Dưới tác động của áp suất, nhiệt độ cao, loại bỏ hoặc đưa các chất vào đá - trầm tích, magma, biến chất, bất kỳ - sau khi hình thành chúng, các quá trình thay đổi xảy ra, và đây là biến chất. Các quá trình như vậy có thể được chia thành hai nhóm lớn: biến chất cục bộ và sâu. Biến chất sau còn được gọi là biến chất khu vực, và biến chất trước đây - địa phương. Nó phụ thuộc vào quy mô của quá trình.
Biến chất cục bộ
Biến chất cục bộ là một phạm trù quá lớn, và nó cũng được chia thành biến chất thủy nhiệt, tức là nhiệt độ thấp và trung bình, tiếp xúc và biến chất tự động. Sau đó là quá trình biến đổi của đá mácma sau khi đông đặc hoặc cứng lại, khi chúng bị ảnh hưởng bởi các dung dịch dư, là sản phẩm của cùng một loại magma và lưu thông trong đá. Ví dụ về sự biến chất như vậy là sự tạo rắn của đá dolomit, đá siêu mafic và đá cơ bản, và quá trình clo hóa của diabases. Loại tiếp theo được đặc trưngđã có tên của nó.
Biến chất tiếp xúc xảy ra ở ranh giới của đá chủ và magma nóng chảy, khi nhiệt độ, chất lỏng (khí trơ, bo, nước) từ magma tác động. Một vầng hào quang hoặc vùng tác động tiếp xúc có thể cách magma đông đặc từ hai đến năm km. Những loại đá biến chất này thường biểu hiện hiện tượng siêu biến chất, khi một loại đá hoặc khoáng chất này được thay thế bằng một loại đá hoặc khoáng chất khác. Ví dụ, liên lạc với skarns, horfelses. Quá trình biến chất thủy nhiệt xảy ra khi đá bị thay đổi do dung dịch nhiệt nước được giải phóng qua quá trình đông đặc và kết tinh của một vụ phun trào. Ở đây, các quá trình siêu hiện tượng cũng có tầm quan trọng rất lớn.
Biến chất khu vực
Biến chất khu vực xảy ra trên những khu vực rộng lớn nơi vỏ trái đất di động và bị nhấn chìm dưới tác động của các quá trình kiến tạo ở những khu vực rộng lớn đến độ sâu. Điều này dẫn đến áp suất đặc biệt cao và nhiệt độ cao. Sự biến chất khu vực biến đá vôi và đá dolomit đơn giản thành đá bi, và đá granit, đá mài, đá syenit thành đá granit gneisses, amphibolit và đá phiến. Điều này là do thực tế là ở độ sâu trung bình và lớn như các chỉ số áp suất và nhiệt độ làm cho đá mềm, tan chảy và chảy trở lại.
Các tảng đá biến chất kiểu này được phân biệt theo hướng của chúng: khi các kết cấu lớn chảy, chúng trở thành sọc, tuyến tính, đá phiến sét, gneissic và tất cả các điểm mốc được đưa ra liên quan đến hướng của dòng chảy. Độ sâu nhỏ không cho phép điều này. Bởi vì sự biến chất của đá cho chúng ta thấyđá vụn, đá phiến sét, đất sét hoặc đá sờn. Nếu đá bị biến đổi có thể được liên kết với một số đường, chúng ta có thể nói đến sự biến chất đứt gãy gần đứt gãy cục bộ (biến chất động lực học). Các loại đá được hình thành bởi quá trình này được gọi là đá mylonit, đá phiến sét, đá kakirit, cataclasites, breccias. Đá Igneous đã trải qua tất cả các giai đoạn biến chất được gọi là orthorocks (đây là những đá orthoschists, orthogneisses, v.v.). Nếu đá của quá trình biến chất là trầm tích, chúng được gọi là đá para-pa (chúng là đá ký sinh hoặc paragneisses, v.v.).
tướng biến chất
Trong một số điều kiện nhiệt động lực học của quá trình biến chất, các nhóm đá được phân biệt, nơi các liên kết khoáng chất tương ứng với các điều kiện này - nhiệt độ (T), tổng áp suất (Рtổng), áp suất riêng phần của nước (PH2O).
Các loại biến chất bao gồm năm loài biến chất chính:
1. Đá phiến xanh. Fascia này xảy ra ở nhiệt độ dưới hai trăm năm mươi độ và áp suất cũng không quá cao - lên đến 0,3 kilobars. Nó được đặc trưng bởi biotit, clorua, albite (plagioclases axit), sericit (muscovite vảy mịn) và các loại tương tự. Thông thường lớp màng này được xếp chồng lên đá trầm tích.
