Ik wil alles weten

Metamorfe rots

Pin
Send
Share
Send


Metamorfe rots wordt diep onder het aardoppervlak geproduceerd wanneer een bestaand gesteentetype, de protoliet, wordt getransformeerd onder omstandigheden van hoge temperaturen en drukken. De protoliet kan sedimentair gesteente, stollingsgesteente of ouder metamorf gesteente zijn en de transformatie kan fysische veranderingen, chemische veranderingen of beide inhouden. Het veranderingsproces wordt genoemd metamorfose, wat "vormverandering" betekent.

Metamorfe gesteenten zijn wijdverbreid in de aardkorst. De studie van metamorfe gesteenten, waarvan er vele zijn blootgesteld aan het aardoppervlak na erosie en opheffing, geeft ons waardevolle informatie over de temperaturen en druk die op grote diepten in de aardkorst voorkomen. Enkele voorbeelden van metamorfe gesteenten zijn gneis, leisteen, marmer en leisteen. De rotsen worden geclassificeerd op textuur en op chemische en minerale assemblage.

Mineralen in metamorfe gesteenten

Sommige mineralen, genaamd metamorfe mineralen, worden alleen gevormd bij de hoge temperaturen en drukken geassocieerd met het proces van metamorfisme. Ook gekend als index mineralen, ze omvatten sillimanite, kyanite, staurolite, andalusite en wat granaat.

Andere mineralen, zoals olivines, pyroxenen, amfibolen, mica's, veldspelden en kwarts, kunnen ook worden gevonden in metamorfe gesteenten, maar ze zijn niet noodzakelijkerwijs het resultaat van het proces van metamorfisme. Ze werden gevormd tijdens de kristallisatie van stollingsgesteenten. Omdat ze stabiel zijn bij hoge temperaturen en drukken, kunnen ze chemisch onveranderd blijven tijdens het metamorfe proces. Niettemin zijn alle mineralen alleen stabiel binnen bepaalde grenzen en de aanwezigheid van sommige mineralen in metamorfe gesteenten geeft de geschatte temperaturen en drukken aan waarbij ze werden gevormd.

Herkristallisatie

Tijdens het metamorfisme kan de deeltjesgrootte van het gesteente veranderen door een proces dat wordt genoemd herkristallisatie. De kleine calcietkristallen in kalksteen, een sedimentair gesteente, veranderen bijvoorbeeld in grotere kristallen tijdens de vorming van het metamorfe rotsmarmer. In het geval van gemetamorfoseerde zandsteen resulteert herkristallisatie van de oorspronkelijke kwartszandkorrels in een zeer compact kwartsiet, waarin de vaak grotere kwartskristallen met elkaar zijn verbonden.

Zowel hoge temperaturen als drukken dragen bij aan herkristallisatie. Hoge temperaturen laten de atomen en ionen in vaste kristallen migreren, waardoor de kristallen worden gereorganiseerd. Hoge druk veroorzaakt oplossing van de kristallen in het gesteente op hun contactpunten.

Chemische veranderingen

Het proces van metamorfisme kan ook chemische reacties tussen mineralen met zich meebrengen, zelfs als ze niet in gesmolten toestand zijn. In dit geval wisselen de mineralen atomen uit en worden nieuwe mineralen gevormd. Veel complexe reacties kunnen plaatsvinden, en elke resulterende minerale assemblage geeft ons een idee met betrekking tot de temperaturen en drukken ten tijde van metamorfisme.

Metasomatisme is de drastische verandering in de bulk chemische samenstelling van een rots, als gevolg van de introductie van chemicaliën uit andere omliggende rotsen. Heet water en andere vloeistoffen kunnen deze chemicaliën snel over grote afstanden transporteren. Gebaseerd op de rol die water speelt, bevatten metamorfe rotsen over het algemeen veel elementen die afwezig waren in de oorspronkelijke rots, en ze missen enkele die oorspronkelijk aanwezig waren.

Foliation

Metamorphic rock foliated in twee loodrechte richtingen, zoals waargenomen in Mosaic Canyon van Death Valley National Park.

De gelaagdheid binnen metamorfe rotsen wordt genoemd foliation, en de rots staat bekend als foliated of gestreepte rots. De term "foliation" is afgeleid van het Latijnse woord Folia, wat "bladeren" betekent.

