد که ماگما بالا می‌آید و به داخل آن نفوذ می‌کند، یا ممکن است نتیجه غوطه‌ور شدن کل بلوک‌ها (مناطق بزرگ) از پوسته زمین در طی فرآیندهای تکتونیکی در اعماق زیاد باشد. ذوب ناچیز سنگ وجود دارد که با این وجود باعث می شود کانه ها و سنگ ها ترکیب شیمیایی و معدنی و خواص فیزیکی را تغییر دهند، حتی گاهی اوقات شکل ذخایر معدنی تغییر می کند. به عنوان مثال، هماتیت و مگنتیت از هیدروکسیدهای آهن، کوارتز از عقیق، دگرگونی زغال سنگ رخ می دهد - گرافیت به دست می آید و سنگ آهک به طور ناگهانی به مرمر تبدیل می شود. این دگرگونی ها، هر چند برای مدت طولانی، اما همیشه به صورت معجزه آسایی رخ می دهند که ذخایر مواد معدنی را به بشر می دهد.
فرایندهای هیدروترمال
وقتی فرآیند دگرگونی وجود دارد، نه تنها فشارها و دماهای بالا بر ویژگی های آن تأثیر می گذارد. نقش بزرگی به فرآیندهای گرمابی اختصاص داده شده است، جایی که هم آب های جوان آزاد شده از ماگماهای خنک کننده و هم آب های سطحی (واندوز) درگیر هستند. بنابراین معمول ترین کانی ها در سنگ های دگرگون شده ظاهر می شوند: پیروکسن ها، آمفیبول ها، گارنت ها، اپیدوت ها، کلریت ها، میکا، کوراندوم، گرافیت، سرپانتین، هماتیت، تالک، آزبست، کائولینیت. این اتفاق می افتد که مواد معدنی خاصی غالب هستند، تعداد زیادی از آنها وجود دارد که حتی نام ها نشان دهنده بزرگی محتوا هستند: گنیس پیروکسن، گنیس آمفیبول، بیوتیت.تخته سنگ و مانند آن.
همه فرآیندهای تشکیل کانی - اعم از ماگمایی و پگماتیت و دگرگونی - را می توان به عنوان پدیده پاراژنز، یعنی حضور مشترک کانی ها در طبیعت، که به دلیل مشترک بودن فرآیند تشکیل آنها است، مشخص کرد. و شرایط مشابه - هم فیزیکوشیمیایی و هم زمین شناسی. پاراژنز توالی مراحل تبلور را نشان می دهد. اول - مذاب ماگمایی، سپس بقایای پگماتیت و تراوشات گرمابی، یا اینها رسوبات در محلول های آبی هستند. هنگامی که ماگما با سنگ های اساسی تماس پیدا می کند، آنها را تغییر می دهد، اما خود تغییر می کند. و اگر تغییراتی در ترکیب سنگ نفوذی ایجاد شود، تغییرات درون تماسی و در صورت تغییر سنگ های میزبان، تغییرات برون تماسی نامیده می شوند. سنگ هایی که دچار دگرگونی شده اند، ناحیه یا هاله ای از تغییرات را تشکیل می دهند که ماهیت آن به ترکیب ماگما و همچنین به خواص و ترکیب سنگ های میزبان بستگی دارد. هرچه اختلاف در ترکیب بیشتر باشد، دگرگونی شدیدتر است.
دنباله
تحولات تماسی در نفوذهای اسیدی غنی از مواد فرار بارزتر است. سنگ های میزبان را می توان به ترتیب زیر (با کاهش درجه دگرگونی) قرار داد: رس و شیل، سنگ آهک و دولومیت (سنگ کربناته)، سپس سنگ های آذرین، توف های آتشفشانی و سنگ های توفی، ماسه سنگ ها، سنگ های سیلیسی. دگرگونی تماس با افزایش تخلخل و شکاف سنگ افزایش می یابد، زیرا گازها و بخارات به راحتی در آنها گردش می کنند.
و همیشه،مطلقاً در همه موارد، ضخامت ناحیه تماس مستقیماً با ابعاد بدنه نفوذی متناسب است و در جایی که سطح تماس یک صفحه افقی را تشکیل می دهد، زاویه نسبت معکوس دارد. عرض هاله های تماسی معمولاً چند صد متر و گاهی تا پنج کیلومتر و در موارد بسیار نادر حتی بیشتر است. ضخامت ناحیه تماس خارجی بسیار بیشتر از ضخامت ناحیه تماس درونی است. فرآیندهای دگرگونی در شکل گیری فلزات منطقه برون تماس بسیار متنوع تر است. سنگ درون تماسی ریزدانه، اغلب پورفیریتی است و حاوی فلزات غیرآهنی بیشتری است. در تماس خارجی، شدت دگرگونی به شدت کاهش می‌یابد و از نفوذ دور می‌شود.
