Метаморфизм - бул эмне?

Мазмуну:

Метаморфизм - бул эмне?
Метаморфизм - бул эмне?
Anonim

Басымдын, жогорку температуранын таасири астында тоо тектерге заттардын бөлүнүп чыгышы же кириши – чөкмө, магмалык, метаморфикалык, каалагандай – алар пайда болгондон кийин өзгөрүү процесстери жүрөт, бул – метаморфизм. Мындай процесстерди эки чоң топко бөлүүгө болот: жергиликтүү метаморфизм жана терең. Акыркысы аймактык, ал эми биринчиси - жергиликтүү метаморфизм деп аталат. Бул процесстин масштабына жараша болот.

метаморфизм болуп саналат
метаморфизм болуп саналат

Жергиликтүү метаморфизм

Жергиликтүү метаморфизм өтө чоң категория, ошондой эле гидротермикалык метаморфизмге, башкача айтканда төмөнкү жана орточо температурага, контакт жана автометаморфизмге бөлүнөт. Акыркысы – магмалык тоо тектердин катуулангандан же катуулануусунан кийин өзгөрүү процесси, аларга ошол эле магманын продуктусу болгон жана тоо текте циркуляцияланган калдык эритмелер таасир эткенде. Мындай метаморфизмге доломиттердин, ультрамафикалык тоо тектердин жана негизги тоо тектердин серпентиндешүүсү, диабазалардын хлориттешүүсү мисал боло алат. Кийинки түрү мүнөздөлөтаты менен мурунтан эле.

Байланыш метаморфизми магмадан келген температуралар, суюктуктар (инерттүү газдар, бор, суу) аракет кылганда негизги тоо тектердин жана эриген магманын чегинде пайда болот. Гало же контакттык таасир зонасы катып калган магмадан экиден беш километрге чейин болушу мүмкүн. Метаморфизмдин бул тектери көбүнчө метасоматизмди көрсөтөт, мында бир тек же минерал башкасы менен алмаштырылат. Мисалы, контакт скарндар, мүйүздөр. Метаморфизмдин гидротермикалык процесси жарылуунун катуулануусу жана кристаллдашуусу аркылуу бөлүнүп чыккан суулуу термикалык эритмелерден улам тоо тектер өзгөргөндө пайда болот. Бул жерде да метасоматизм процесстери чоң мааниге ээ.

Аймактык метаморфизм

Аймактык метаморфизм жер кыртышынын кыймылдуу жана тереңдикке чейин чоң аймактарда тектоникалык процесстердин таасири астында суу астында калган чоң аймактарда пайда болот. Бул өзгөчө жогорку басымга жана жогорку температурага алып келет. Регионалдык метаморфизм жөнөкөй акиташ ташты жана доломиттерди мраморго, ал эми граниттерди, диориттерди, сиениттерди гранит гнейстерине, амфиболиттерге, шисттерге айлантат. Бул орто жана чоң тереңдикте таш жумшартып, эрип, кайра агып кете турган температура жана басым көрсөткүчтөрү менен шартталган.

Бул типтеги метаморфизм тоо тектери багыты боюнча айырмаланат: массивдик текстуралар агып чыкканда алар тилкелүү, сызыктуу, сланец, гнейстик болуп, агымдын багытына карата бардык ориентирлер берилет. Кичинекей тереңдиктер буга жол бербейт. Анткени таштардын метаморфизми бизге көрсөтөтмайдаланган, сланец, чопо же майдаланган тектер. Эгерде өзгөргөн тоо тектерди кээ бир сызыктар менен байланыштыруу мүмкүн болсо, анда биз локалдык жаракага жакын дислокация метаморфизми (динамометаморфизм) жөнүндө айтууга болот. Бул процесстен пайда болгон тоо тектер милониттер, сланецтер, какириттер, катаклазиттер, брекчиялар деп аталат. Метаморфизмдин бардык баскычтарынан өткөн магмалык тоо тектер ортороктор деп аталат (бул ортошисттер, ортогнейстер жана башкалар). Эгерде метаморфизмдин тоо тектери чөкмө болсо, алар пара-тектер деп аталат (булар парашисттер же парагнейстер жана башкалар).