2. Epidote-amphibolit fascia thu được với nhiệt độ lên đến bốn trăm độ và áp suất lên đến kilobar. Ở đây, amphibol (thường là actinolit), mào tinh, oligoclase, biotit, muscovite, và các chất tương tự ổn định. Fascia này cũng có thể được nhìn thấy trong đá trầm tích.
3. Amphibolite fascia được tìm thấy trên bất kỳ loại nàođá - cả đá lửa, trầm tích và biến chất (nghĩa là, những loài sán lá này đã phải chịu sự biến chất - đá phiến li-pô-li-me hoặc nấm đá xanh). Tại đây, quá trình biến chất diễn ra ở nhiệt độ lên đến 700 độ C, và áp suất tăng lên đến 3 kilobars. Fascia này được đặc trưng bởi các khoáng chất như plagioclase (andesine), hornblende, almandine (garnet), diopside và những loại khác.
4. Granulite fascia chảy ở nhiệt độ hơn một nghìn độ với áp suất lên đến năm kilobars. Các khoáng chất không chứa hydroxyl (OH) sẽ kết tinh ở đây. Ví dụ: enstatite, hypersthene, pyrope (ngọc hồng lựu magnesian), labrador và các loại khác.
5. Eclogite fascia đi qua ở nhiệt độ cao nhất - hơn một nghìn độ rưỡi, và áp suất có thể hơn ba mươi kilobars. Pyrope (ngọc hồng lựu), plagioclase, omphacite (pyroxene xanh lục) ổn định ở đây.
Fascia khác
Một loạt các biến chất khu vực là siêu biến chất, khi đá bị tan chảy hoàn toàn hoặc một phần. Nếu một phần - đây là chứng anatexis, nếu hoàn toàn - thì đây là chứng xanh xao. Quá trình di cư cũng được phân biệt - một quá trình khá phức tạp, trong đó đá được hình thành theo từng lớp, trong đó đá mácma xen kẽ với đá dựa, tức là vật liệu gốc. Granitization là một quá trình phổ biến, trong đó sản phẩm cuối cùng là nhiều loại granitoid. Đây là một trường hợp đặc biệt của quá trình hình thành đá granit chung. Ở đây chúng ta cần đưa kali, natri, silic và loại bỏ canxi, magiê, sắt bằng các chất kiềm hoạt tính nhất, nước vàcarbon dioxide.
Diaphthoresis hoặc thoái hóa biến chất cũng phổ biến. Các liên kết của các khoáng chất được hình thành ở áp suất và nhiệt độ cao được thay thế bằng các khối hợp chất ở nhiệt độ thấp của chúng. Khi lớp màng amphibolit được chồng lên trên lớp màng hạt, và lớp màng xanh lục và mào tinh-amphibolit, v.v., hiện tượng diaphtoresis xảy ra. Trong quá trình biến chất, cặn graphit, sắt, alumin và những thứ tương tự xuất hiện, và nồng độ của đồng, vàng và đa kim được phân bố lại.
Quy trình và Yếu tố
Quá trình thay đổi và tái sinh của đá diễn ra trong khoảng thời gian rất dài, chúng được tính bằng hàng trăm triệu năm. Nhưng ngay cả khi không quá dữ dội, các yếu tố biến chất quan trọng dẫn đến những thay đổi thực sự khổng lồ. Các yếu tố chính, như đã đề cập, là áp suất và nhiệt độ tác động đồng thời với các cường độ khác nhau. Đôi khi yếu tố này hay yếu tố khác chiếm ưu thế mạnh mẽ. Áp lực cũng có thể tác động lên đá theo những cách khác nhau. Nó có thể là toàn diện (thủy tĩnh) và được chỉ đạo đơn phương. Sự gia tăng nhiệt độ làm tăng hoạt động hóa học, tất cả các phản ứng được đẩy nhanh bởi sự tương tác của các dung dịch và khoáng chất, dẫn đến sự kết tinh lại của chúng. Do đó bắt đầu quá trình biến chất. Macma nóng đỏ thâm nhập vào vỏ trái đất, gây áp lực lên đá, làm chúng nóng lên và mang theo rất nhiều chất ở trạng thái lỏng và hơi, và tất cả điều này tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng với đá chủ.
