Ճնշման, բարձր ջերմաստիճանի, ապարների մեջ նյութերի հեռացման կամ ներմուծման ազդեցության տակ՝ նստվածքային, մագմատիկ, մետամորֆ, ցանկացած՝ դրանց ձևավորումից հետո տեղի են ունենում փոփոխման գործընթացներ, և դա մետամորֆիզմ է։ Նման գործընթացները կարելի է բաժանել երկու լայն խմբի՝ տեղային մետամորֆիզմ և խորը: Վերջինը կոչվում է նաև տարածաշրջանային, իսկ առաջինը` տեղական մետամորֆիզմ: Դա կախված է գործընթացի մասշտաբից:
Տեղական մետամորֆիզմ
Տեղական մետամորֆիզմը չափազանց մեծ կատեգորիա է, և այն նաև բաժանվում է հիդրոթերմային մետամորֆիզմի, այսինքն՝ ցածր և միջին ջերմաստիճանի, կոնտակտային և ավտոմետամորֆիզմի։ Վերջինս պնդացումից կամ կարծրացումից հետո հրային ապարների փոփոխության գործընթացն է, երբ դրանց վրա ազդում են մնացորդային լուծույթները, որոնք նույն մագմայի արգասիք են և շրջանառվում են ապարում։ Նման մետամորֆիզմի օրինակներ են դոլոմիտների, ուլտրամաֆիկ ապարների և հիմնական ապարների օձաձևացումը և դիաբազների քլորացումը։ Հաջորդ տեսակը բնութագրվում էարդեն իր անունով։
Կոնտակտային մետամորֆիզմը տեղի է ունենում ընդունող ապարների և հալած մագմայի սահմաններում, երբ գործում են մագմայից եկող ջերմաստիճանները, հեղուկները (իներտ գազեր, բոր, ջուր): Հալո կամ կոնտակտային հարվածների գոտին կարող է լինել երկու-հինգ կիլոմետր հեռավորության վրա ամրացված մագմայից: Մետամորֆիզմի այս ապարները հաճախ դրսևորում են մետասոմատիզմ, որտեղ մի քարը կամ հանքանյութը փոխարինվում է մյուսով: Օրինակ, կոնտակտային skarns, hornfelses. Մետամորֆիզմի հիդրոթերմալ գործընթացը տեղի է ունենում, երբ ժայռերը փոփոխվում են ջրային ջերմային լուծույթների պատճառով, որոնք ազատվում են ժայթքման պնդացման և բյուրեղացման արդյունքում: Այստեղ նույնպես մեծ նշանակություն ունեն մետասոմատիզմի պրոցեսները։
Տարածաշրջանային մետամորֆիզմ
Տարածաշրջանային մետամորֆիզմը տեղի է ունենում մեծ տարածքներում, որտեղ երկրակեղևը շարժական է և ընկղմված է տեկտոնական գործընթացների ազդեցության տակ մեծ տարածքներում մինչև խորությունը: Սա հանգեցնում է հատկապես բարձր ճնշման և բարձր ջերմաստիճանի: Տարածաշրջանային մետամորֆիզմը պարզ կրաքարերն ու դոլոմիտները վերածում է մարմարի, իսկ գրանիտները, դիորիտները, սիենիտները՝ գրանիտային գնեյսների, ամֆիբոլիտների և շշերի։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ միջին և մեծ խորություններում ջերմաստիճանի և ճնշման այնպիսի ցուցիչներ են, որ քարը փափկվում է, հալվում և նորից հոսում։