метаморфизмдин тектери
метаморфизмдин тектери

Метаморфизм фациялары

Метаморфизмдин жүрүшүнүн белгилүү термодинамикалык шарттарында тоо тектердин топтору бөлүнөт, мында минералдык бирикмелер бул шарттарга - температурага (T), жалпы басымга (Ртолугу) туура келет., суунун жарым-жартылай басымы (P H2O).

Метаморфизмдин түрлөрү беш негизги фасцияны камтыйт:

1. Жашыл шиферлер. Бул фассия эки жүз элүү градустан төмөн температурада пайда болот жана басым да өтө жогору эмес - 0,3 килобарга чейин. Биотит, хлорид, альбит (кислота плагиоклаздары), серицит (майда кабыктуу мусковит) жана ушул сыяктуулар менен мүнөздөлөт. Адатта бул фассия чөкмө тектердин үстүнө коюлат.

2. Эпидот-амфиболит фассиясы төрт жүз градуска чейинки температурада жана килобарга чейинки басымда алынат. Мында амфиболдор (көбүнчө актинолит), эпидот, олигоклаза, биотит, мусковит жана ушул сыяктуулар туруктуу. Бул фассияны чөкмө тектерде да көрүүгө болот.

3. Амфиболит фассиясы ар кандай типте кездешеттоо тектери – магмалык да, чөкмө да, метаморфизм да (б.а. бул фассиялар мурда эле метаморфизмге дуушар болгон – эпидот-амфиболдук же жашылшист фассиясы). Бул жерде метаморфизм процесси жети жүз градус Цельсийге чейинки температурада жүрүп, басым үч килобарга чейин көтөрүлөт. Бул фассия плагиоклаз (андезин), горнбленд, алмандин (гранат), диопсид жана башкалар сыяктуу минералдар менен мүнөздөлөт.

4. Гранулит фассиясы беш килобарга чейинки басым менен миң градустан ашык температурада агат. Бул жерде гидроксил (OH) жок минералдар кристаллдашат. Мисалы, энстатит, гиперстен, пироп (магнезиялык гранат), лабрадор жана башкалар.

5. Эклогит фассиясы эң жогорку температурада өтөт - бир жарым миң градустан ашык, ал эми басымы отуз килобардан ашык болушу мүмкүн. Бул жерде пироп (гранат), плагиоклаз, омфацит (жашыл пироксен) туруктуу.

аймактык метаморфизм
аймактык метаморфизм

Башка фассия

Регионалдык метаморфизмдин ар түрдүүлүгү – ультраметаморфизм, тоо тектер толук же жарым-жартылай эрип кеткенде. Эгер жарым-жартылай болсо - бул анатексия, толук болсо - бул палингенез. Мигматизация да айырмаланат – бул өтө татаал процесс, мында тоо тектери катмарлар түрүндө пайда болот, мында магмалык тектер реликт, башкача айтканда, баштапкы материал менен алмашып турат. Граниттештирүү кеңири таралган процесс, мында акыркы продукт гранитоиддердин ар түрдүүлүгү болуп саналат. Бул граниттин пайда болушунун жалпы процессинин өзгөчө учуру. Бул жерде калийди, натрийди, кремнийди киргизүү жана кальцийди, магнийди, эң активдүү щелочтору бар темирди, сууну жанакөмүр кычкыл газы.