Các loại biến chất rất đa dạng, hậu quả của các quá trình này cũng đa dạng. TẠITrong mọi trường hợp, các khoáng chất cũ được biến đổi và những khoáng chất mới được hình thành. Ở nhiệt độ cao, đây được gọi là hiện tượng thủy phân. Nhiệt độ vỏ trái đất tăng nhanh và mạnh xảy ra khi magma tăng lên và xâm nhập vào nó, hoặc nó có thể là kết quả của việc toàn bộ khối (diện tích lớn) của vỏ trái đất bị chìm trong quá trình kiến tạo đến độ sâu lớn. Có sự tan chảy không đáng kể của đá, tuy nhiên, điều này làm cho quặng và đá thay đổi thành phần hóa học và khoáng chất và tính chất vật lý, đôi khi hình dạng của các mỏ khoáng sản cũng thay đổi. Ví dụ, hematit và magnetit được hình thành từ hydroxit sắt, thạch anh từ opal, quá trình biến chất than xảy ra - thu được than chì, và đá vôi đột ngột kết tinh lại thành đá cẩm thạch. Những quá trình biến đổi này diễn ra trong thời gian dài nhưng luôn diễn ra theo một cách kỳ diệu, mang đến cho nhân loại những khoáng chất.
Quy trình thủy nhiệt
Khi có quá trình biến chất, không chỉ áp suất và nhiệt độ cao ảnh hưởng đến các đặc tính của nó. Một vai trò to lớn được giao cho các quá trình thủy nhiệt, trong đó cả nước non thoát ra từ các magma làm mát và nước bề mặt (vandose) đều có liên quan. Do đó, các khoáng chất điển hình nhất xuất hiện trong đá biến chất: pyroxenes, amphibol, garnets, craote, chlorit, micas, corundum, graphite, serpentine, hematit, talc, asbestos, kaolinit. Điều xảy ra là một số khoáng chất chiếm ưu thế, có nhiều khoáng chất đến nỗi ngay cả tên gọi cũng phản ánh mức độ lớn của hàm lượng: pyroxene gneisses, amphibole gneisses, biotitđá phiến và những thứ tương tự.
Tất cả các quá trình hình thành khoáng chất - cả magma, pegmatit và biến chất - có thể được mô tả như một hiện tượng phát sinh, tức là sự hiện diện chung của các khoáng chất trong tự nhiên, đó là do sự giống nhau của quá trình hình thành chúng và các điều kiện tương tự - cả lý hóa và địa chất. Ký sinh cho thấy trình tự của các giai đoạn kết tinh. Đầu tiên - magma tan chảy, sau đó là tàn dư pegmatit và sự phát sinh nhiệt dịch, hoặc đây là những trầm tích trong dung dịch nước. Khi magma tiếp xúc với các loại đá cơ bản, nó sẽ thay đổi chúng, nhưng nó sẽ tự thay đổi. Và nếu những thay đổi xảy ra trong thành phần của đá xâm nhập, chúng được gọi là thay đổi nội liên kết, và nếu đá chủ thay đổi, chúng được gọi là thay đổi liên kết ngoài. Đá đã trải qua quá trình biến chất tạo thành một vùng hoặc quầng thay đổi, bản chất của chúng phụ thuộc vào thành phần của macma, cũng như tính chất và thành phần của đá chủ. Sự khác biệt về thành phần càng lớn thì sự biến chất càng mạnh.
Trình tự
Sự biến đổi tiếp xúc rõ ràng hơn trong sự xâm nhập của axit giàu thành phần dễ bay hơi. Các đá chủ có thể được sắp xếp theo trình tự sau (khi mức độ biến chất giảm dần): đất sét và đá phiến sét, đá vôi và đá dolomit (đá cacbonat), sau đó là đá mácma, núi lửa tuff và đá tuffaceous, cát kết, đá silic. Sự biến chất tiếp xúc tăng lên cùng với sự gia tăng độ xốp và nứt nẻ của đá, vì khí và hơi dễ dàng lưu thông trong chúng.
Và luôn luôn,tuyệt đối trong mọi trường hợp, độ dày của vùng tiếp xúc tỷ lệ thuận với kích thước của vật thể xâm nhập và góc tỷ lệ nghịch khi bề mặt tiếp xúc tạo thành mặt phẳng nằm ngang. Chiều rộng của quầng sáng tiếp xúc thường là vài trăm mét, đôi khi lên đến năm km, trong một số trường hợp rất hiếm thậm chí còn hơn thế nữa. Độ dày của vùng ngoại kiểm lớn hơn nhiều so với độ dày của vùng nội kiểm. Các quá trình biến chất trong quá trình hình thành kim loại của vùng ngoại ô nhiễm đa dạng hơn nhiều. Đá endocontact có dạng hạt mịn, khá thường là porphyr, và chứa nhiều kim loại màu hơn. Trong lần xuất ngoại, cường độ biến chất giảm khá mạnh, di chuyển ra khỏi phạm vi xâm nhập.
