წნევის, მაღალი ტემპერატურის გავლენით, ქანებში ნივთიერებების მოცილება ან შეყვანა - დანალექი, მაგმატური, მეტამორფული, ნებისმიერი - მათი წარმოქმნის შემდეგ ხდება ცვლილების პროცესები და ეს არის მეტამორფიზმი. ასეთი პროცესები შეიძლება დაიყოს ორ ფართო ჯგუფად: ლოკალური მეტამორფიზმი და ღრმა. ამ უკანასკნელს ასევე უწოდებენ რეგიონალურ, ხოლო პირველს - ადგილობრივ მეტამორფიზმს. ეს დამოკიდებულია პროცესის მასშტაბებზე.
ლოკალური მეტამორფიზმი
ადგილობრივი მეტამორფიზმი ძალიან დიდი კატეგორიაა და ის ასევე იყოფა ჰიდროთერმული მეტამორფიზმად, ანუ დაბალ და საშუალო ტემპერატურად, კონტაქტურ და ავტომეტამორფიზმად. ეს უკანასკნელი არის ანთებითი ქანების ცვლილების პროცესი გამაგრების ან გამკვრივების შემდეგ, როდესაც მათზე გავლენას ახდენს ნარჩენი ხსნარები, რომლებიც იმავე მაგმის პროდუქტია და ცირკულირებს კლდეში. ასეთი მეტამორფიზმის მაგალითებია დოლომიტების, ულტრამაფიული ქანების და ძირითადი ქანების სერპენტინიზაცია და დიაბაზების ქლორიტიზაცია. შემდეგი ტიპი ხასიათდებაუკვე თავისი სახელით.
კონტაქტური მეტამორფიზმი ხდება მასპინძელი ქანებისა და გამდნარი მაგმის საზღვრებზე, როდესაც მოქმედებენ მაგმიდან გამომავალი ტემპერატურა, სითხეები (ინერტული აირები, ბორი, წყალი). ჰალო ან კონტაქტის ზონა შეიძლება იყოს ორიდან ხუთ კილომეტრამდე გამაგრებული მაგმიდან. მეტამორფიზმის ეს ქანები ხშირად ავლენენ მეტასომატიზმს, სადაც ერთი კლდე ან მინერალი მეორეთი იცვლება. მაგალითად, კონტაქტური სკარნები, რქები. მეტამორფიზმის ჰიდროთერმული პროცესი ხდება მაშინ, როდესაც ქანები იცვლება წყლის თერმული ხსნარების გამო, რომლებიც გამოიყოფა ამოფრქვევის გამაგრების და კრისტალიზაციის შედეგად. აქაც დიდი მნიშვნელობა აქვს მეტასომატიზმის პროცესებს.
რეგიონული მეტამორფიზმი
რეგიონული მეტამორფიზმი ხდება დიდ ტერიტორიებზე, სადაც დედამიწის ქერქი მოძრავია და ტექტონიკური პროცესების გავლენის ქვეშ არის ჩაძირული დიდ ტერიტორიებზე სიღრმემდე. ეს იწვევს განსაკუთრებით მაღალ წნევას და მაღალ ტემპერატურას. რეგიონული მეტამორფიზმი უბრალო კირქვებსა და დოლომიტებს გარდაქმნის მარმარილოებად, ხოლო გრანიტები, დიორიტები, სიენიტები გრანიტის გნეისებად, ამფიბოლიტებად და შისტებად. ეს გამოწვეულია იმით, რომ საშუალო და დიდ სიღრმეზე ტემპერატურა და წნევის ისეთი მაჩვენებელია, რომ ქვა რბილდება, დნება და ისევ მიედინება.