Диафторез же регрессивдүү метаморфизм да кеңири таралган. Жогорку басымда жана температурада пайда болгон минералдардын бирикмелери алардын төмөнкү температуралык фассиялары менен алмашат. Амфиболит фассиясы гранулит фассиясына, ал эми гриншист жана эпидот-амфиболит фассиясы жана башкаларга капталганда диафторез пайда болот. Бул метаморфизм процессинде графиттин, темирдин, глиноземдин жана ушул сыяктуулардын кендери пайда болуп, жездин, алтындын жана полиметаллдардын концентрациялары кайра бөлүштүрүлөт.

Процесстер жана факторлор

Тоо тектердин өзгөрүү жана кайра жаралуу процесстери өтө узак убакыт аралыгында жүрөт, алар жүз миллиондогон жылдар менен өлчөнөт. Бирок өтө интенсивдүү болбосо да, метаморфизмдин олуттуу факторлору чыныгы гиганттык өзгөрүүлөргө алып келет. Негизги факторлор, жогоруда айтылгандай, ар кандай интенсивдүүлүктөр менен бир убакта аракет кылган басымдар жана температуралар. Кээде тигил же бул фактор кескин үстөмдүк кылат. Басым, ошондой эле ар кандай жолдор менен тектерге таасир этиши мүмкүн. Ал комплекстүү (гидростатикалык) жана бир жактуу багытталышы мүмкүн. Температуранын жогорулашы химиялык активдүүлүктү жогорулатат, бардык реакциялар эритмелер менен минералдардын өз ара аракеттешүүсү менен тездейт, бул алардын кайра кристаллдашына алып келет. Ошентип метаморфизм процесси башталат. Кызыл-ысык магма жер кыртышына кирип, тоо тектерге басым жасап, аларды ысытат жана өзү менен суюк жана буу абалында көп заттарды алып келет жана мунун баары ээнбаш тоо тектери менен реакцияларды жеңилдетет.

Метаморфизмдин түрлөрү ар түрдүү, бул процесстердин натыйжалары ар түрдүү. ATКандай болгон күндө да эски кендер трансформацияланып, жаңылары пайда болот. Жогорку температурада бул гидрометаморфизм деп аталат. Жер кыртышынын температурасынын тез жана кескин жогорулашы магма көтөрүлүп, ага кирип кеткенде пайда болот же тектоникалык процесстердин жүрүшүндө жер кыртышынын бүтүндөй блокторун (чоң аянттарын) чоң тереңдикке чөмүлүүсүнүн натыйжасы болушу мүмкүн. Тоо тектердин анча-мынча эриши бар, ошого карабастан рудалардын жана тоо тектердин химиялык жана минералдык курамынын жана физикалык касиеттеринин өзгөрүшүнө алып келет, кээде ал тургай минералдык кендердин формасы да өзгөрөт. Мисалы, темирдин гидроксидинен гематит жана магнетит, опалдан кварц пайда болуп, көмүр метаморфизми пайда болот - графит алынат, акиташ капысынан кайра кристаллдашып мраморго айланат. Бул трансформациялар узак убакыт болсо да, бирок ар дайым кереметтүү түрдө ишке ашат, бул адамзатка пайдалуу кендердин кендерин берет.

көмүрдүн метаморфизми
көмүрдүн метаморфизми

Гидротермикалык процесс

Метаморфизм процесси болгондо анын мүнөздөмөсүнө жогорку басым жана температура гана таасир этпейт. Гидротермалдык процесстерге чоң роль таандык, мында муздаткыч магмадан бөлүнүп чыккан жаш суулар да, жер үстүндөгү (вандоздук) суулар да катышат. Ошентип метаморфизмге учураган тоо тектерде эң типтүү минералдар пайда болот: пироксендер, амфиболдор, гранаттар, эпидот, хлориттер, слюдалар, корунд, графит, серпентин, гематит, тальк, асбест, каолинит. Кээ бир минералдар басымдуулук кылат, алардын аттары да мазмундун чоңдугун чагылдырган ушунчалык көп: пироксен гнейстери, амфибол гнейстери, биотит.шиферлер жана ушул сыяктуулар.