Այս տիպի մետամորֆիզմի ժայռերը տարբերվում են իրենց կողմնորոշմամբ. երբ զանգվածային հյուսվածքները հոսում են, դրանք դառնում են գծավոր, գծային, թերթաքարային, գնեյսական, և բոլոր ուղենիշները տրվում են հոսքի ուղղության համեմատ: Փոքր խորքերը դա թույլ չեն տալիս։ Քանի որ ժայռերի մետամորֆիզմը մեզ ցույց է տալիսմանրացված, թերթաքարային, կավային կամ քայքայված ապարներ: Եթե փոփոխված ապարները կարող են կապված լինել որոշ գծերի հետ, մենք կարող ենք խոսել տեղային մոտ խզվածքի տեղահանման մետամորֆիզմի մասին (դինամոմետամորֆիզմ): Այս գործընթացի արդյունքում առաջացած ապարները կոչվում են միլոնիտներ, թերթաքարեր, կակիրիտներ, կատակլազիտներ, բրեկչաներ։ Մետամորֆիզմի բոլոր փուլերն անցած հրաբխային ապարները կոչվում են օրթորոկներ (սրանք օրթոշիստներ, օրթոգնեյսներ և այլն)։ Եթե մետամորֆիզմի ապարները նստվածքային են, ապա դրանք կոչվում են պարաքարեր (դրանք պարաշիստներ են կամ պարագնեյսներ և այլն):
Մետամորֆիզմի ֆասես
Մետամորֆիզմի ընթացքի որոշակի թերմոդինամիկական պայմաններում առանձնանում են ապարների խմբեր, որտեղ հանքային միավորումները համապատասխանում են այս պայմաններին՝ ջերմաստիճան (T), ընդհանուր ճնշում (Рընդհանուր), ջրի մասնակի ճնշում (P H2O).
Մետամորֆիզմի տեսակները ներառում են հինգ հիմնական ֆասիաներ.
1. Կանաչ սալիկներ. Այս ֆասիան առաջանում է երկու հարյուր հիսուն աստիճանից ցածր ջերմաստիճանում, և ճնշումը նույնպես շատ բարձր չէ՝ մինչև 0,3 կիլոբար: Բնորոշվում է բիոտիտով, քլորիդով, ալբիտով (թթվային պլագիոկլազներ), սերիցիտով (մանրափաթիլ մուսկովիտ) և այլն։ Սովորաբար այս ֆասիան դրվում է նստվածքային ապարների վրա:
2. Էպիդոտ-ամֆիբոլիտ ֆասիան ստացվում է մինչև չորս հարյուր աստիճան ջերմաստիճանով և մինչև կիլոբար ճնշմամբ։ Այստեղ կայուն են ամֆիբոլները (հաճախ ակտինոլիտը), էպիդոտը, օլիգոկլազը, բիոտիտը, մուսկովիտը և այլն։ Այս ֆասիան կարելի է տեսնել նաև նստվածքային ապարներում։
3. Ամֆիբոլիտային ֆասիա հանդիպում է ցանկացած տեսակի վրաժայռեր՝ և՛ հրային, և՛ նստվածքային, և՛ մետամորֆ (այսինքն, այս ֆասիաներն արդեն ենթարկվել են մետամորֆիզմի ՝ էպիդոտ-ամֆիբոլիկ կամ կանաչաշիստական ֆասիա): Այստեղ մետամորֆային պրոցեսը տեղի է ունենում մինչև յոթ հարյուր աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում, իսկ ճնշումը բարձրանում է մինչև երեք կիլոբար: Այս ֆասիան բնութագրվում է այնպիսի միներալներով, ինչպիսիք են պլագիոկլազը (անդեզին), եղջյուրը, ալմանդինը (նռնաքար), դիոպսիդը և այլն:
4. Գրանուլիտային ֆասիան հոսում է ավելի քան հազար աստիճան ջերմաստիճանում մինչև հինգ կիլոբար ճնշմամբ: Այստեղ բյուրեղանում են այն հանքանյութերը, որոնք չեն պարունակում հիդրոքսիլ (OH): Օրինակ՝ էնստատիտ, հիպերսթեն, պիրոպ (մագնեզիական նռնաքար), լաբրադոր և այլն։
5. Eclogite fascia-ն անցնում է ամենաբարձր ջերմաստիճաններում՝ ավելի քան մեկուկես հազար աստիճան, իսկ ճնշումը կարող է լինել ավելի քան երեսուն կիլոբար: Պիրոպը (նռնաքար), պլագիոկլազը, օմֆացիտը (կանաչ պիրոքսեն) այստեղ կայուն են։
