Zawartość
- Metamorfizm i minerały
- Foliowane skały metamorficzne
- Przyczyna foliacji
- Niefoliowane skały metamorficzne
Skały są podzielone na trzy podstawowe typy w zależności od ich formy. Skały magmowe, takie jak granit i bazalt, krystalizują się, gdy schładzają się ze stanu stopionego, zwanego magmą. Skały osadowe mogą powstawać ze zniszczonych fragmentów starszych skał, pozostałości organizmów lub przez odparowanie wody bogatej w chemikalia. Trzeci główny rodzaj skały to metamorficzny, co oznacza, że skały zostały zmienione. Skały metamorficzne, w tym gnejs i marmur, zmieniają się, gdy ekstremalne ciepło i ciśnienie powodują zmiany minerałów w wyniku rekrystalizacji. Wiele skał metamorficznych wydaje się warstwowych, efekt zwany foliacją.
Metamorfizm i minerały
Kiedy każdy rodzaj skały jest narażony na wysoką temperaturę, wysokie ciśnienie lub jedno i drugie, ziarna minerałów w skałach mają tendencję do zmiany. Wysokie ciśnienie związane z głębokim zakopywaniem powoduje migrację atomów wzdłuż i między kontaktami ziarno-ziarno. Ta migracja pozwala na zmianę kształtu ziaren mineralnych. Gdy obecne minerały są niestabilne w temperaturze i ciśnieniu otoczenia, migrujące atomy mogą łączyć się, tworząc minerały, które nie były obecne w pierwotnej skale. Te mikroskopijne zmiany w kształcie minerałów i chemii zachodzą nawet wtedy, gdy skała się nie topi.
Foliowane skały metamorficzne
Foliacja obserwowana w skałach metamorficznych jest preferencyjnym zestawieniem kryształów mineralnych, na przykład minerałów podobnych do arkusza, takich jak mikas (muskowit i biotyt) i minerały ilaste. To wyrównanie tworzy prymitywne warstwowanie w słabo lub średnio metamorfozowanych skałach, takich jak łupek i łupek. W gnejsie, skała metamorficzna wynikająca z najwyższej temperatury i ciśnienia, większe ziarna mineralne dzielą się na charakterystyczne pasmowanie lub nakładanie warstw. Foliacja jest cechą charakterystyczną niektórych, choć nie wszystkich, skał metamorficznych.
Przyczyna foliacji
Wszystkie skały są pod presją w wyniku pochówku. To ograniczające ciśnienie wzrasta proporcjonalnie do głębokości pochówku. Na dużych głębokościach ciśnienie jest wystarczające, aby spowodować rekrystalizację wzdłuż granic ziaren, ale ponieważ ciśnienie ograniczające jest takie samo we wszystkich kierunkach, ziarna mineralne hodowane w tych warunkach o jednolitym naprężeniu nie mają preferencyjnego kierunku wzrostu. Skała, która rekrystalizuje w tych warunkach, będzie składać się z losowo zorientowanych ziaren.
Jeśli skała poddawana metamorfizmowi jest poddawana naprężeniom kierunkowym, takim jak może wystąpić w przypadku zderzenia dwóch płyt tektonicznych, ciśnienie nie jest równe we wszystkich kierunkach. W takich przypadkach miękkie ziarna mineralne będą miały tendencję do spłaszczania się prostopadle do kierunku maksymalnego ciśnienia. Co ważniejsze, rekrystalizowane ziarna mineralne rosnące w środowisku różnicy ciśnień częściej tworzą kształty, które są dopasowane do najdłuższych wymiarów prostopadłych do kierunku maksymalnego ciśnienia. Wyrównanie ziaren skutkuje warstwowym mocznikiem. Oznacza to, że do utworzenia foliowanych skał metamorficznych wymagane jest naprężenie różnicowe związane z różnym ciśnieniem w różnych kierunkach.
Niefoliowane skały metamorficzne
Nie wszystkie skały metamorficzne są foliowane. Niektóre skały metamorficzne powstają w wyniku „wypieku” przez wtargnięcie ciał magmy. Te kontaktowe skały metamorficzne na ogół nie wykazują foliacji, ponieważ ciśnienie jest prawie równe we wszystkich kierunkach.
Inną przyczyną niefoliowanych skał metamorficznych jest jednorodna skała macierzysta. Skały foliowane zwykle powstają ze skał macierzystych zawierających wiele minerałów lub z mieszanin wielu rodzajów skał. Niefoliowane marmurowe skały metamorficzne i kwarcyt rozwijają się w warunkach różnicowego obciążenia, gdy oryginalne skały są stosunkowo czyste i nie wyhodowują nowych rodzajów minerałów w celu rozwinięcia foliacji.