Минералдардын пайда болушунун бардык процесстерин - магмалык да, пегматиттик да, метаморфизмдерди да - парагенездин кубулушу катары мүнөздөөгө болот, башкача айтканда, минералдардын жаратылышта чогуу болушу, бул алардын пайда болуу процессинин жалпылыгы менен шартталган. жана окшош шарттар - физикалык-химиялык жана геологиялык да. Парагенез кристаллдашуу фазаларынын ырааттуулугун көрсөтөт. Адегенде - магмалык эритмелер, андан кийин пегматит калдыктары жана гидротермдик эманациялар, же булар суу эритмелериндеги чөкмөлөр. Магма негизги тоо тектерге тийгенде аларды өзгөртөт, бирок өзү өзгөрөт. Ал эми интрузивдик тоо тектин составында өзгөрүүлөр болсо эндоконтакттык өзгөрүүлөр, ал эми ээлик кылуучу тоо тектери өзгөрсө экзоконтакттык өзгөрүүлөр деп аталат. Метаморфизмге дуушар болгон тоо тектер өзгөрүү зонасын же ореолун түзөт, алардын табияты магманын курамына, ошондой эле жайгашуучу тоо тектердин касиеттерине жана курамына жараша болот. Курамдагы дал келбестик канчалык чоң болсо, метаморфизм ошончолук күчтүү болот.

метаморфизмдин түрлөрү
метаморфизмдин түрлөрү

Издик

Байланыш трансформациялары учуучу ингредиенттерге бай кислота интрузияларында көбүрөөк байкалат. Алуучу тоо тектерди төмөнкү ырааттуулукта жайгаштырууга болот (метаморфизмдин даражасы азайган сайын): чопо жана сланец, акиташ жана доломит (карбонаттык тектер), андан кийин магмалык тектер, жанар тоо тектери жана туфтуу тектер, кумдуктар, кремнийлүү тектер. Байланыш метаморфизми тоо тектин көзөнөктүүлүгү жана жаракаланышы менен күчөйт, анткени аларда газдар жана буулар оңой айланып турат.

Жана ар дайым,таптакыр бардык учурларда, контакт зонанын калыңдыгы интрузивдик дененин өлчөмдөрүнө түз пропорционалдуу, ал эми контакт бети горизонталдуу тегиздикти түзгөн бурч тескери пропорционалдуу. Байланыш ореолдорунун туурасы, адатта, бир нече жүз метр, кээде беш километрге чейин, өтө сейрек учурларда андан да көп. Экзоконтакттык зонанын калыңдыгы эндоконтакттык зонанын калыңдыгынан алда канча чоң. Экзоконтакттык зонанын металл пайда болушунда метаморфизм процесстери алда канча ар түрдүү. Эндоконтакттуу тек майда бүртүкчөлүү, көбүнчө порфириттүү жана түстүү металлдарды көбүрөөк камтыйт. Экзоконтактта метаморфизмдин интенсивдүүлүгү интрузиядан алыстап, кескин төмөндөйт.

Байланыш метаморфизминин түрчөлөрү

Келгиле, контакттык метаморфизмди жана анын түрлөрүн - жылуулук жана метасоматикалык метаморфизмди кененирээк карап чыгалы. Кадимки - жылуулук, ал кыйла төмөн басымда жана жогорку температурада пайда болот, ансыз деле муздатылган интрузиядан жаңы заттардын олуттуу агымы жок. Тоо тек кайра кристаллдашат, кээде жаңы минералдар пайда болот, бирок химиялык курамында олуттуу өзгөрүү болбойт. Чополуу сланецтер мүйүздүү тектерге, акиташ теги мраморго жай өтөт. Термикалык метаморфизм учурунда минералдар сейрек пайда болот, графиттин жана апатиттин кез келген кендерин кошпогондо.