Այլ ֆասիա
Տարածաշրջանային մետամորֆիզմի բազմազանությունը ուլտրամետամորֆիզմ է, երբ ապարները ամբողջությամբ կամ մասամբ հալվում են: Եթե մասամբ, սա անատեքս է, եթե ամբողջությամբ, սա պալինգենեզ է: Առանձնացվում է նաև միգմատիզացիա՝ բավականին բարդ գործընթաց, որի ժամանակ ապարները ձևավորվում են շերտերով, որտեղ հրաբխային ապարները փոխարինվում են ռելիկտով, այսինքն՝ սկզբնական նյութով։ Գրանիտացումը լայնորեն տարածված գործընթաց է, որտեղ վերջնական արդյունքը գրանիտոիդների բազմազանությունն է: Սա, ասես, գրանիտի ձևավորման ընդհանուր գործընթացի հատուկ դեպք է: Այստեղ մեզ անհրաժեշտ է կալիումի, նատրիումի, սիլիցիումի ներմուծում և կալցիումի, մագնեզիումի, երկաթի հեռացում ամենաակտիվ ալկալիներով, ջրով ևածխածնի երկօքսիդ.
Տարածված է նաև Դիաֆթորեզը կամ ռեգրեսիվ մետամորֆիզմը։ Բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում առաջացած միներալների միավորումները փոխարինվում են դրանց ցածր ջերմաստիճանի ֆասիաներով: Երբ ամֆիբոլիտային ֆասիան դրվում է գրանուլիտային ֆասիայի վրա, իսկ կանաչաշիստական և էպիդոտ-ամֆիբոլիտ ֆասիան և այլն, առաջանում է դիաֆտորեզ: Մետամորֆիզմի գործընթացում է, որ առաջանում են գրաֆիտի, երկաթի, կավահողի և նմանատիպ այլ հանքավայրեր, և պղնձի, ոսկու և բազմամետաղների կոնցենտրացիաները վերաբաշխվում են։
Գործընթացներ և գործոններ
Ամերի փոփոխության և վերածնման գործընթացները տեղի են ունենում շատ երկար ժամանակաշրջաններում, դրանք չափվում են հարյուր միլիոնավոր տարում: Բայց նույնիսկ ոչ շատ ինտենսիվ, մետամորֆիզմի էական գործոնները հանգեցնում են իսկապես հսկա փոփոխությունների: Հիմնական գործոններն են, ինչպես արդեն նշվեց, ճնշումներն ու ջերմաստիճանները, որոնք միաժամանակ գործում են տարբեր ինտենսիվությամբ։ Երբեմն այս կամ այն գործոնը կտրուկ գերակշռում է։ Ճնշումը կարող է նաև գործել ժայռերի վրա տարբեր ձևերով: Այն կարող է լինել համապարփակ (հիդրոստատիկ) և ուղղված լինել միակողմանի: Ջերմաստիճանի բարձրացումը մեծացնում է քիմիական ակտիվությունը, բոլոր ռեակցիաներն արագանում են լուծույթների և միներալների փոխազդեցությամբ, ինչը հանգեցնում է դրանց վերաբյուրեղացման։ Այսպիսով սկսվում է մետամորֆիզմի գործընթացը: Շիկացած մագման թափանցում է երկրակեղև, ճնշում գործադրում ապարների վրա, տաքացնում դրանք և իր հետ հեղուկ և գոլորշի վիճակում բերում բազմաթիվ նյութեր, և այս ամենը հեշտացնում է ռեակցիաները հյուրընկալող ապարների հետ։
