Sob a influência da pressão, alta temperatura, remoção ou introdução de substâncias nas rochas - sedimentares, magmáticas, metamórficas, quaisquer - após sua formação, ocorrem processos de mudança, e isso é o metamorfismo. Tais processos podem ser divididos em dois grandes grupos: metamorfismo local e profundo. Este último também é chamado de regional e o primeiro - metamorfismo local. Depende da escala do processo.
Metamorfismo local
O metamorfismo local é uma categoria muito grande, e também se subdivide em metamorfismo hidrotermal, ou seja, baixa e média temperatura, contato e autometamorfismo. Este último é o processo de mudança nas rochas ígneas após a solidificação ou endurecimento, quando são afetadas por soluções residuais, que são produto do mesmo magma e circulam na rocha. Exemplos desse metamorfismo são a serpentinização de dolomitos, rochas ultramáficas e rochas básicas, e a cloritização de diabásios. O próximo tipo é caracterizadojá pelo nome.
O metamorfismo de contato ocorre nos limites das rochas hospedeiras e do magma fundido, quando agem temperaturas, fluidos (gases inertes, boro, água) provenientes do magma. Um halo ou zona de impacto de contato pode estar de dois a cinco quilômetros do magma solidificado. Essas rochas de metamorfismo geralmente exibem metassomatismo, onde uma rocha ou mineral é substituído por outro. Por exemplo, entre em contato com skarns, hornfelses. O processo hidrotermal de metamorfismo ocorre quando as rochas são alteradas devido a soluções térmicas aquosas que são liberadas através da solidificação e cristalização de uma erupção. Aqui, também, os processos de metassomatismo são de grande importância.
Metamorfismo regional
O metamorfismo regional ocorre em grandes áreas onde a crosta terrestre é móvel e está submersa sob a influência de processos tectônicos em grandes áreas até uma profundidade. Isso resulta em pressões e temperaturas particularmente altas. O metamorfismo regional transforma simples calcários e dolomitos em mármores, e granitos, dioritos, sienitos em granitos gnaisses, anfibolitos e xistos. Isso se deve ao fato de que em profundidades médias e grandes tais temperaturas e indicadores de pressão que a pedra amolece, derrete e flui novamente.
Rochas de metamorfismo desse tipo se distinguem por sua orientação: quando as texturas massivas fluem, elas se tornam listradas, lineares, xistosas, gnáissicas, e todos os marcos são dados em relação à direção do fluxo. Pequenas profundidades não permitem isso. Porque o metamorfismo das rochas nos mostrarochas britadas, xisto, argila ou desfiadas. Se rochas alteradas podem ser associadas a algumas linhas, podemos falar de metamorfismo de deslocamento local próximo à falha (dinamometamorfismo). As rochas formadas por esse processo são chamadas de milonitos, folhelhos, kaquiritos, cataclasitos, brechas. Rochas ígneas que passaram por todos os estágios de metamorfismo são chamadas de ortorochas (estes são ortoxistas, ortognaisses e assim por diante). Se as rochas do metamorfismo são sedimentares, são chamadas de para-rochas (são parasquistas ou paragnaisses, e assim por diante).
Fácies de metamorfismo
Sob certas condições termodinâmicas do curso do metamorfismo, distinguem-se grupos de rochas, onde as associações minerais correspondem a essas condições - temperatura (T), pressão total (Рtotal), pressão parcial da água (P H2O).
Os tipos de metamorfismo incluem cinco fáscias principais:
1. Ardósias verdes. Essa fáscia ocorre a uma temperatura abaixo de duzentos e cinquenta graus e a pressão também não é muito alta - até 0,3 kilobars. É caracterizada por biotita, cloreto, albita (plagioclásios ácidos), sericita (moscovita em flocos finos) e similares. Normalmente esta fáscia é sobreposta em rochas sedimentares.
2. A fáscia epidoto-anfibolito é obtida com uma temperatura de até quatrocentos graus e uma pressão de até um quilobar. Aqui, anfibólios (muitas vezes actinolita), epídoto, oligoclase, biotita, muscovita e semelhantes são estáveis. Esta fáscia também pode ser vista em rochas sedimentares.
3. A fáscia anfibolito é encontrada em qualquer tiporochas - tanto ígneas quanto sedimentares e metamórficas (ou seja, essas fáscias já foram submetidas a metamorfismo - fáscia epídoto-anfibólica ou xisto verde). Aqui, o processo metamórfico ocorre em temperaturas de até setecentos graus Celsius, e a pressão sobe para três kilobars. Esta fáscia é caracterizada por minerais como plagioclásio (andesina), hornblenda, almandina (granada), diopside e outros.
4. A fáscia granulosa flui a uma temperatura de mais de mil graus com uma pressão de até cinco kilobars. Minerais que não contêm hidroxila (OH) cristalizam aqui. Por exemplo, enstatita, hiperstena, piropo (granada magnesiana), labrador e outros.
