МЕТАМОРФИЗМ Метаморфизм от метаморфозис — превращение

МЕТАМОРФИЗМ

Метаморфизм (от «метаморфозис» - превращение) – глубокое изменение и преобразование горных пород под воздействием эндогенных процессов Высокие температуры Давление всестороннее, определяемое глубиной Химически активные флюиды и газы Давление одностороннее (стресс)

Метаморфизм Метаморфические горные породы Магматические горные породы Осадочные горные породы Метаморфические горные породы

• Все метаморфические породы можно разделить на две группы, исходя из того, какие осадочные или магматические породы подвергаются метаморфизму.

• 1 -я группа — парапороды, образовалась из первично осадочных пород, • Например: - из карбонатных пород получаются мраморы, - из песчаников — кварциты, - из глин — филлиты и др.

• 2 -я группа — ортопороды сформировалась из первично магматических пород, • Например: – метабазиты — из базальтов.

Характер метаморфических преобразований Изменение структуры горных пород Изменение текстуры горных пород Изменение минералогического состава горных пород

Изменение структуры горных пород Перекристаллизация горных пород с уплотнением без изменения минералогического состава Формирование кристаллобластовой* структуры с изменением минералогического состава Известняк Порфиробластовая Мрамор Гомеобластовая Фибробластовая *Бластез – процесс кристаллизации минералов при сохранении твердого состояния

Изменение текстуры горных пород Одностороннее давление - стресс Формирование параллельной текстуры Полосчатая Сланцеватая Параллельная текстура, обусловливающая способность породы расщепляться на тонкие пластинки Параллельная текстура в виде чередования слоев минералов, различных по размеру кристаллов, цвету и составу

• Процессы и факторы метаморфизма приводят к изменению минерального состава материнской породы. • мусковит + кварц → силлиманит + калиевый полевой шпат + вода каолинит → андалузит + кварц + вода.

Изменение минералогического состава Частичное исчезновение одних минералов и кристаллизация других, более устойчивых в новых термодинамических условиях - Минералы, являющиеся породообразующими только в метаморфических породах: Гранаты, Эпидот, Дистен, Тремолит, Актинолит, Тальк, Хлорит, Серицит

Типы метаморфизма по термодинамическим условиям Прогрессивный метаморфизм Регрессивный метаморфизм по площади и объему охваченных метаморфизмом горных пород Локальный метаморфизм (контактовый, дислокационный, ударный) Региональный метаморфизм

Контактовый метаморфизм связан с внедрением в относительно холодную часть земной коры горячей магмы, застывающей в виде интрузии Типичная порода контактового метаморфизма – роговик. Плотная порода зернистого сложения с непостоянным составом (кварц, слюды, часто полевые шпаты, гранаты, андалузит и др. )

Дислокационный метаморфизм Формируемые метаморфические породы часто приобретают параллельную сланцеватую или полосчатую текстуру. Содержат новообразованные чешуйчатые и удлиненно-призматические минералы (хлорит, биотит, мусковит, тальк, роговая обманка, лучистые амфиболы).

Ударный метаморфизм Метеоритные кратеры (астроблемы)

Ударный метаморфизм Строение метеоритных кратеров (астроблем) 1 -4 – импактиты: 1– 3 – брекчии: 1 - закратерных выбросов, 2 – внутри кратеров, 3 - аутигенные брекчии; 4 – расплавные породы (тагамиты, стекла, шлаки)); 5 - разрывные нарушения; 6 - породы мишени Стекло (тектит) Ударная брекчия Тагамит

Региональный метаморфизм • Распространяется на большие площади и глубины; • Характеризуется наличием мощных толщ пород с разной степенью метаморфизма; • Происходит под воздействием совокупности факторов: температуры, всестороннего и одностороннего давления, химически активных газов и флюидов.

Метаморфические фации Метаморфическая фация – парагенетическая ассоциация минералов, образовавшихся в сходных термодинамических условиях

Метаморфические фации

Ступени (стадии) метаморфизма в зависимости от температуры Нижняя ступень с низкотемпературными фациями Средняя ступень со среднетемпературными фациями Высшая ступень с высокотемпературными фациями

Нижняя ступень метаморфизма Глинистые сланцы Тонокозернистые породы, легко раскалывающиеся на тонкие пластинки с гладкими поверхностями. Образуются из глин, алевритов, мергелей.

Филлиты Тонкосланцеватые породы с более блестящими, чем у глинистых сланцев поверхностями за счет листочков серицита. Образуются из глинистых сланцев при прогрессирующем метаморфизме.

Хлоритовые и серицитовые сланцы Хлоритовый сланец Серицитовый сланец Хлоритсерицитовый сланец

Средняя ступень метаморфизма Кристаллические сланцы – хорошо окристаллизованные бесполевошпатовые метаморфические породы Гранатово-слюдяной сланец Слюдяной сланец Дистеновый сланец

Амфиболиты Хорошо окристаллизованные бескварцевые метаморфические породы, состоят из амфиболов, плагиоклазов, биотита, гранатов.

Гнейсы Хорошо окристаллизованные кварцево-полевошпатовые метаморфические породы, часто полосчатой текстуры, состоят из полевых шпатов, кварца, роговой обманки с примесью слюд, пироксенов, гранатов.

Высшая ступень метаморфизма Гранулит – сильно метаморфизованная порода , состоит из кварца, полевых шпатов, пироксенов, граната. Эклогит – очень плотная сильно метаморфизованная порода, отражающая наиболее глубинный метаморфизм; состоит из пироксенов и кристаллов гранатов.

Ультраметаморфизм Анатексис [от греч. ana - вверх, texis - плавление] - процесс частичного плавления метаморфических горных пород при прогреве и под воздействием летучих компонентов. Мигматиты (от греч. mígma, родительный падеж mígmatos — смешение, смесь) - горная порода, состоящая из метаморфического вмещающего вещества с жилками гранита.

Геологический круговорот