ამ ტიპის მეტამორფიზმის კლდეები გამოირჩევიან ორიენტაციის მიხედვით: როდესაც მასიური ტექსტურები მიედინება, ისინი ხდებიან ზოლიანი, წრფივი, ფიქალი, გნეისური და ყველა ღირშესანიშნაობა მოცემულია დინების მიმართულების მიმართ. მცირე სიღრმე არ იძლევა ამის საშუალებას. რადგან ქანების მეტამორფიზმი გვაჩვენებსდამსხვრეული, ფიქალი, თიხა ან გაფუჭებული ქანები. თუ შეცვლილი ქანები შეიძლება ასოცირებული იყოს ზოგიერთ ხაზთან, ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ ლოკალური რღვევის ლოკალური დისლოკაციის მეტამორფიზმზე (დინამომეტამორფიზმი). ამ პროცესის შედეგად წარმოქმნილ ქანებს ეწოდება მილონიტები, ფიქლები, კაკირიტები, კატაკლასიტები, ბრეჩიები. ცეცხლმოკიდებულ ქანებს, რომლებმაც გაიარეს მეტამორფიზმის ყველა სტადია, ორთოროკებს უწოდებენ (ეს არის ორთოშისტები, ორთოგნეისები და ა.შ.). თუ მეტამორფიზმის ქანები დანალექია, მათ უწოდებენ პარაკლდეებს (ეს არის პარაშისტები ან პარაგნეისები და ა.შ.).
მეტამორფიზმის ფაცია
მეტამორფიზმის მიმდინარეობის გარკვეულ თერმოდინამიკურ პირობებში გამოიყოფა ქანების ჯგუფები, სადაც მინერალური ასოციაციები შეესაბამება ამ პირობებს - ტემპერატურა (T), საერთო წნევა (Рსულ), წყლის ნაწილობრივი წნევა (P H2O).
მეტამორფიზმის ტიპები მოიცავს ხუთ მთავარ ფასციას:
1. მწვანე ფიქალები. ეს ფასცია ხდება ორას ორმოცდაათი გრადუსზე დაბალ ტემპერატურაზე და წნევაც არც ისე მაღალია - 0,3 კილობარამდე. ახასიათებს ბიოტიტი, ქლორიდი, ალბიტი (მჟავა პლაგიოკლაზები), სერიციტი (წვრილ-ფანტელი მუსკოვიტი) და სხვა. ჩვეულებრივ, ეს ფასცია დანალექ ქანებზეა გადაწეული.
2. ეპიდოტ-ამფიბოლიტის ფასცია მიიღება ოთხას გრადუსამდე ტემპერატურით და კილობარამდე წნევით. აქ სტაბილურია ამფიბოლები (ხშირად აქტინოლიტი), ეპიდოტი, ოლიგოკლაზა, ბიოტიტი, მოსკოვიტი და მსგავსი. ეს ფასცია ასევე ჩანს დანალექ ქანებში.
3. ამფიბოლიტის ფასცია გვხვდება ნებისმიერ ტიპზექანები - როგორც ცეცხლოვანი, ასევე დანალექი და მეტამორფული (ანუ, ეს ფასციები უკვე ექვემდებარებოდა მეტამორფიზმს - ეპიდოტურ-ამფიბოლურ ან მწვანეშისტის ფასციას). აქ მეტამორფული პროცესი შვიდას გრადუს ცელსიუსამდე ტემპერატურაზე მიმდინარეობს, წნევა კი სამ კილობარამდე იზრდება. ამ ფასციას ახასიათებს ისეთი მინერალები, როგორიცაა პლაგიოკლაზა (ანდესინი), ჰორნბლენდი, ალმანდინი (გარნეტი), დიოფსიდი და სხვა.
4. გრანულიტის ფასცია მიედინება ათას გრადუსზე მეტ ტემპერატურაზე, წნევით ხუთ კილობარამდე. აქ კრისტალიზდება მინერალები, რომლებიც არ შეიცავს ჰიდროქსილს (OH). მაგალითად, ენსტატიტი, ჰიპერსთენი, პიროპი (მაგნეზიური ბროწეული), ლაბრადორი და სხვა.
5. Eclogite fascia გადის უმაღლეს ტემპერატურაზე - ათას ნახევარზე მეტი გრადუსი, ხოლო წნევა შეიძლება იყოს ოცდაათ კილობარზე მეტი. პიროპი (გარნიტი), პლაგიოკლაზა, ომფაციტი (მწვანე პიროქსენი) აქ სტაბილურია.