5. A fáscia do eclogito passa nas temperaturas mais altas - mais de mil e quinhentos graus, e a pressão pode ser superior a trinta quilobares. Piropo (granada), plagioclásio, onfacita (piroxênio verde) são estáveis aqui.
Outra fáscia
Uma variedade de metamorfismo regional é o ultrametamorfismo, quando as rochas são total ou parcialmente derretidas. Se parcialmente - isso é anatexia, se completamente - isso é palingenesia. Distingue-se também a migmatização - um processo bastante complexo em que as rochas são formadas em camadas, onde as rochas ígneas se alternam com relíquias, ou seja, o material de origem. A granitização é um processo bastante difundido, onde o produto final é uma variedade de granitóides. Este é, por assim dizer, um caso especial do processo geral de formação do granito. Aqui precisamos da introdução de potássio, sódio, silício e a remoção de cálcio, magnésio, ferro com os álcalis mais ativos, água edióxido de carbono.
Diaftorese ou metamorfismo regressivo também é difundido. Associações de minerais formados em altas pressões e temperaturas são substituídas por suas fáscias de baixa temperatura. Quando a fáscia do anfibolito se sobrepõe à fáscia granulítica e à fáscia xisto verde e epídoto-anfibolito e assim por diante, ocorre diaforese. É no processo de metamorfismo que surgem os depósitos de grafite, ferro, alumina e afins, e as concentrações de cobre, ouro e polimetais são redistribuídas.
Processos e Fatores
Os processos de mudança e renascimento das rochas ocorrem em períodos de tempo muito longos, são medidos em centenas de milhões de anos. Mas mesmo não muito intensos, fatores significativos de metamorfismo levam a mudanças verdadeiramente gigantescas. Os principais fatores são, como já mencionado, pressões e temperaturas que atuam simultaneamente com diferentes intensidades. Às vezes, um fator ou outro prevalece acentuadamente. A pressão também pode atuar nas rochas de diferentes maneiras. Pode ser abrangente (hidrostático) e direcionado unilateralmente. Um aumento na temperatura aumenta a atividade química, todas as reações são aceleradas pela interação de soluções e minerais, o que leva à sua recristalização. Assim começa o processo de metamorfismo. O magma incandescente penetra na crosta terrestre, exerce pressão sobre as rochas, as aquece e traz consigo muitas substâncias em estado líquido e vapor, e tudo isso facilita as reações com as rochas hospedeiras.
Os tipos de metamorfismo são diversos, assim como diversas são as consequências desses processos. NOEm qualquer caso, os minerais antigos são transformados e novos são formados. Em altas temperaturas, isso é chamado de hidrometamorfismo. Um aumento rápido e acentuado da temperatura da crosta terrestre ocorre quando o magma sobe e se intromete nela, ou pode ser resultado da submersão de blocos inteiros (grandes áreas) da crosta terrestre durante processos tectônicos a grandes profundidades. Há um derretimento insignificante da rocha, o que, no entanto, faz com que os minérios e as rochas alterem a composição química e mineral e as propriedades físicas, às vezes até a forma dos depósitos minerais muda. Por exemplo, hematita e magnetita são formadas a partir de hidróxidos de ferro, quartzo de opala, ocorre metamorfismo de carvão - a grafite é obtida e o calcário repentinamente recristaliza em mármore. Essas transformações ocorrem, ainda que por muito tempo, mas sempre de forma milagrosa, o que dá à humanidade depósitos de minerais.
Processos hidrotérmicos
Quando há um processo de metamorfismo, não apenas altas pressões e temperaturas afetam suas características. Um grande papel é atribuído aos processos hidrotermais, onde tanto as águas juvenis liberadas do resfriamento de magmas quanto as águas superficiais (vandosas) estão envolvidas. Os minerais mais típicos aparecem assim nas rochas metamorfoseadas: piroxênios, anfibólios, granadas, epídoto, cloritas, micas, corindo, grafite, serpentina, hematita, talco, amianto, caulinita. Acontece que certos minerais predominam, são tantos que até os nomes refletem a magnitude do conteúdo: gnaisses piroxênicos, gnaisses anfibólios, biotitaardósias e afins.
Todos os processos de formação mineral - tanto magmáticos, como pegmatíticos e metamorfismos - podem ser caracterizados como um fenômeno de paragênese, ou seja, a presença conjunta de minerais na natureza, o que se deve à semelhança de seu processo de formação e condições semelhantes - tanto físico-químicas quanto geológicas. A paragênese mostra a sequência de fases de cristalização. Primeiro - fusão magmática, depois restos de pegmatita e emanações hidrotermais, ou são sedimentos em soluções aquosas. Quando o magma entra em contato com rochas básicas, ele as altera, mas muda a si mesmo. E se ocorrerem mudanças na composição da rocha intrusiva, elas são chamadas de mudanças de endocontato, e se as rochas hospedeiras mudarem, elas são chamadas de mudanças de exocontato. As rochas que sofreram metamorfismo constituem uma zona ou halo de mudanças, cuja natureza depende da composição do magma, bem como das propriedades e composição das rochas hospedeiras. Quanto maior a discrepância na composição, mais intenso o metamorfismo.
