Шта чини метаморфне стијене тако јединственим?

Метаморфне стијене су трећа велика класа стена. Јављају се када седиментни и магматске стене постају промењени или метаморфозирани под условима под земљом. Четири главна средства која метаморфозирају стене су топлота, притисак, течности и напрезање. Ови агенси могу деловати и комуницирати на готово бесконачно много различитих начина. Као резултат тога, већина од хиљаде ретких минерала познатих науци јавља се у метаморфним стенама.

Метаморфизам делује у две скале: регионалној и локалној. Метаморфизам регионалне размјере углавном се јавља дубоко у подземљу орогенезијеили епизода о изградњи планина. Настале метаморфне стијене из језгара великих планинских ланаца попут Аппалацхианс. Локални метаморфизам се дешава на много мањем нивоу, обично од оближњих магнетних упада. Понекад се назива контактним метаморфизмом.

Главна карактеристика која идентификује метаморфне стијене

• Пошто су њихова минерална зрна чврсто расла заједно током метаморфизма, обично су јаке стене.
• Направљени су од различитих минерали него друге врсте стена и имају широку палету боја и сјаја.
• Често показују знакове истезања или стезања, што им даје пругасти изглед.

Топлина и притисак обично раде заједно, јер се обоје повећавају како дубље улазите у Земљу. При високим температурама и притисцима, минерали у већини стена разграђују се и прелазе у другачији скуп минерала који су стабилни у новим условима. Добар пример су минерали глине седиментних стена. Глине су површински минерали, који се формирају као фелдспар и сљуба разграђују се у условима на Земљиној површини. С топлином и притиском полако се враћају сљубљу и пољима. Чак и са својим новим скупинама минерала, метаморфне стијене могу имати исту укупну хемију као пре метаморфизма.

Течности су важан агенс метаморфизма. Већина стијена садржи мало воде, али највише се задржавају седиментне стијене. Прво, ту је вода која је била заробљена у седименту како је постала стена. Друго, ту је вода коју ослобађају минерали глине како се враћају у фелдспар и сљубљу. Ова вода може постати толико напуњена раствореним материјалима да је добијена течност у основи течни минерал. Може бити кисела или алкална, пуна силицијума (формира калцедон) или пуна сулфида или карбоната или једињења метала, у бесконачним сортама. Течности имају тенденцију да одлазе од својих места рођења, у интеракцији са стијенама другде. Тај процес, који мења хемију стене као и састав минерала, назива се метасоматизам.

Напрезање односи се на било какву промену облика стена услед силе напрезања. Кретање по неисправној зони је један пример. У плитким стијенама силе смицања једноставно млеве и дробе минерална зрна (катаклаза) да би добили катакласит. Непрекидно мљевење даје чврсти и непокретни камени милонит.

Различити степени метаморфизма стварају карактеристичне групе метаморфних минерала. Они су организовани у метаморфне фације, алат који петролози користе за дешифровање историје метаморфизам.

Под већом топлином и притиском, како се почињу формирати метаморфни минерали попут сљубе и пољског шпарха, сој их оријентише у слојевима. Присуство минералних слојева, које се називају фолијација, је важно својство за класификацију метаморфне стијене. Како се сој повећава, фолија постаје интензивнија, а минерали се могу сортирати у дебље слојеве. Посипане стијене које се формирају у овим условима називају се сцхист или гнеисс, у зависности од њихове текстуре. Сцхист је фино фолиран док је гнеисс организован у приметним, широким тракама минерала.

Необрањене стијене се јављају када је топлота велика, али је притисак низак или једнак на све стране. То спречава доминантне минерале да показују било какво видљиво поравнање. Ипак, минерали рекристалишу, повећавајући укупну снагу и густину стене.

Тхе седиментни камени шкриљац метаморфозе прво у шкриљевца, затим у филат, а затим у сцхист-богата скола. Минерал кварц не мења се под високом температуром и притиском, мада постаје снажније зацементирана. Тако се седиментни камени пешчаник претвара у кварцит. Међусобне стијене које мешају песак и глину - блатњаве - метаморфозе у шхисте или гнеисе. Седиментни камени кречњак се рекристализира и постаје мермер.

Маглене стијене дају другачији скуп минерала и метаморфних врста стена. Ови укључују серпентинит, блуесцхист, сапунски камен и друге ретке врсте као што је еклогит.

Метаморфизам може бити толико интензиван, да сва четири фактора делују у њиховом екстремном распону, да се фолија може изобличити и промешати попут јаког; резултат тога је мигматит. С даљим метаморфизмом, стене могу почети да личе плутониц гранити. Ове врсте стијена радују стручњаке због онога што кажу о условима дубоког постављања током ствари попут судара у плочи.

Тип метаморфизма који је важан у одређеним локалитетима је контактни метаморфизам. То се најчешће дешава у близини магнетних упада, где се врућа магма присиљава на седиментне слојеве. Стијене поред инвазије магма се пеку у хорнфелсу или његовом грубозрнатом рођак гранофелсу. Магма може одтргати комаде сеоске стене са зида канала и претворити их у егзотичне минерале. Површински токови лаве и подземни пожари угља такође могу изазвати благи контактни метаморфизам, сличан степену који се појављује када опека за печење.