სხვა ფასცია
სხვადასხვა რეგიონული მეტამორფიზმი არის ულტრამეტამორფიზმი, როდესაც ქანები მთლიანად ან ნაწილობრივ დნება. თუ ნაწილობრივ - ეს არის ანატექსია, თუ მთლიანად - ეს არის პალინგენეზი. ასევე გამოირჩევა მიგმატიზაცია - საკმაოდ რთული პროცესი, რომლის დროსაც ქანები წარმოიქმნება ფენებად, სადაც ცეცხლოვანი ქანები მონაცვლეობენ რელიქტთან, ანუ საწყის მასალასთან. გრანიტიზაცია ფართოდ გავრცელებული პროცესია, სადაც საბოლოო პროდუქტი სხვადასხვა გრანიტოიდებია. ეს, როგორც იქნა, გრანიტის წარმოქმნის ზოგადი პროცესის განსაკუთრებული შემთხვევაა. აქ ჩვენ გვჭირდება კალიუმის, ნატრიუმის, სილიციუმის შეყვანა და კალციუმის, მაგნიუმის, რკინის მოცილება ყველაზე აქტიური ტუტეებით, წყლით დანახშირორჟანგი.
ასევე გავრცელებულია დიაფთორეზი ან რეგრესიული მეტამორფიზმი. მაღალი წნევისა და ტემპერატურის დროს წარმოქმნილი მინერალების ასოციაციები იცვლება მათი დაბალი ტემპერატურის ფასციებით. როდესაც ამფიბოლიტის ფასცია ზედდება გრანულიტის ფასციაზე, ხოლო მწვანეშისტის და ეპიდოტ-ამფიბოლიტის ფასცია და ასე შემდეგ, ხდება დიაფტორეზი. სწორედ მეტამორფიზმის პროცესში ჩნდება გრაფიტის, რკინის, ალუმინის და სხვა მსგავსი საბადოები და გადანაწილებულია სპილენძის, ოქროსა და პოლიმეტალების კონცენტრაციები.
პროცესები და ფაქტორები
ქანების ცვლილებისა და აღორძინების პროცესები ხდება დროის ძალიან დიდ პერიოდებში, ისინი იზომება ასობით მილიონი წლის განმავლობაში. მაგრამ მეტამორფიზმის არც თუ ისე ინტენსიური, მნიშვნელოვანი ფაქტორები იწვევს ჭეშმარიტად გიგანტურ ცვლილებებს. ძირითადი ფაქტორები, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, არის წნევა და ტემპერატურა, რომლებიც ერთდროულად მოქმედებენ სხვადასხვა ინტენსივობით. ზოგჯერ მკვეთრად ჭარბობს ერთი ან მეორე ფაქტორი. ზეწოლას ასევე შეუძლია სხვადასხვანაირად იმოქმედოს კლდეებზე. ის შეიძლება იყოს ყოვლისმომცველი (ჰიდროსტატიკური) და მიმართული ცალმხრივად. ტემპერატურის მატება ზრდის ქიმიურ აქტივობას, ყველა რეაქცია აჩქარებს ხსნარებისა და მინერალების ურთიერთქმედებით, რაც იწვევს მათ რეკრისტალიზაციას. ასე იწყება მეტამორფიზმის პროცესი. წითლად გახურებული მაგმა აღწევს დედამიწის ქერქში, ახდენს ზეწოლას ქანებზე, ათბობს მათ და თან მოაქვს უამრავ ნივთიერებას თხევად და ორთქლში და ეს ყველაფერი აადვილებს რეაქციას მასპინძელ ქანებთან.
მეტამორფიზმის ტიპები მრავალფეროვანია, ისევე როგორც მრავალფეროვანია ამ პროცესების შედეგები. ATნებისმიერ შემთხვევაში, ძველი მინერალები გარდაიქმნება და ყალიბდება ახლები. მაღალ ტემპერატურაზე ამას ჰიდრომეტამორფიზმი ეწოდება. დედამიწის ქერქის ტემპერატურის სწრაფი და მკვეთრი მატება ხდება მაშინ, როდესაც მაგმა ამოდის და მასში შემოიჭრება, ან შეიძლება იყოს დედამიწის ქერქის მთელი ბლოკების (დიდი არეების) ჩაძირვის შედეგი ტექტონიკური პროცესების დროს დიდ სიღრმეებში. ხდება ქანების უმნიშვნელო დნობა, რაც, მიუხედავად ამისა, იწვევს მადნებისა და ქანების ქიმიური და მინერალური შემადგენლობისა და ფიზიკური თვისებების შეცვლას, ზოგჯერ მინერალური საბადოების ფორმაც კი იცვლება. მაგალითად, ჰემატიტი და მაგნეტიტი წარმოიქმნება რკინის ჰიდროქსიდებისგან, კვარცი ოპალიდან, ხდება ქვანახშირის მეტამორფიზმი - მიიღება გრაფიტი და კირქვა უეცრად კრისტალიზდება მარმარილოში. ეს გარდაქმნები ხდება, თუმცა დიდი ხნის განმავლობაში, მაგრამ ყოველთვის სასწაულებრივი გზით, რაც კაცობრიობას აძლევს მინერალების საბადოებს.
ჰიდროთერმული პროცესები
როდესაც ხდება მეტამორფიზმის პროცესი, მის მახასიათებლებზე გავლენას ახდენს არა მხოლოდ მაღალი წნევა და ტემპერატურა. დიდი როლი ენიჭება ჰიდროთერმულ პროცესებს, სადაც ჩართულია როგორც გამაგრილებელი მაგმებისგან გამოთავისუფლებული არასრულწლოვანი წყლები, ასევე ზედაპირული (ვანდოზური) წყლები. ამგვარად, მეტამორფოზებულ ქანებში ყველაზე ტიპიური მინერალები ჩნდება: პიროქსენი, ამფიბოლები, გარნიტები, ეპიდოტები, ქლორიტები, მიკა, კორუნდი, გრაფიტი, სერპენტინი, ჰემატიტი, ტალკი, აზბესტი, კაოლინიტი. ხდება, რომ გარკვეული მინერალები ჭარბობს, მათ შორის იმდენია, რომ სახელებიც კი ასახავს შინაარსის სიდიდეს: პიროქსენის გნაისები, ამფიბოლური გნაისები, ბიოტიტი.ფიქალები და მსგავსი.
მინერალების წარმოქმნის ყველა პროცესი - როგორც მაგმატური, ასევე პეგმატიტი და მეტამორფიზმი - შეიძლება დახასიათდეს როგორც პარაგენეზის ფენომენი, ანუ ბუნებაში მინერალების ერთობლივი არსებობა, რაც განპირობებულია მათი წარმოქმნის პროცესის საერთოობით. და მსგავსი პირობები - როგორც ფიზიკურ-ქიმიური, ასევე გეოლოგიური. პარაგენეზი გვიჩვენებს კრისტალიზაციის ფაზების თანმიმდევრობას. ჯერ - მაგმატური დნება, შემდეგ პეგმატიტის ნარჩენები და ჰიდროთერმული გამონაბოლქვი, ან ეს არის ნალექები წყალხსნარებში. როდესაც მაგმა შედის კონტაქტში ძირითად ქანებთან, ის ცვლის მათ, მაგრამ ის თავად იცვლება. და თუ ცვლილებები ხდება ინტრუზიული კლდის შემადგენლობაში, მათ უწოდებენ ენდოკონტაქტურ ცვლილებებს, ხოლო თუ მასპინძელი ქანები იცვლება, მათ უწოდებენ ეგზოკონტაქტურ ცვლილებებს. ქანები, რომლებმაც განიცადეს მეტამორფიზმი, ქმნიან ცვლილებების ზონას ან ჰალოს, რომლის ბუნება დამოკიდებულია მაგმის შემადგენლობაზე, აგრეთვე მასპინძელი ქანების თვისებებზე და შემადგენლობაზე. რაც უფრო დიდია შეუსაბამობა შემადგენლობაში, მით უფრო ინტენსიურია მეტამორფიზმი.