Foliatie treedt op wanneer een sterke samendrukkende kracht wordt uitgeoefend op een rekristalliserend gesteente vanuit één richting. Bijgevolg groeien de platy of langwerpige kristallen van sommige mineralen (zoals mica of chloriet) met hun lange assen loodrecht op de richting van de kracht. Dit proces resulteert in foliated rock, waarin de banden de kleuren weergeven van de mineralen die ze hebben gevormd.

Rotsen die van alle kanten aan een uniforme druk zijn blootgesteld, of stenen zonder mineralen met onderscheidende groeigewoonten, zullen daarentegen niet bladvormig zijn. Niet-gefolieerde rotsen hebben geen vlakke stresspatronen.

Op basis hiervan kunnen metamorfe gesteenten worden gecategoriseerd als foliated of non-foliated. Leisteen is bijvoorbeeld een bladvormig metamorf gesteente, afkomstig van schalie. Leisteen is zeer fijnkorrelig, phylliet is grof, schist is grover, en gneis is zeer grof korrelig. Marmer is over het algemeen niet bladvormig, waardoor het kan worden gebruikt voor beeldhouwkunst en architectuur.

Metamorfe rotstexturen

Er zijn vijf basis metamorfe gesteente-structuren. Ze worden hieronder vermeld, samen met de typische overeenkomstige gesteentetypes.

  • Slaty: leisteen en phyllite
  • Schistose: schist
  • Gneissic: gneiss
  • Granoblast: granuliet, sommige knikkers en kwartsiet
  • Hornfelsic: Hornfels en Skarn

Twee hoofdtypen van metamorfisme

Metamorfe gesteenten kunnen worden gevormd door twee hoofdroutes. Ze worden genoemd regionaal metamorfisme en contact metamorfisme.

Regionaal metamorfisme

De transformatie van grote massa's rots, vaak binnen orogene (bergvormende) banden, staat bekend als regionaal metamorfisme. De veranderingen worden veroorzaakt door hoge temperaturen en drukken in de diepten van de aarde. Wanneer de gemetamorfoseerde rotsen worden opgetild en worden blootgesteld door erosie, worden ze gevonden over uitgestrekte gebieden aan de oppervlakte.

Het proces van metamorfisme kan de oorspronkelijke kenmerken vernietigen die de eerdere geschiedenis van de rots hadden kunnen onthullen. Herkristallisatie van de rots vernietigt de texturen en fossielen die aanwezig zijn in sedimentair gesteente. Metasomatism verandert de oorspronkelijke chemische samenstelling van het gesteente.

Regionaal metamorfisme heeft de neiging om de rots uit te harden en het een bladerige, schistose of gneisachtige textuur te geven, met een vlakke rangschikking van de mineralen. Schistositeit en gneisische strepen zijn de twee belangrijkste soorten foliëring. Ze worden geproduceerd door gerichte druk bij verhoogde temperatuur en door interstitiële beweging (interne stroom) die de minerale deeltjes rangschikt terwijl ze in dat drukveld kristalliseren.

In dit proces hebben platy of prismatische mineralen zoals mica en hornblende hun langste assen parallel aan elkaar gerangschikt. Om die reden splitsen veel van deze rotsen zich gemakkelijk in één richting langs mica-dragende zones (leisteen). In gneis hebben mineralen ook de neiging om in banden te worden gescheiden.

Een mica schist bestaat uit naden van kwarts en mica. De rotsen splitsen zich het gemakkelijkst langs de minerale lagen die zacht of splijtbaar zijn, en een vers gesplitst exemplaar lijkt met dit mineraal te zijn bedekt. Een stuk mica-schist die bijvoorbeeld naar het gezicht wordt gekeken, lijkt misschien volledig te bestaan ​​uit glimmende schubben van mica, maar witte folia van korrelig kwarts zullen zichtbaar zijn langs de randen van het monster.

In gneissen zijn deze alternerende folia soms dikker en minder regelmatig dan in schisten, maar het belangrijkste is dat ze minder micabelachtig zijn. Gneissen bevatten in de regel ook meer veldspaat dan schisten, en ze zijn moeilijker en minder splijtbaar. Vervorming of afbrokkeling van de foliatie is geenszins ongewoon en de splijtende gezichten zijn niet zichtbaar of gerimpeld.

Contact metamorfisme

Wanneer magma wordt geïnjecteerd in de omliggende vaste rots (genaamd country rock), staan ​​de wijzigingen die plaatsvinden contact metamorfisme. De veranderingen zijn het grootst in de zones waar het magma in contact komt met de plattelandsrots. Terwijl het magma afkoelt en stolt, vormt het stollingsgesteente en rondom het stollingsgesteente is een metamorfosezone genaamd een contact metamorfisme aureool. Aureolen kunnen verschillende graden van metamorfisme vertonen, van het contactgebied tot onveranderde (onveranderde) country rock op enige afstand.