Метасоматикалык метаморфизм интрузивдик денелер менен байланышта ачык көрүнүп турат, бирок анын көрүнүштөрү көбүнчө аймактык метаморфизм өнүккөн аймактарда катталат. Мындай көрүнүштөркөп учурда пайдалуу кендер менен байланыштуу болушу мүмкүн. Бул слюда, радиоактивдүү элементтер жана ушул сыяктуу болушу мүмкүн. Бул учурларда суюк жана газ эритмелеринин милдеттүү катышуусу менен жүрүп, химиялык курамынын өзгөрүшү менен коштолгон минералдарды алмаштыруу ишке ашырылган.

метаморфизм процесси
метаморфизм процесси

Дислокация жана таасир метаморфизм

Дислокация метаморфизминин синонимдери абдан көп, ошондуктан кинетикалык, динамикалык, катакласттык метаморфизм же динамометаморфизм жөнүндө сөз кылынса, анда биз бир эле нерсе жөнүндө сөз кылып жатабыз, бул тектоникалык күчтөр аракет кылган тоо тектин минералдык структуралык трансформациясын билдирет. ал тоо бүктөлүү учурунда жана магманын катышуусу жок таза үзгүлтүксүз бузулуулар зонасында. Бул жерде негизги факторлор гидростатикалык басым жана жөн гана стресс (бир тараптуу басым). Бул басымдардын чоңдугуна жана катышына жараша дислокациялык метаморфизм тоо текти толугу менен же жарым-жартылай, бирок толугу менен кайра кристаллдашат, же тектер майдаланып, талкаланып, ошондой эле кайра кристаллдашат. Сланецтердин, милониттердин, катаклазиттердин ар түрдүүлүгү.

Таасир же таасир метаморфизми күчтүү метеориттик шок толкуну аркылуу пайда болот. Бул метаморфизмдин ушул түрлөрүн байкоого боло турган жападан жалгыз табигый процесс. Негизги мүнөздөмөсү - бул көз ирмемдик көрүнүш, чоң пик басым, бир жарым миң градустан жогору температура. Андан кийин бир катар кошулмалар үчүн жогорку басымдын фазалары пайда болот - рингвудит, алмаз, стишовит, коезит. Тоо тектери жана минералдар майдаланган,алардын кристалл торлору бузулат, диаплектикалык минералдар жана стакандар пайда болот, бардык тектер эрийт.

метаморфизм факторлору
метаморфизм факторлору

Метаморфизм баалуулуктары

Метаморфикалык тоо тектерин терең изилдөөдө жогоруда саналып өткөн өзгөрүүлөрдүн негизги түрлөрүнөн тышкары бул түшүнүктүн кээ бир башка маанилери да көп колдонулат. Бул, мисалы, проград (же прогрессивдүү) метаморфизм, ал эндогендик процесстердин активдүү катышуусу менен жүрүп, тоо тектин ээрибестен жана эрибестен катуу абалын сактайт. Төмөн температуралуулар бар жерде минералдардын жогорку температуралык бирикмелеринин пайда болушу менен коштолгон параллелдүү түзүлүштөр пайда болуп, кайра кристаллдашуу жана минералдардан көмүр кычкыл газы менен суунун бөлүнүп чыгышы.

Регрессивдүү метаморфизм (же ретроград, же монодиафторез) да эске алынат. Мында минералдык трансформациялар метаморфизмдин төмөнкү баскычтарында жаңы шарттарга метаморфизмдин жана магмалык тоо тектердин ыңгайлашуусунан келип чыгат, бул жогорку температурадагы минералдардын ордуна төмөнкү температурадагы минералдардын пайда болушуна алып келген. Алар мурунку метаморфизм процесстеринде пайда болгон. Тандалма метаморфизм – тандалма процесс, өзгөрүүлөр ырааттуулуктун айрым бөлүктөрүндө гана тандалып пайда болот. Бул жерде химиялык составдын гетерогендүүлүгү, структуранын же текстуранын өзгөчөлүктөрү жана ушул сыяктуулар.

Сунушталууда: