Fysiske Geologi

Der er to hovedtyper af metamorfe bjergarter: dem, der er folieret, fordi de har dannet i et miljø med enten rettet pres eller shear stress, og dem, der ikke er folieret, fordi de har dannet i et miljø uden rettet pres eller relativt tæt på overfladen med meget lidt pres på alle., Nogle typer metamorfe klipper, såsom kvartsit og marmor, som også dannes i situationer med rettet tryk, udviser ikke nødvendigvis foliering, fordi deres mineraler (henholdsvis kvarts og calcit) ikke har tendens til at vise justering (se figur 7.12).

Når en sten presses under rettet tryk under metamorfisme, vil den sandsynligvis blive deformeret, og dette kan resultere i en stofændring, så mineralerne er langstrakte i retningen vinkelret på hovedspændingen (figur 7.5). Dette bidrager til dannelsen af foliation.,

Når en sten er både opvarmet og presset under metamorphism, og den temperatur ændring er nok for nye mineraler form fra de eksisterende, der er en sandsynlighed for, at den nye mineraler vil blive tvunget til at vokse med deres lange akser vinkelret på retningen af klemme. Dette er illustreret i figur 7.6, hvor forældrestenen er skifer, med strøelse som vist., Efter både opvarmning og klemning, nye mineraler er dannet i klippen, generelt parallelt med hinanden, og det originale strøelse er stort set udslettet.

Figur 7.7 viser et eksempel på denne effekt. Denne store sten har strøelse stadig synlig som mørke og lyse bånd skrånende stejlt ned til højre. Klippen har også en stærk slaty foliation, som er vandret i denne opfattelse, og har udviklet sig, fordi klippen blev presset under metamorfisme. Klippen har splittet sig fra grundfjeldet langs dette foliationsplan, og du kan se, at andre svagheder er til stede i samme orientering.

klemning og opvarmning alene (som vist i Figur 7.,5) og klemme, varme, og dannelse af nye mineraler (som vist i Figur 7.6) kan bidrage til foliation, men de fleste foliering udvikler sig, når nye mineraler er tvunget til at vokse vinkelret på retningen af den største stress (Figur 7.6). Denne effekt er især stærk, hvis de nye mineraler er platy som glimmer eller langstrakte som amfibole. Mineralkrystallerne behøver ikke at være store for at producere foliering. Skifer er for eksempel kendetegnet ved justerede flager af glimmer, der er for små til at se.

de forskellige typer folierede metamorfe klipper, der er anført i rækkefølge efter graden eller intensiteten af metamorfisme og typen af foliering, er skifer, phyllit, schist og gnejs (figur 7.8)., Som allerede nævnt er skifer dannet af skiferens lavkvalitetsmetamorfisme og har mikroskopiske ler-og glimmerkrystaller, der er vokset vinkelret på stresset. Skifer har tendens til at bryde ind i flade ark. Phyllite ligner skifer, men er typisk blevet opvarmet til en højere temperatur; glimmerne er blevet større og er synlige som en glans på overfladen. Hvor skifer typisk er plan, kan phyllite dannes i bølgede lag., I dannelsen af schist har temperaturen været varm nok, så individuelle glimmerkrystaller er synlige, og andre mineralkrystaller, såsom kvarts, feldspat eller granat, kan også være synlige. I gnejs kan mineralerne have adskilt sig i bånd af forskellige farver. I eksemplet vist i figur 7.8 d er de mørke bånd stort set amfibole, mens de lyse bånd er feldspat og kvarts. De fleste gnejs har ringe eller ingen glimmer, fordi det dannes ved temperaturer, der er højere end dem, under hvilke glimmer er stabile., I modsætning til skifer og phyllite, som typisk kun udgør fra mudrock, skifer, og især gnejs, kan danne ud fra en række overordnede klipper, herunder mudrock, sandsten, konglomerat, og et udvalg af både vulkansk og påtrængende vulkanske klipper.

Schist og gnejs kan navngives på grundlag af vigtige mineraler, der er til stede. For eksempel er en schist afledt af basalt typisk rig på mineralet chlorit, så vi kalder det chlorit schist. En afledt af skifer kan være en muscovite-biotit schist, eller bare en glimmer schist, eller hvis der er granater til stede, kan det være glimmer-granat schist., Tilsvarende er en gnejs, der stammer fra basalt og domineres af amfibol, en amfibol gnejs eller mere præcist en amfibolit.

hvis en sten er begravet til en stor dybde og støder på temperaturer, der er tæt på dens smeltepunkt, smelter den delvist. Den resulterende sten, der inkluderer både metamorfoseret og stødende materiale, er kendt som en migmatit (figur 7.9).

Som allerede bemærket, at karakteren af den forælder, rock styrer typer af metamorfe klipper, der kan danne fra det under forskellige metamorfe forhold. De slags klipper, der kan forventes at danne ved forskellige metamorfe kvaliteter fra forskellige forældresten, er angivet i tabel 7.1. Nogle klipper, såsom granit, ændrer sig ikke meget ved de lavere metamorfe kvaliteter, fordi deres mineraler stadig er stabile op til flere hundrede grader.

Tabel 7.,nite

no change	no change	no change	granite gneiss
Basalt	chlorite schist	chlorite schist	amphibolite	amphibolite
Sandstone	no change	little change	quartzite	quartzite
Limestone	little change	marble	marble	marble

Metamorphic rocks that form under either low-pressure conditions or just confining pressure do not become foliated., I de fleste tilfælde skyldes det, at de ikke er begravet dybt, og varmen til metamorfismen kommer fra en krop af magma, der er flyttet ind i den øverste del af skorpen. Dette er kontaktmetamorfisme. Nogle eksempler på ikke-folierede metamorfe klipper er marmor, kvartsit og hornfels.

marmor er metamorfoseret kalksten. Når det dannes, har kalcitkrystallerne en tendens til at blive større, og eventuelle sedimentære strukturer og fossiler, der måtte have været til stede, ødelægges. Hvis den oprindelige kalksten var ren calcit, vil marmoren sandsynligvis være hvid (som i Figur 7.,10), Men hvis det havde forskellige urenheder, såsom ler, silica eller magnesium, kunne marmoren “marmoreres” i udseende.kvartsit er metamorfoseret sandsten (figur 7.11). Det domineres af kvarts, og i mange tilfælde svejses de originale kvartskorn af sandstenen sammen med yderligere silica. De fleste sandsten indeholder nogle lermineraler og kan også omfatte andre mineraler såsom feldspat eller fragmenter af sten, så de fleste kvartsit har nogle urenheder med kvarts.

Selv hvis der dannes i løbet af regionale metamorphism, kvartsit ikke har tendens til at blive folieret fordi kvarts krystaller må ikke justeres med retningsbestemt tryk. På den anden side vil enhver ler, der findes i den originale sandsten, sandsynligvis blive omdannet til glimmer under metamorfisme, og enhver sådan glimmer vil sandsynligvis tilpasse sig retningstrykket. Et eksempel på dette er vist i figur 7.12., Kvartskrystallerne viser ingen justering, men glimmerne er alle justeret, hvilket indikerer, at der var retningstryk under regional metamorfisme af denne klippe.

Hornfels, er en ikke-folieret metamorfe bjergarter, som normalt udgør under kontakt metamorphism af finkornet sten som mudstone eller vulkansk sten (Figur 7.13). I nogle tilfælde har hornfels synlige krystaller af mineraler som biotit eller andalusit. Hvis hornfels dannet i en situation uden rettet tryk, ville disse mineraler være tilfældigt orienteret, ikke folieret som de ville være, hvis de blev dannet med rettet tryk.