Մետամորֆիզմի տեսակները բազմազան են, նույնքան բազմազան են այդ գործընթացների հետևանքները: ATՀամենայն դեպս, հին հանքանյութերը փոխակերպվում են և ձևավորվում նորերը։ Բարձր ջերմաստիճանի դեպքում դա կոչվում է հիդրոմետամորֆիզմ: Երկրակեղևի ջերմաստիճանի արագ և կտրուկ աճը տեղի է ունենում, երբ մագման բարձրանում և ներխուժում է դրա մեջ, կամ դա կարող է լինել տեկտոնական գործընթացների ընթացքում երկրակեղևի ամբողջ բլոկների (մեծ տարածքների) սուզման հետևանք՝ մեծ խորություններում: Տեղի է ունենում ապարների աննշան հալում, որը, այնուամենայնիվ, հանգեցնում է հանքաքարերի և ապարների փոփոխության քիմիական և հանքային բաղադրության և ֆիզիկական հատկությունների, երբեմն նույնիսկ հանքային հանքավայրերի ձևի փոփոխության։ Օրինակ, հեմատիտը և մագնիտիտը ձևավորվում են երկաթի հիդրօքսիդներից, քվարցը օպալից, տեղի է ունենում ածխի մետամորֆիզմ՝ ստացվում է գրաֆիտ, իսկ կրաքարը հանկարծակի վերածվում է մարմարի։ Այս փոխակերպումները տեղի են ունենում, թեև երկար ժամանակ, բայց միշտ հրաշքով, ինչը մարդկությանը տալիս է օգտակար հանածոների պաշարներ։
Հիդրոջերմային գործընթացներ
Երբ տեղի է ունենում մետամորֆիզմի գործընթաց, ոչ միայն բարձր ճնշումներն ու ջերմաստիճանները ազդում են դրա բնութագրիչների վրա: Հսկայական դեր է հատկացվում հիդրոթերմային պրոցեսներին, որտեղ ներգրավված են ինչպես հովացման մագմայից արտազատվող երիտասարդ, այնպես էլ մակերևութային (վանդոզային) ջրերը: Ամենատիպիկ միներալները, այսպիսով, հայտնվում են փոխակերպված ապարներում՝ պիրոքսեններ, ամֆիբոլներ, նռնաքարեր, էպիդոտներ, քլորիտներ, միկա, կորունդ, գրաֆիտ, օձ, հեմատիտ, տալկ, ասբեստ, կաոլինիտ: Պատահում է, որ որոշ հանքանյութեր գերակշռում են, դրանք այնքան շատ են, որ նույնիսկ անվանումներն են արտացոլում պարունակության մեծությունը՝ պիրոքսեն գնեյսներ, ամֆիբոլային գնեյսեր, բիոտիտ։սալաքարեր և այլն։
Օգտակար հանածոների առաջացման բոլոր գործընթացները՝ և՛ մագմատիկ, և՛ պեգմատիտ, և՛ մետամորֆիզմներ, կարելի է բնութագրել որպես պարագենեզի երևույթ, այսինքն՝ բնության մեջ միներալների համատեղ առկայություն, ինչը պայմանավորված է դրանց առաջացման գործընթացի ընդհանրությամբ։ և նմանատիպ պայմաններ՝ և՛ ֆիզիկաքիմիական, և՛ երկրաբանական: Պարագենեզը ցույց է տալիս բյուրեղացման փուլերի հաջորդականությունը: Նախ՝ մագմատիկ հալոցքը, ապա պեգմատիտի մնացորդները և հիդրոթերմային արտանետումները, կամ դրանք նստվածքներ են ջրային լուծույթներում։ Երբ մագման շփվում է հիմնական ապարների հետ, այն փոխում է դրանք, բայց ինքն իրեն փոխում է։ Իսկ եթե ինտրուզիվ ապարների բաղադրության մեջ փոփոխություններ են տեղի ունենում, դրանք կոչվում են էնդոկոնտակտային փոփոխություններ, իսկ եթե հյուրընկալող ապարները փոխվում են, ապա դրանք կոչվում են էկզոկոնտակտային փոփոխություններ։ Մետամորֆիզմի ենթարկված ապարները կազմում են փոփոխությունների գոտի կամ լուսապսակ, որոնց բնույթը կախված է մագմայի բաղադրությունից, ինչպես նաև ընդունող ապարների հատկություններից և բաղադրությունից։ Որքան մեծ է կազմի անհամապատասխանությունը, այնքան ավելի ինտենսիվ է մետամորֆիզմը։
