Metamorfiska stenar är den tredje stora klippklassen. De uppstår när sedimentär och magformiga stenar blir förändrade eller metamorfoserade av förhållanden under jord. De fyra huvudmedlen som metamorfosarter är värme, tryck, vätskor och belastning. Dessa medel kan agera och interagera på nästan oändligt många sätt. Som ett resultat förekommer de flesta av de tusentals sällsynta mineraler som är kända för vetenskapen i metamorfe bergarter.
Metamorfism verkar på två skalor: regional och lokal. Regional metamorfism förekommer vanligtvis djupt under jord under orogenies, eller bergsbyggande avsnitt. De resulterande metamorfe stenarna från kärnorna i stora bergskedjor som Appalachians. Lokal metamorfism sker på en mycket mindre nivå, vanligtvis från närliggande magtrådiga intrång. Det kallas ibland kontaktmetamorfism.
Hur man skiljer metamorfiska stenar
Den viktigaste funktionen som identifierar metamorfiska stenar
är att de formas av stor värme och tryck. Följande egenskaper är alla relaterade till det.- Eftersom deras mineralkorn växte tätt samman under metamorfismen är de i allmänhet starka stenar.
- De är gjorda av olika mineraler än andra typer av stenar och har ett brett utbud av färg och glans.
- De visar ofta tecken på stretch eller klämma, vilket ger dem ett randigt utseende.
De fyra ombuden för regional metamorfism
Värme och tryck fungerar vanligtvis tillsammans, eftersom båda ökar när du går djupare in i jorden. Vid höga temperaturer och tryck bryts mineralerna i de flesta bergarter och förändras till en annan uppsättning mineraler som är stabila under de nya förhållandena. Lermineralerna från sedimentära bergarter är ett bra exempel. Clays är ytmineraler, som bildas som fältspat och glimmer bryts ned under förhållandena vid jordytan. Med värme och tryck återgår de långsamt till glimmer och fältspat. Även med sina nya mineralsammansättningar kan metamorfe stenar ha samma totala kemi som tidigare metamorfism.
Vätskor är ett viktigt medel för metamorfism. De flesta stenar innehåller lite vatten, men sedimentära bergarter håller mest. Först är det vattnet som fångades i sedimentet när det blev sten. För det andra finns det vatten som frigörs av lermineraler när de återgår till fältspat och glimmer. Detta vatten kan bli så laddat med upplösta material att den resulterande vätskan i huvudsak är ett flytande mineral. Det kan vara surt eller alkaliskt, fullt av kiseldioxid (bildar kalsedon) eller fullt av sulfider eller karbonater eller metallföreningar, i oändliga sorter. Vätskor tenderar att vandra bort från sina födelseplatser och interagerar med stenar någon annanstans. Den processen, som förändrar en bergs kemi såväl som dess mineralsammansättning, kallas metasomatism.
Anstränga hänvisar till alla förändringar i formen av berg på grund av kraften i spänningen Förflyttning på en felzon är ett exempel. På grunt stenar slipar och krossar mineralkornen (kataklasis) helt enkelt för att ge kataklasit. Fortsatt slipning ger den hårda och streaky rock-myloniten.
Olika grader av metamorfism skapar distinkta uppsättningar metamorfiska mineraler. Dessa är organiserade i metamorfiska ansikten, ett verktyg som petrologer använder för att dechiffrera historien om metamorfos.
Foliated vs. Icke-folierade Metamorphic Rocks
Under större värme och tryck, när metamorfa mineraler som glimmer och fältspat börjar bildas, orienterar stammen dem i lager. Närvaron av mineralskikt, kallad foliering, är en viktig funktion för klassificering metamorfiska stenar. När belastningen ökar blir foliationen mer intensiv och mineralerna kan sortera sig i tjockare lager. De folierade bergarter som bildas under dessa förhållanden kallas schist eller gneis, beroende på deras struktur. Schist är fint folierad medan gneis är organiserad i märkbara, stora mineralband.
Icke-folierade bergarter uppstår när värmen är hög, men trycket är lågt eller lika på alla sidor. Detta förhindrar att dominerande mineraler visar någon synlig inställning. Mineralerna omkristalliseras emellertid, vilket ökar bergens totala styrka och densitet.
De grundläggande metamorfiska bergtyperna
De sedimentär bergskiffer metamorfoser först i skiffer, sedan i filyll, sedan en glimmer-rik schist. Mineralet kvarts ändras inte under hög temperatur och tryck, även om det blir starkare cementerat. Således förvandlas den sedimentära bergsandstenen till kvartsit. Mellanklippor som blandar sand och lera - lerstenar - metamorfos till skidor eller gnejs. Den sedimentära bergskalkstenen omkristalliseras och blir marmor.
Mångartade bergarter ger upphov till en annan uppsättning mineraler och metamorfa bergarter. Dessa inkluderar serpentinite, blåsko, tvålsten och andra sällsynta arter som eklogit.
Metamorfismen kan vara så intensiv, med alla fyra faktorer som verkar i deras extrema intervall, att foliationen kan vridas och röras som taffy; resultatet av detta är migmatit. Med ytterligare metamorfism kan stenar börja likna plutonic granit. Dessa typer av stenar glädjer experter på grund av vad de säger om djupt sittande förhållanden under saker som plattkollisioner.
Kontakt eller lokal metamorfism
En typ av metamorfism som är viktig i specifika orter är kontaktmetamorfism. Detta inträffar oftast nära magtrådiga intrång, där het magma tvingar sig in i sedimentära skikt. Klipporna bredvid den invaderande magma bakas i hornfels eller dess grovkornade kusingranofels. Magma kan riva bitar av country-rock från kanalväggen och förvandla dem till exotiska mineraler också. Yttelavaflöden och underjordiska kolbränder kan också orsaka mild kontaktmetamorfism, liknande den grad som uppstår när bakning tegelstenar.