Co dělá proměněné kameny tak jedinečnými?

Metamorfní horniny jsou třetí velkou třídou hornin. Vyskytují se, když sedimentární a vyvřelé skály stát se změnil, nebo proměnil, podmínkami pod zemí. Čtyři hlavní látky, které přeměňují horniny, jsou teplo, tlak, tekutiny a napětí. Tito agenti mohou působit a interagovat téměř nekonečně různými způsoby. Jako výsledek, většina z tisíců vzácných minerálů známých vědě se vyskytuje v metamorfovaných horninách.

Metamorfismus působí ve dvou stupních: regionální a místní. Metamorfismus v regionálním měřítku se obvykle vyskytuje hluboko pod zemí orogenienebo epizody budování hor. Výsledné metamorfované horniny z jader velkých horských řetězců jako je Appalachians. Místní metamorfismus se odehrává na mnohem menší úrovni, obvykle z nedalekých vyvřelých intruzí. Někdy se označuje jako kontaktní metamorfóza.

Hlavní rys, který identifikuje metamorfované horniny je to, že jsou tvarovány velkým teplem a tlakem. S tím souvisí všechny následující vlastnosti.

• Protože jejich minerální zrna během metamorfismu pevně rostla, jsou to obecně silné kameny.
• Jsou vyrobeny z různých minerály než jiné druhy hornin a mají širokou škálu barev a lesku.
• Často vykazují známky natahování nebo mačkání, což jim dává pruhovaný vzhled.

Teplo a tlak obvykle spolupracují, protože jak se dostanete hlouběji na Zemi, oba se zvyšují. Při vysokých teplotách a tlacích se minerály ve většině hornin rozkládají a mění se na jinou sadu minerálů, které jsou v nových podmínkách stabilní. Dobrým příkladem jsou jílové minerály sedimentárních hornin. Jíly jsou povrchové minerály, které se formují jako živce a slída se rozpadají v podmínkách na zemském povrchu. S teplem a tlakem se pomalu vracejí do slídy a živce. I se svými novými minerálními seskupeními mohou mít metamorfované horniny stejnou celkovou chemii jako před metamorfózou.

Tekutiny jsou důležitým činitelem metamorfismu. Většina hornin obsahuje trochu vody, ale sedimentární horniny drží nejvíce. Nejprve je voda, která byla zachycena v sedimentu, když se stala skálou. Za druhé, existuje voda, která je uvolňována jílovými minerály, když se mění zpět na živce a slídu. Tato voda může být tak nabitá rozpuštěnými materiály, že výsledná tekutina je v podstatě tekutý minerál. Může být kyselý nebo zásaditý, plný oxidu křemičitého (tvořícího chalcedon) nebo plný sulfidů nebo uhličitanů nebo sloučenin kovů v nekonečných odrůdách. Tekutiny inklinují k putování pryč z jejich rodiště, interagovat s kameny jinde. Tento proces, který mění chemii horniny i její minerální složení, se nazývá metasomatismus.

Kmen se týká jakékoli změny tvaru hornin způsobené silou stresu. Jedním z příkladů je pohyb v poruchové zóně. V mělkých horninách jednoduše stříhají síly a rozdrtí minerální zrna (kataklasa), čímž se získá kataklasit. Pokračující mletí poskytuje tvrdý a prorostlý horninový mylonit.

Různé stupně metamorfózy vytvářejí výrazné sady metamorfovaných minerálů. Tyto jsou organizovány do metamorfní facie, nástroj petrologové používají k dešifrování historie metamorfismus.

Pod větším teplem a tlakem, jak se začnou tvořit metamorfní minerály, jako je slída a živce, je namáhají ve vrstvách. Přítomnost minerálních vrstev, nazývaných foliace, je důležitým prvkem pro klasifikaci metamorfované horniny. Se zvyšujícím se napětím se listovitost stává intenzivnější a minerály se mohou třídit do silnějších vrstev. Listnaté typy hornin, které se za těchto podmínek vytvářejí, se nazývají břidlice nebo rula v závislosti na jejich struktuře. Schist je jemně listnatý, zatímco rula je organizována ve znatelných širokých pásech minerálů.

Když nejsou vysoké teploty, vyskytují se neolistované horniny, ale tlak je na všech stranách nízký nebo stejný. Tím se zabrání dominantním minerálům ve viditelném zarovnání. Minerály však stále rekrystalizují, čímž se zvyšuje celková síla a hustota horniny.

sedimentární břidlice metamorfózy nejprve do břidlice, pak do fyllitu, pak slída bohatá na slídu. Minerál křemen se nemění za vysoké teploty a tlaku, ačkoli se stává silněji cementovaným. Sedimentární skalní pískovec se tak mění na křemenec. Střední kameny, které mísí písek a jíl - bahenní kameny - proměňují v brady nebo rula. Sedimentární skalní vápenec rekrystalizuje a stává se mramorem.

Igneózní horniny vedou k různým souborům minerálů a metamorfovaných hornin. Tyto zahrnují hadec, blueschist, mastek a jiné vzácnější druhy, jako je eklogit.

Metamorfismus může být tak intenzivní, že všechny čtyři faktory působí v jejich extrémním rozpětí, že listoví může být pokřivené a promíchané jako taffy; výsledkem je migmatit. S dalším metamorfismem se mohou skály podobat plutonický žuly. Tyto druhy hornin dávají odborníkům radost z toho, co říkají o hlubokých podmínkách při kolizích desek.

Druh metamorfismu, který je důležitý v konkrétních lokalitách, je kontaktní metamorfismus. Toto se nejčastěji vyskytuje v blízkosti vyvřelých intruzí, kde se horké magma nutí do sedimentárních vrstev. Skály vedle invaze magma se zapékají do zoborožeců nebo jeho hrubozrnných granofelů. Magma může vytrhnout z zdi kanálu kousky country rocku a proměnit je v exotické minerály. Povrchové lávové proudy a podzemní uhlí mohou také způsobit mírnou kontaktní metamorfózu, podobnou míře, která nastává, když pečení cihel.