მიმდევრობა
კონტაქტური ტრანსფორმაციები უფრო გამოხატულია არასტაბილური ინგრედიენტებით მდიდარ მჟავას შეღწევაში. მასპინძელი ქანები შეიძლება განლაგდეს შემდეგი თანმიმდევრობით (მეტამორფიზმის ხარისხის კლებასთან ერთად): თიხები და ფიქლები, კირქვები და დოლომიტები (კარბონატული ქანები), შემდეგ ცეცხლოვანი ქანები, ვულკანური ტუფები და ტუფის ქანები, ქვიშაქვები, სილიციუმის ქანები. კონტაქტური მეტამორფიზმი იზრდება ქანების ფორიანობისა და ნაპრალის გაზრდით, რადგან აირები და ორთქლები ადვილად ცირკულირებენ მათში.
და ყოველთვის,აბსოლუტურად ყველა შემთხვევაში, კონტაქტის ზონის სისქე პირდაპირპროპორციულია ინტრუზიული სხეულის ზომებისა და კუთხე უკუპროპორციულია იქ, სადაც საკონტაქტო ზედაპირი ქმნის ჰორიზონტალურ სიბრტყეს. კონტაქტური ჰალოების სიგანე ჩვეულებრივ რამდენიმე ასეული მეტრია, ზოგჯერ ხუთ კილომეტრამდე, ძალიან იშვიათ შემთხვევებში უფრო მეტიც. ეგზოკონტაქტური ზონის სისქე გაცილებით მეტია, ვიდრე ენდოკონტაქტური ზონის სისქე. მეტამორფიზმის პროცესები ეგზოკონტაქტური ზონის ლითონის ფორმირებაში გაცილებით მრავალფეროვანია. ენდოკონტაქტური ქანები წვრილმარცვლოვანია, საკმაოდ ხშირად პორფირიტული და შეიცავს უფრო მეტ ფერადი ლითონებს. ეგზოკონტაქტის დროს მეტამორფიზმის ინტენსივობა საკმაოდ მკვეთრად იკლებს, შორდება შეჭრას.
კონტაქტური მეტამორფიზმის ქვესახეობა
მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ კონტაქტურ მეტამორფიზმს და მის სახეობებს - თერმულ და მეტასომატურ მეტამორფიზმს. ნორმალური - თერმული, ეს ხდება საკმაოდ დაბალ წნევაზე და მაღალ ტემპერატურაზე, არ არის ახალი ნივთიერებების მნიშვნელოვანი შემოდინება უკვე გაგრილებული შეჭრისგან. კლდე ხელახლა კრისტალიზდება, ზოგჯერ წარმოიქმნება ახალი მინერალები, მაგრამ ქიმიურ შემადგენლობაში მნიშვნელოვანი ცვლილება არ შეინიშნება. თიხის ფიქლები შეუფერხებლად გადადის რქოვანებში, კირქვები კი მარმარილოებში. მინერალები იშვიათად წარმოიქმნება თერმული მეტამორფიზმის დროს, გარდა გრაფიტისა და აპატიტის შემთხვევითი საბადოებისა.
მეტასომატური მეტამორფიზმი აშკარად ჩანს ინტრუზიულ სხეულებთან კონტაქტისას, მაგრამ მისი გამოვლინებები ხშირად ფიქსირდება იმ ადგილებში, სადაც განვითარდა რეგიონალური მეტამორფიზმი. ასეთი გამოვლინებებისაკმაოდ ხშირად შეიძლება დაკავშირებული იყოს მინერალურ საბადოებთან. ეს შეიძლება იყოს მიკა, რადიოაქტიური ელემენტები და მსგავსი. ამ შემთხვევებში ხდებოდა მინერალების ჩანაცვლება, რომელიც მიმდინარეობდა თხევადი და აირის ხსნარების სავალდებულო მონაწილეობით და თან ახლდა ქიმიური შემადგენლობის ცვლილება..