Հաջորդականություն
Կոնտակտային փոխակերպումները ավելի ցայտուն են ցնդող բաղադրիչներով հարուստ թթվային ներխուժման դեպքում: Ընդունող ապարները կարող են դասավորվել հետևյալ հաջորդականությամբ (մետամորֆիզմի աստիճանի նվազմամբ)՝ կավեր և թերթաքարեր, կրաքարեր և դոլոմիտներ (կարբոնատային ապարներ), ապա հրաբխային ապարներ, հրաբխային տուֆեր և տուֆային ապարներ, ավազաքարեր, սիլիցիումային ապարներ։ Կոնտակտային մետամորֆիզմը աճում է ապարների ծակոտկենության և ճեղքվածքի աճի հետ, քանի որ գազերն ու գոլորշիները հեշտությամբ շրջանառվում են դրանցում:
Եվ միշտ,բացարձակապես բոլոր դեպքերում, շփման գոտու հաստությունը ուղիղ համեմատական է ներխուժող մարմնի չափերին, իսկ անկյունը հակադարձ համեմատական է, երբ շփման մակերեսը կազմում է հորիզոնական հարթություն: Կոնտակտային լուսապսակների լայնությունը սովորաբար մի քանի հարյուր մետր է, երբեմն՝ մինչև հինգ կիլոմետր, շատ հազվադեպ դեպքերում՝ նույնիսկ ավելին։ Էկզկոնտակտային գոտու հաստությունը շատ ավելի մեծ է, քան էնդոկոնտակտային գոտու հաստությունը: Մետամորֆիզմի պրոցեսները էկզկոնտակտային գոտու մետաղական ձևավորման մեջ շատ ավելի բազմազան են։ Էնդոկոնտակտային ապարը մանրահատիկ է, հաճախ՝ պորֆիրիտային և պարունակում է ավելի շատ գունավոր մետաղներ։ Էկզոկոնտակտում մետամորֆիզմի ինտենսիվությունը բավականին կտրուկ նվազում է՝ հեռանալով ներխուժումից։
Կոնտակտային մետամորֆիզմի ենթատեսակ
Եկեք ավելի ուշադիր նայենք կոնտակտային մետամորֆիզմին և դրա տարատեսակներին՝ ջերմային և մետասոմատիկ մետամորֆիզմին: Նորմալ - ջերմային, այն տեղի է ունենում բավականին ցածր ճնշման և բարձր ջերմաստիճանի դեպքում, նոր նյութերի զգալի ներհոսք չկա արդեն սառեցնող ներխուժումից: Ժայռը վերաբյուրեղանում է, երբեմն առաջանում են նոր միներալներ, սակայն քիմիական կազմի էական փոփոխություն չկա։ Կավե թերթաքարերը սահուն անցնում են եղջյուրների մեջ, իսկ կրաքարերը՝ մարմարների: Հանքանյութերը հազվադեպ են առաջանում ջերմային մետամորֆիզմի ժամանակ, բացառությամբ գրաֆիտի և ապատիտի երբեմնի նստվածքների։
Մետասոմատիկ մետամորֆիզմը հստակ տեսանելի է ներխուժող մարմինների հետ շփումներում, սակայն դրա դրսևորումները հաճախ գրանցվում են այն տարածքներում, որտեղ զարգացել է տարածաշրջանային մետամորֆիզմը: Նման դրսեւորումներբավականին հաճախ կարող է կապված լինել հանքային հանքավայրերի հետ: Դա կարող է լինել միկա, ռադիոակտիվ տարրեր և այլն: Այս դեպքերում տեղի է ունեցել օգտակար հանածոների փոխարինում, որն ընթացել է հեղուկ և գազային լուծույթների պարտադիր մասնակցությամբ և ուղեկցվել է քիմիական կազմի փոփոխություններով։
Տեղաշարժում և ազդեցության մետամորֆիզմ
