Metamorfie ieži ir trešā lielā akmeņu klase. Tie rodas, kad nogulumiežu un svešas ieži zem zemes apstākļi kļūst mainīti vai metamorfizēti. Četri galvenie aģenti, kas veido metamorfozi, ir siltums, spiediens, šķidrumi un celms. Šie aģenti var darboties un mijiedarboties gandrīz bezgalīgi dažādos veidos. Tā rezultātā lielākā daļa no tūkstošiem zinātnei zināmo reto minerālu rodas metamorfos iežos.
Metamorfisms darbojas divos mērogos: reģionālajā un vietējā. Reģionālā mēroga metamorfisms parasti notiek dziļi pazemē laikā orogeniesvai kalnu celtniecības epizodes. Iegūtās metamorfās ieži no tādu lielu kalnu ķēžu kodoliem kā Apalačieši. Vietējā metamorfisms notiek daudz mazākā līmenī, parasti no tuvumā esošās nezināmās iejaukšanās. To dažreiz dēvē par kontaktmetamorfismu.
Kā atšķirt metamorfiskos iežus
Galvenā iezīme, kas identificē metamorfos iežus ir tas, ka tos veido liels karstums un spiediens. Šīs īpašības visas ir saistītas ar to.
- Tā kā metamorfisma laikā to minerālgraudi cieši pieauga, tie parasti ir spēcīgi ieži.
- Viņi ir izgatavoti no dažādiem minerāli nekā cita veida klintis, un tām ir plašs krāsu un spīduma diapazons.
- Viņi bieži parāda izstiepšanās vai saspiešanas pazīmes, piešķirot tām svītrainu izskatu.
Četri reģionālās metamorģijas pārstāvji
Karstums un spiediens parasti darbojas kopā, jo abi palielinās, dodoties dziļāk Zemei. Augstā temperatūrā un spiedienā vairumā iežu minerāli sadalās un mainās uz citu minerālu kopumu, kas ir stabils jaunajos apstākļos. Labs piemērs ir nogulumiežu māla minerāli. Māli ir virsmas minerāli, kas veidojas kā laukšpats un vizla, sadaloties apstākļos uz Zemes virsmas. Ar karstumu un spiedienu tie lēnām atgriežas pie vizlas un laukšpata. Pat ar jaunajiem minerālu komplektiem metamorfiem iežiem var būt tāda pati ķīmiskā ķīmija kā pirms metamorfisma.
Šķidrumi ir svarīgs metamorfisma izraisītājs. Lielākā daļa iežu satur nedaudz ūdens, bet visvairāk satur nogulumieži. Pirmkārt, ir ūdens, kas bija ieslodzīts nogulumos, kad tas kļuva par iežu. Otrkārt, ir ūdens, ko atbrīvo māla minerāli, mainoties atpakaļ uz laukšpatu un vizlu. Šis ūdens var kļūt tik uzlādēts ar izšķīdinātiem materiāliem, ka iegūtais šķidrums būtībā ir šķidrs minerāls. Tas var būt skābs vai sārmains, pilns ar silīcija dioksīdu (veido halcedonu) vai pilns ar sulfīdiem, karbonātiem vai metāla savienojumiem bezgalīgās šķirnēs. Šķidrumiem ir tendence klīst prom no dzimšanas vietām, mijiedarbojoties ar akmeņiem citur. Šo procesu, kas maina ieža ķīmiju, kā arī tā minerālu sastāvu, sauc par metasomatismu.
Celms attiecas uz jebkurām iežu formas izmaiņām stresa spēka ietekmē. Viens piemērs ir pārvietošanās uz bojājuma zonu. Seklos iežos bīdes spēki vienkārši sasmalcina un sasmalcina minerālu graudus (kataklizu), lai iegūtu kataklasītu. Turpinot slīpēšanu, iegūst cieto un švīkstošo iežu milonītu.
Dažādas pakāpes metamorfisms rada atšķirīgus metamorfisko minerālu komplektus. Tie ir sakārtoti metamorphic facies, rīks, ko petrologi izmanto, lai atšifrētu metamorfisms.
Salocīts vs. Neslocēti metamorfa ieži
Lielāka karstuma un spiediena ietekmē, sākoties metamorfiem minerāliem, piemēram, vizlai un laukšpatam, celms tos orientē slāņos. Minerālu slāņu klātbūtne, ko sauc par foliozi, ir svarīga klasifikācijas īpašība metamorfie ieži. Palielinoties celmam, lapotne kļūst intensīvāka, un minerāli var sakārtoties biezākajos slāņos. Šajos apstākļos veidotos izlocītos iežu tipus atkarībā no to tekstūras sauc par šķēlumiem vai gneisiem. Schist ir smalki salocīts, turpretī gneiss ir sakārtots pamanāmās, plašās minerālu joslās.
Nesalocīti ieži rodas, kad ir liels karstums, bet spiediens ir zems vai vienāds no visām pusēm. Tas neļauj dominējošajiem minerāliem parādīt redzamu līdzinājumu. Minerāli tomēr pārkristalizējas, palielinot iežu kopējo stiprību un blīvumu.
Pamatmetamorfisko iežu veidi
nogulumiežu slāneklis metamorfozes vispirms skalā, pēc tam filitītā, pēc tam ar vizlas bagātu šķiedru. Minerāls kvarca nemainās paaugstinātā temperatūrā un spiedienā, lai gan tas kļūst stiprāk cementēts. Tādējādi nogulumiežu smilšakmens pārvēršas par kvarcītu. Starpposma ieži, kas sajauc smiltis un mālu - dubļu akmeņus - metamorfozē šķembās vai gneisos. Nogulšņu iežu kaļķakmens pārkristalizējas un kļūst par marmoru.
Magnētiskie ieži rada atšķirīgus minerālu un metamorfisko iežu veidus. Tie ietver serpentinīts, blueschist, ziepakmens un citas retākas sugas, piemēram, eklogīts.
Metamorfisms var būt tik intensīvs, ka visi četri faktori darbojas to galējā diapazonā, ka lapotni var izlocīt un samaisīt kā taftu; tā rezultāts ir migmatīts. Ar turpmāku metamorfismu klintis var sākt līdzināties plutonisks granīti. Šādi akmeņi ekspertiem sagādā prieku tāpēc, ka viņi saka par dziļi iesakņojušos situāciju, piemēram, plākšņu sadursmēm.
Kontakta vai vietējā metamorfisms
Metamorfisma veids, kas ir svarīgs noteiktos apvidos, ir kontaktmetamorfisms. Tas visbiežāk notiek nevīžīgas uzlaušanas vietās, kur karstā magma piespiež sevi nogulumiežu slāņos. Blakus iebrukušajiem klintīm magma tiek cepti ragavos vai tā rupjās graudu māsīcas granofelos. Magma var izfiltrēt lauku akmeņu gabalus no kanāla sienas un pārvērst tos arī par eksotiskiem minerāliem. Virszemes lavas plūsmas un pazemes ogļu ugunsgrēki var izraisīt arī vieglu kontakta metamorfismu, līdzīgi kā tas notiek, kad cepšanas ķieģeļi.