Phân loài của biến chất tiếp xúc
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn về biến chất tiếp xúc và các dạng của nó - biến chất nhiệt và biến chất. Bình thường - nhiệt, nó xảy ra ở áp suất khá thấp và nhiệt độ cao, không có dòng chảy đáng kể của các chất mới từ sự xâm nhập đã được làm mát. Đá kết tinh lại, đôi khi các khoáng chất mới được hình thành, nhưng không có sự thay đổi đáng kể về thành phần hóa học. Đá phiến sét dễ dàng chuyển thành đá sừng, và đá vôi thành viên bi. Các khoáng chất hiếm khi được hình thành trong quá trình biến chất nhiệt, ngoại trừ đôi khi có sự lắng đọng của than chì và apatit.
Biến chất có thể nhìn thấy rõ khi tiếp xúc với vật thể xâm nhập, nhưng biểu hiện của nó thường được ghi nhận ở những nơi phát triển biến chất khu vực. Những biểu hiện như vậykhá thường xuyên có thể được liên kết với các mỏ khoáng sản. Nó có thể là mica, các nguyên tố phóng xạ và những thứ tương tự. Trong những trường hợp này, việc thay thế các khoáng chất diễn ra với sự tham gia bắt buộc của các dung dịch lỏng và khí và kèm theo những thay đổi về thành phần hóa học.
Biến chất di lệch và tác động
Có rất nhiều từ đồng nghĩa với biến chất lệch vị trí, vì vậy nếu đề cập đến biến chất động học, động lực học, biến chất cataclastic hoặc biến chất động lực học, chúng ta đang nói về điều tương tự, đó là sự biến đổi cấu trúc khoáng chất của đá khi các lực kiến tạo tác động lên nó nằm trong các vùng nhiễu loạn hoàn toàn không liên tục trong quá trình uốn nếp núi và không có sự tham gia của magma. Các yếu tố chính ở đây là áp suất thủy tĩnh và ứng suất đơn giản (áp suất một phía). Theo độ lớn và tỷ lệ của các áp lực này, biến chất lệch vị trí kết tinh lại đá hoàn toàn hoặc một phần, nhưng hoàn toàn, hoặc đá bị nghiền nát, phá hủy và cũng kết tinh lại. Đầu ra là nhiều loại đá phiến sét, mylonites, cataclasites.
Sự biến chất do va chạm hoặc va chạm xảy ra thông qua một sóng xung kích thiên thạch cực mạnh. Đây là quá trình tự nhiên duy nhất mà các loại biến chất này có thể được quan sát thấy. Đặc điểm chính là sự xuất hiện tức thời, áp suất đỉnh rất lớn, nhiệt độ trên một nghìn độ rưỡi. Sau đó, các pha áp suất cao tạo ra một số hợp chất - ringwoodit, kim cương, stishovite, coesite. Đá và khoáng chất bị nghiền nát,mạng tinh thể của chúng bị phá hủy, các khoáng chất lưỡng tính và thủy tinh xuất hiện, tất cả các loại đá đều tan chảy.
Các giá trị biến chất
Trong nghiên cứu sâu về đá biến chất, ngoài các dạng biến đổi chính được liệt kê ở trên, một số ý nghĩa khác của khái niệm này thường được sử dụng. Ví dụ, đây là quá trình biến chất theo chương trình (hoặc lũy tiến), diễn ra với sự tham gia tích cực của các quá trình nội sinh và duy trì trạng thái rắn của đá mà không bị hòa tan hoặc tan chảy. Cùng với sự xuất hiện của các liên kết nhiệt độ cao hơn của các khoáng chất tại vị trí tồn tại của các khoáng chất có nhiệt độ thấp, các cấu trúc song song xuất hiện, kết tinh lại và giải phóng carbon dioxide và nước từ các khoáng chất.
Biến chất hồi quy (hoặc ngược dòng, hoặc đơn bản đồ) cũng được tính đến. Trong trường hợp này, sự biến đổi khoáng là do sự thích nghi của đá biến chất và đá magma với điều kiện mới ở các giai đoạn biến chất thấp hơn, dẫn đến sự xuất hiện của các khoáng nhiệt độ thấp thay cho các khoáng có nhiệt độ cao. Chúng được hình thành trong quá trình biến chất trước đó. Biến chất có chọn lọc là một quá trình có chọn lọc, những thay đổi xảy ra một cách có chọn lọc, chỉ trong một số phần nhất định của trình tự. Ở đây, sự không đồng nhất của thành phần hóa học, tính năng của cấu trúc hoặc kết cấu, và những thứ tương tự.