Wanneer een rotscontact wordt veranderd door een stolling, ondergaat het vaak verharding en wordt het ruwer kristallijn. Veel veranderde rotsen van dit type werden vroeger hoornstenen genoemd en geologen gebruiken de term vaak Hornfels om die fijnkorrelige, compacte, niet-bladvormige producten van contactmetamorfisme aan te duiden.

Als de rots oorspronkelijk was vervuld, is dit personage misschien niet uitgewist en wordt er een hoornhoorn geproduceerd. Fossielen kunnen hun vormen behouden hebben, hoewel volledig herkristalliseerd, en de blaasjes in veel contact-veranderde lava's zijn nog steeds zichtbaar, hoewel hun inhoud meestal mineralen heeft gevormd die oorspronkelijk niet aanwezig waren. Als de thermische verandering zeer ingrijpend is, verdwijnen de minieme structuren, vaak volledig. Aldus gaan kleine korrels kwarts in schalie verloren of vermengen ze zich met de omliggende klei-deeltjes en wordt de fijne grondmassa van lava's volledig gereconstrueerd.

Het herkristallisatieproces produceert vaak verschillende soorten rotsen. Schalie kan dus overgaan in cordierietrotsen of grote kristallen van andalusiet, stauroliet, granaat, kyaniet en sillimaniet vertonen, allemaal afgeleid van het aluminiumgehalte van de oorspronkelijke schalie. Vaak wordt tegelijkertijd een aanzienlijke hoeveelheid mica gevormd en het resulterende product lijkt sterk op vele soorten leisteen. Kalkstenen, als ze puur zijn, worden vaak omgezet in grof kristallijn marmer. Zandstenen kunnen bij verhitting veranderen in grove kwartsieten die bestaan ​​uit grote heldere kwartskorrels. Zulke intense stadia van verandering worden niet zo vaak gezien in stollingsgesteenten, omdat hun mineralen, die bij hoge temperaturen worden gevormd, niet zo gemakkelijk worden omgezet of herkristalliseerd.

In sommige gevallen worden rotsen gesmolten en kunnen minuscule kristallen van spinel, sillimaniet en cordieriet zich afscheiden in het donkere glasachtige product. Zo worden schalie af en toe veranderd door basaltdijken en kunnen veldspaatzandstenen volledig verglaasd worden. Soortgelijke veranderingen kunnen in schalie worden veroorzaakt door het verbranden van steenkoollagen of zelfs door een gewone oven.

Er is ook een neiging tot metasomatisme tussen het stollingsmagma en de sedimentaire plattelandsrots, waarbij ze chemicaliën met elkaar uitwisselen. Granieten kunnen fragmenten van schalie of stukken basalt absorberen. In dat geval ontstaan ​​hybride rotsen die skarn worden genoemd. In zeldzame gevallen doordringt een binnenvallend granietmagma de omringende rotsen en vult hun gewrichten en beddingen met draden van kwarts en veldspaat.1

Zie ook

Notes

  1. ↑ Dit artikel bevat tekst uit de Encyclopædia Britannica Eleventh Edition, een publicatie nu in het publieke domein.

Referenties

  • Best, Myron G. 2003. Igneous and Metamorphic Petrology. 2e ed. Oxford, VK: Blackwell. ISBN 1405105887
  • Blatt, Harvey en Robert J. Tracy. 1995. Petrologie: Igneus, Sedimentair en Metamorphic, 2e ed. New York: W.H. Freeman. ISBN 0716724383
  • Pellant, Chris. 2002. Rotsen en mineralen. Smithsonian Handbooks. New York: Dorling Kindersley. ISBN 0789491060
  • Shaffer, Paul R., Herbert S. Zim en Raymond Perlman. 2001. Rotsen, edelstenen en mineralen. Rev. ed. New York: St. Martin's Press. ISBN 1582381321
  • Skinner, Brian J., Stephen C. Porter en Jeffrey Park. 2004. Dynamische aarde: een inleiding tot fysische geologie. 5e ed. Hoboken, NJ: John Wiley. ISBN 0471152285
  • Winter, John D. 2001. Een inleiding tot Igneous and Metamorphic Petrology. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. ISBN 0132403420

Externe links

Alle links opgehaald 19 september 2018.

  • Soorten metamorfisme Tulane University.

Pin
Send
Share
Send