Դիսլոկացիոն մետամորֆիզմի հոմանիշները շատ են, հետևաբար, եթե նշվում է կինետիկ, դինամիկ, կատակլաստիկ մետամորֆիզմ կամ դինամոմետամորֆիզմ, ապա մենք խոսում ենք նույն բանի մասին, ինչը նշանակում է ժայռի հանքային կառուցվածքային փոխակերպում, երբ տեկտոնական ուժեր են գործում։ այն լեռների ծալման ժամանակ զուտ ընդհատվող անկարգությունների գոտիներում և առանց մագմայի մասնակցության: Այստեղ հիմնական գործոններն են հիդրոստատիկ ճնշումը և պարզապես սթրեսը (միակողմանի ճնշումը): Ըստ այդ ճնշումների մեծության և հարաբերակցության՝ դիսլոկացիոն մետամորֆիզմը վերաբյուրեղացնում է ժայռը ամբողջությամբ կամ մասնակի, բայց ամբողջությամբ, կամ ապարները ջախջախվում են, ոչնչացվում և նաև վերաբյուրեղանում։ Արդյունքը թերթաքարերի, միլոնիտների, կատակլազիտների բազմազանություն է։
Ազդեցության կամ ազդեցության մետամորֆիզմը տեղի է ունենում հզոր երկնաքարային հարվածային ալիքի միջոցով: Սա միակ բնական գործընթացն է, որտեղ կարելի է դիտարկել այս տեսակի մետամորֆիզմը: Հիմնական բնութագիրը ակնթարթային տեսքն է, հսկայական գագաթնակետային ճնշումը, մեկուկես հազար աստիճանից բարձր ջերմաստիճանը: Այնուհետև բարձր ճնշման փուլերը ստեղծվեցին մի շարք միացությունների համար՝ ռինգվուդիտ, ադամանդ, ստիշովիտ, կոզիտ: Ժայռերն ու հանքանյութերը մանրացված են,դրանց բյուրեղյա վանդակները ոչնչացվում են, հայտնվում են դիապլեկտիկ հանքանյութեր և ապակիներ, բոլոր ժայռերը հալվում են։
Մետամորֆիզմի արժեքներ
Մետամորֆ ապարների խորը ուսումնասիրության ժամանակ, ի լրումն վերը թվարկված փոփոխությունների հիմնական տեսակների, հաճախ օգտագործվում են այս հասկացության որոշ այլ իմաստներ: Սա, օրինակ, պրոգրադային (կամ առաջադեմ) մետամորֆիզմն է, որն ընթանում է էնդոգեն պրոցեսների ակտիվ մասնակցությամբ և պահպանում է ապարի պինդ վիճակը՝ առանց տարրալուծման կամ հալման։ Ցածր ջերմաստիճանների գոյության վայրում օգտակար հանածոների ավելի բարձր ջերմաստիճանային միավորումների ի հայտ գալուն զուգընթաց՝ առաջանում են զուգահեռ կառուցվածքներ, վերաբյուրեղացում և հանքանյութերից ածխաթթու գազի և ջրի արտազատում։
Հաշվի է առնվում նաև Ռեգեսիվ մետամորֆիզմը (կամ հետադիմական, կամ մոնոդիաֆթորեզ): Այս դեպքում, հանքային փոխակերպումները պայմանավորված են մետամորֆ ապարների և մագմատիկ ապարների հարմարեցմամբ նոր պայմաններին մետամորֆիզմի ստորին փուլերում, ինչը հանգեցրեց ցածր ջերմաստիճանի հանքանյութերի առաջացմանը բարձր ջերմաստիճանի փոխարեն: Դրանք ձևավորվել են մետամորֆիզմի նախորդ գործընթացների ժամանակ։ Ընտրովի մետամորֆիզմը ընտրովի գործընթաց է, փոփոխությունները տեղի են ունենում ընտրովի, միայն հաջորդականության որոշակի հատվածներում։ Այստեղ քիմիական կազմի տարասեռությունը, կառուցվածքի կամ հյուսվածքի առանձնահատկությունները և այլն: