Konspekt [skrócony materiał] - Skały metamorficzne

Metamorfizm jest to zespół procesów fizykochemicznych, prowadzących do zmian składu mineralnego, niekiedy także chemicznego oraz strukturalno - teksturalnych przeobrażeń skał, pod wpływem temperatur znacznie wyższych niż na powierzchni ziemi a zarazem istotnie różne od tych, w których te skały pierwotnie powstały.

Skały metamorficzne są to skały powstałe w głębi skorupy ziemskiej w wyniku oddziaływania wysokiego ciśnienia lub/i temperatury oraz niekiedy czynników chemicznych na wcześniej powstałe skały magmowe i osadowe ( a niekiedy i metamorficzne):

Czynniki metamorfizmu:

• temperatura (uważana jest za główny czynnik metamorfizmu, skały ulegają oddziaływaniu wyższych temperatur w trakcie przemieszczania się w głąb skorupy ziemskiej),

• ciśnienie litostatyczne (wywoływane przez nadkład),

• ciśnienie kierunkowe,

• oddziaływanie fluidów,

• wędrówka substancji,

• czas.

Skały powstałe na skutek metamorfizmu regionalnego dzieli się ze względu na stopień przeobrażeń, odpowiadający coraz głębszym strefom metamorfizmu:

• epi (epizona),

• mezo (mezozona),

• kata (katazona),

• ultra (ultrazona)

Skład mineralny poszczególnych typów skał

Fyllity - serycyt i muskowit, chloryt lub grafit, niekiedy skalenie, węglany.

Łupki grafitowe - skład mineralny jest analogiczny do fyllitów

Łupki krystaliczne - kwarc, skalenie, miki, chloryty oraz inne minerały

Serpentynity - minerały z grupy serpentynu, relikty oliwinu

Zieleńce, łupki zieleńcowe - epidot, chloryt, albit

Amfibolity - amfibole i plagioklazy

Kwarcyty - kwarc, ponadto mogą występować muskowit, skalenie czy chloryt

Marmury - kalcyt, dolomit, kwarc, serycyt, talk i inne minerały

Gnejsy - skalenie i kwarc, mogą im towarzyszyć: biotyt, hornblenda czy muskowit

Granulity - główne minerały jasnych odmian to skalenie, kwarc i granat, ciemne odmiany zawierają natomiast większą ilość granatów i pirokseny

Eklogity - granaty oraz alkaliczny piroksen - omfacyt.

Hornfelsy - kwarc i andaluzyt

Skarny - kalcytu, piroksenu, granatu wapniowego

Grejzeny - kwarcu, topazu, muskowitu i litowych mik

Fyllity i łupki fyllitowe

Fyllity (ang. phyllites) i łupki fyllitowe (ang. phyllite slates) to słabo przeobrażone skały ilaste (metapelity) i mułowcowe (metaaleuryty, metaargillity). Fyllity odznaczają się szeregiem cech pośrednich między skałami ilasto-mułowcowymi, a typowymi łupkami krystalicznymi. Ich barwa jest generalnie ciemnoszara, często jednak odcień lub nawet bardziej intensywne zabarwienie.

Łupki grafitowe

Skały facjalnie pokrewne fyllitom. Ze względu na rozproszony grafit są intensywnie czarne, przy potarciu lub nawet dotyku zostawiają na palcach ciemne ślady. Poza tym teksturalnie i pod względem składu mineralnego są bardzo podobne do fyllitów.

Łupki krystaliczne

Jest to szeroka i zróżnicowana zarówno z uwagi na skład mineralny jak i   facjalnie grupa skał, których wspólną cechą jest zaznaczona już w nazwie mechaniczna oddzielność - wszystkie skały z tej grupy łatwo pękają na cienkie i stosunkowo zwięzłe płytki.

Ich składniki mineralne są nieco większych rozmiarów niż w fyllitach, a foliacja, związana z ułożeniem minerałów blaszkowych (miki, chloryty), zazwyczaj wyraźna. Makroskopowo widoczne jest zróżnicowanie składu mineralnego w naprzemianległych ciemnych (łyszczykowo-chlorytowych) i jasnych (kwarcowo-skaleniowych) warstewkach.

Kwarcyty i łupki kwarcowe

Są to skały jasne, niemal białe, szare lub czerwonawe, niekiedy smużyste i pasiaste. Kwarcyty są skałami masywnymi, łupki kwarcowe wykazują wyraźną laminację, podkreśloną ułożeniem obecnych w skale minerałów blaszkowych. Dominującym składnikiem jest kwarc, ponadto mogą występować muskowit, skalenie, chloryt, sillimanit, dysten, kordieryt, talk, granat, epidot, turmalin i in.

Kwarcyty powstają ze skał osadowych bogatych w krzemionkę w wyniku metamorfizmu regionalnego lub kontaktowego w szerokim zakresie ciśnień i temperatur.

„Czyste” kwarcyty powstają ze skał czysto kwarcowych lub krzemionkowych, natomiast odmiany zawierające również inne składniki - z piaskowców z domieszką minerałów ilastych. .

Marmury

Podobnie jak kwarcyty, czyste marmury są białe, ale często skały te są jasnoszare, różowawe, zielonkawe lub nawet dosyć ciemne - w tych wszystkich przypadkach barwa jest wynikiem rozproszonych domieszek różnych substancji (tlenki Fe, grafit, bituminy itp.).

Marmury powstają w wyniku metamorfizmu regionalnego lub termicznego wapieni i dolomitów w szerokim zakresie ciśnień i temperatur. Głównym procesem jest rekrystalizacja ziarn: osadowe skały węglanowe, zazwyczaj mikrytowe lub drobnosparytowe ulegają przeobrażeniu w skały wyraźnie krystaliczne, gruboblastyczne, niekiedy cukrowate.

Dominującymi składnikami marmurów są kalcyt lub dolomit. Jeśli pierwotne skały węglanowe zawierały kwarc i/lub minerały ilaste, powstałe z nich marmury mogą zawierać m.in. serycyt, biotyt, talk, diopsyd, granat, serpentyn, kwarc.

Gnejsy

Są rozpowszechnioną, a zarazem silnie zróżnicowaną pod względem składu mineralnego i teksturalnie grupą skał. Są to skały zazwyczaj jasne, niekiedy różowo-czarne, barwa jest związana ze składem mineralnym. Makroskopowo gnejsy są średnio- lub gruboblastyczne, niekiedy porfirowate, granolepidoblastyczne. Skały te wykazują wyraźną łupkowatość, często teksturę oczkową lub słojową, rzadziej ołówkową. Charakterystyczna jest laminacja i oddzielność na płytki o zwykle nierównych powierzchniach, wyznaczanych przez warstwy łyszczykowe (cieńsze i ciemniejsze) naprzemianległe z warstwami skaleniowo-kwarcowymi, o zróżnicowanej miąższości, często z oczkami lub słojami większych skaleni.

Główne minerały to skalenie i kwarc, ponadto mogą występować: biotyt, hornblenda (zwłaszcza w odmianach ołówkowych), muskowit, chloryt, piroksen, granat, kordieryt, sillimanit lub epidot.

Gnejsy są typowymi produktami średniego i wysokiego metamorfizmu regionalnego, facji amfibolitowej i granulitowej. Często skład mineralny gnejsów jest podobny do granitoidów, od których odróżniają się foliacją i występowaniem biotytu w warstewkach, naprzemianległych z laminami lub oczkami skaleniowo-kwarcowymi. Gnejsy mogą tworzyć się zarówno ze skał magmowych (ortognejsy), jak i osadowych (paragnejsy). Te ostatnie są zazwyczaj szare, średnio- lub drobnoblastyczne, przejściowe miedzy typowymi gnejsami oczkowymi, a łupkami krystalicznymi.

Ultrametamorficzną odmianą gnejsów są gnejsy migmatyczne, w których jasne minerały, o niższych temperaturach transformacji fazowych uległy częściowemu wytopieniu i ponownej rekrystalizacji.

2

---