დისლოკაცია და ზემოქმედების მეტამორფიზმი
დისლოკაციის მეტამორფიზმის მრავალი სინონიმი არსებობს, ამიტომ თუ მოხსენიებულია კინეტიკური, დინამიური, კატაკლასტური მეტამორფიზმი ან დინამომეტამორფიზმი, ჩვენ ვსაუბრობთ იგივეზე, რაც ნიშნავს კლდის მინერალურ სტრუქტურულ ტრანსფორმაციას ტექტონიკური ძალების მოქმედების დროს. იგი მთის დაკეცვის დროს წმინდა წყვეტილი აშლილობის ზონებში და მაგმის მონაწილეობის გარეშე. აქ მთავარი ფაქტორებია ჰიდროსტატიკური წნევა და უბრალოდ სტრესი (ცალმხრივი წნევა). ამ ზეწოლის სიდიდისა და თანაფარდობის მიხედვით, დისლოკაციის მეტამორფიზმი ახდენს კლდის მთლიანად ან ნაწილობრივ, მაგრამ მთლიანად რეკრისტალიზაციას, ან ქანები დამსხვრეულია, ნადგურდება და ასევე ხელახლა კრისტალიზდება. გამომავალი ფიქლების, მილონიტების, კატაკლაზიტების მრავალფეროვნებაა.
ზემოქმედების ან ზემოქმედების მეტამორფიზმი ხდება ძლიერი მეტეორიტული დარტყმითი ტალღის მეშვეობით. ეს არის ერთადერთი ბუნებრივი პროცესი, სადაც შესაძლებელია ამ ტიპის მეტამორფიზმის დაკვირვება. მთავარი მახასიათებელია მყისიერი გარეგნობა, უზარმაზარი პიკური წნევა, ერთი და ნახევარი ათასი გრადუსზე მეტი ტემპერატურა. შემდეგ მაღალი წნევის ფაზები ჩამოყალიბდა მთელი რიგი ნაერთებისთვის - რინგვუდიტი, ბრილიანტი, სტიშოვიტი, კოეზიტი. ქანები და მინერალები დამსხვრეულია,მათი ბროლის გისოსები განადგურებულია, ჩნდება დიაპლექტური მინერალები და სათვალეები, ყველა კლდე დნება.
მეტამორფიზმის მნიშვნელობები
მეტამორფული ქანების ღრმა შესწავლისას, გარდა ზემოთ ჩამოთვლილი ცვლილებების ძირითადი ტიპებისა, ხშირად გამოიყენება ამ კონცეფციის ზოგიერთი სხვა მნიშვნელობა. ეს, მაგალითად, არის პროგრადული (ან პროგრესული) მეტამორფიზმი, რომელიც მიმდინარეობს ენდოგენური პროცესების აქტიური მონაწილეობით და ინარჩუნებს კლდის მყარ მდგომარეობას დაშლისა და დნობის გარეშე. დაბალტემპერატურების არსებობის ადგილზე მინერალების უფრო მაღალტემპერატურული გაერთიანებების გამოჩენასთან ერთად, ჩნდება პარალელური სტრუქტურები, მინერალებიდან ნახშირორჟანგისა და წყლის რეკრისტალიზაცია და გამოყოფა..
ასევე გათვალისწინებულია რეგრესიული მეტამორფიზმი (ან რეტროგრადული, ან მონოდიაფთორეზი). ამ შემთხვევაში, მინერალური გარდაქმნები გამოწვეულია მეტამორფული ქანების და მაგმატური ქანების ახალ პირობებთან ადაპტაციით მეტამორფიზმის ქვედა ეტაპებზე, რამაც გამოიწვია დაბალი ტემპერატურის მინერალების გამოჩენა მაღალი ტემპერატურის ნაცვლად. ისინი ჩამოყალიბდნენ მეტამორფიზმის წინა პროცესების დროს. შერჩევითი მეტამორფიზმი არის შერჩევითი პროცესი, ცვლილებები ხდება შერჩევით, მხოლოდ მიმდევრობის გარკვეულ ნაწილში. აქ არის ქიმიური შემადგენლობის ჰეტეროგენულობა, სტრუქტურის ან ტექსტურის თავისებურებები და მსგავსი.