زیرگونه دگرگونی تماس
بیایید نگاهی دقیق تر به دگرگونی تماسی و انواع آن - دگرگونی حرارتی و متاسوماتیک بیندازیم. نرمال - حرارتی، در فشار نسبتا کم و دمای بالا رخ می دهد، هیچ هجوم قابل توجهی از مواد جدید از یک نفوذ خنک کننده از قبل وجود ندارد. سنگ تبلور مجدد می یابد، گاهی اوقات کانی های جدیدی تشکیل می شود، اما تغییر قابل توجهی در ترکیب شیمیایی ایجاد نمی شود. شیلهای رسی به آرامی به هورنفلزها و سنگهای آهکی به مرمرها منتقل می شوند. کانی ها به ندرت در طول دگرگونی حرارتی تشکیل می شوند، به جز رسوبات گهگاهی گرافیت و آپاتیت.
دگرگونی متاسوماتیک در تماس با اجسام نفوذی به وضوح قابل مشاهده است، اما تظاهرات آن اغلب در مناطقی ثبت می شود که دگرگونی منطقه ای توسعه یافته است. چنین جلوه هاییاغلب می تواند با ذخایر معدنی مرتبط باشد. این می تواند میکا، عناصر رادیواکتیو و موارد مشابه باشد. در این موارد جایگزینی مواد معدنی صورت گرفت که با مشارکت اجباری محلول های مایع و گاز پیش رفت و با تغییراتی در ترکیب شیمیایی همراه بود.
دررفتگی و دگرگونی ضربه
مترادف های زیادی برای دگرگونی نابجایی وجود دارد، بنابراین اگر دگرگونی جنبشی، دینامیکی، کاتالاستیک یا دیناموتامورفیسم ذکر شود، ما در مورد همین موضوع صحبت می کنیم، که به معنای تبدیل ساختاری معدنی سنگ در اثر نیروهای زمین ساختی است. آن را در مناطقی با اختلالات ناپیوسته صرف در طول چین خوردگی کوه و بدون مشارکت ماگما. عوامل اصلی در اینجا فشار هیدرواستاتیک و تنش ساده (فشار یک طرفه) است. با توجه به بزرگی و نسبت این فشارها، دگرگونی نابجایی سنگ را به طور کامل یا جزئی، اما به طور کامل تبلور مجدد می کند و یا سنگ ها خرد، از بین می روند و همچنین تبلور مجدد می یابند. خروجی انواع شیل، میلونیت، کاتاکلاسیت است.
دگرگونی ضربه یا ضربه از طریق یک موج ضربه ای قدرتمند شهاب سنگی رخ می دهد. این تنها فرآیند طبیعی است که در آن می توان این نوع دگرگونی ها را مشاهده کرد. ویژگی اصلی ظاهر آنی، فشار زیاد، دمای بالای یک و نیم هزار درجه است. سپس فازهای فشار بالا برای تعدادی از ترکیبات - رینگ وودیت، الماس، استیشوویت، کوزیت تنظیم می شود. سنگ ها و کانی ها خرد می شوند،شبکه‌های کریستالی آنها از بین می‌رود، کانی‌های دیاپلکتیک و شیشه‌ها ظاهر می‌شوند، همه سنگها ذوب می‌شوند.
مقادیر دگرگونی
در مطالعه عمیق سنگهای دگرگونی، علاوه بر انواع اصلی تغییرات ذکر شده در بالا، اغلب از معانی دیگری از این مفهوم استفاده می شود. به عنوان مثال، این دگرگونی پیشرونده (یا پیشرونده) است که با مشارکت فعال فرآیندهای درون زا پیش می رود و حالت جامد سنگ را بدون انحلال یا ذوب حفظ می کند. همراه با ظهور ترکیبات دمای بالاتر مواد معدنی در محل وجود مواد با دمای پایین، ساختارهای موازی، تبلور مجدد و آزاد شدن دی اکسید کربن و آب از مواد معدنی ظاهر می شود.
دگرگونی پسرونده (یا رتروگراد یا تک دیافتورز) نیز در نظر گرفته شده است. در این حالت، دگرگونی‌های معدنی ناشی از انطباق سنگهای دگرگونی و سنگهای ماگمایی با شرایط جدید در مراحل پایین‌تر دگرگونی است که منجر به ظهور کانی‌های با دمای پایین به جای کانی‌های با دمای بالا شده است. آنها در طی فرآیندهای قبلی دگرگونی شکل گرفتند. دگرگونی انتخابی یک فرآیند انتخابی است، تغییرات به صورت انتخابی، فقط در بخش های خاصی از دنباله رخ می دهد. در اینجا، ناهمگونی ترکیب شیمیایی، ویژگی های ساختار یا بافت و موارد مشابه است.