Sequência
As transformações de contato são mais pronunciadas em intrusões ácidas ricas em ingredientes voláteis. As rochas hospedeiras podem ser organizadas na seguinte sequência (à medida que o grau de metamorfismo diminui): argilas e folhelhos, calcários e dolomitos (rochas carbonatadas), depois rochas ígneas, tufos vulcânicos e rochas tufáceas, arenitos, rochas siliciosas. O metamorfismo de contato aumenta com o aumento da porosidade e fissuração da rocha, pois gases e vapores circulam facilmente nelas.
E sempre,absolutamente em todos os casos, a espessura da zona de contato é diretamente proporcional às dimensões do corpo intrusivo, e o ângulo é inversamente proporcional onde a superfície de contato forma um plano horizontal. A largura dos halos de contato geralmente é de várias centenas de metros, às vezes até cinco quilômetros, em casos muito raros ainda mais. A espessura da zona de exocontato é muito maior que a espessura da zona de endocontato. Os processos de metamorfismo na formação do metal da zona de exocontato são muito mais diversos. A rocha de endocontato é de granulação fina, muitas vezes porfirítica, e contém mais metais não ferrosos. No exocontato, a intensidade do metamorfismo diminui bastante, afastando-se da intrusão.
Subespécies de metamorfismo de contato
Vamos dar uma olhada mais de perto no metamorfismo de contato e suas variedades - metamorfismo térmico e metassomático. Normal - térmico, ocorre a uma pressão bastante baixa e alta temperatura, não há influxo significativo de novas substâncias de uma intrusão já em resfriamento. A rocha recristaliza, às vezes novos minerais são formados, mas não há mudança significativa na composição química. Os xistos argilosos passam suavemente para os hornfelses e os calcários para os mármores. Os minerais raramente são formados durante o metamorfismo térmico, exceto pelos depósitos ocasionais de grafite e apatita.
O metamorfismo metassomático é claramente visível nos contatos com corpos intrusivos, mas suas manifestações são frequentemente registradas nas áreas onde o metamorfismo regional se desenvolveu. Tais manifestaçõesmuitas vezes pode estar associado a depósitos minerais. Pode ser mica, elementos radioativos e semelhantes. Nesses casos, ocorreu a substituição de minerais, que procedeu com a participação obrigatória de soluções líquidas e gasosas e foi acompanhada de alterações na composição química.
Deslocamento e metamorfismo de impacto
Existem muitos sinônimos para metamorfismo de deslocamento, então se forem mencionados metamorfismo cinético, dinâmico, cataclástico ou dinamometamorfismo, estamos falando da mesma coisa, o que significa a transformação estrutural mineral da rocha quando as forças tectônicas atuaram em zonas de perturbações puramente descontínuas durante o dobramento de montanhas e sem qualquer participação de magma. Os principais fatores aqui são a pressão hidrostática e simplesmente o estresse (pressão unilateral). De acordo com a magnitude e razão dessas pressões, o metamorfismo de deslocamento recristaliza a rocha total ou parcialmente, mas completamente, ou as rochas são esmagadas, destruídas e também recristalizadas. A saída é uma variedade de xistos, milonitos, cataclasitos.
Impacto ou metamorfismo de impacto ocorre através de uma poderosa onda de choque meteorítica. Este é o único processo natural onde esses tipos de metamorfismo podem ser observados. A principal característica é a aparência instantânea, enorme pressão de pico, temperatura acima de mil e quinhentos graus. Em seguida, fases de alta pressão se estabeleceram para vários compostos - ringwoodita, diamante, stishovite, coesita. Rochas e minerais são esmagados,suas redes cristalinas são destruídas, minerais diapléticos e vidros aparecem, todas as rochas derretem.
Valores de metamorfismo
Em um estudo aprofundado de rochas metamórficas, além dos principais tipos de alterações listados acima, alguns outros significados deste conceito são frequentemente utilizados. Este, por exemplo, é o metamorfismo progressivo (ou progressivo), que procede com a participação ativa de processos endógenos e preserva o estado sólido da rocha sem dissolução ou fusão. Acompanhado pelo aparecimento de associações de minerais de alta temperatura no local de existência dos de baixa temperatura, aparecem estruturas paralelas, recristalização e liberação de dióxido de carbono e água dos minerais.
O metamorfismo regressivo (ou retrógrado, ou monodiaftoresis) também é levado em consideração. Neste caso, as transformações minerais são causadas pela adaptação de rochas metamórficas e rochas magmáticas a novas condições em estágios mais baixos de metamorfismo, o que levou ao aparecimento de minerais de baixa temperatura no lugar de minerais de alta temperatura. Eles foram formados durante processos anteriores de metamorfismo. O metamorfismo seletivo é um processo seletivo, as mudanças ocorrem seletivamente, apenas em certas partes da sequência. Aqui, a heterogeneidade da composição química, características da estrutura ou textura e similares.
