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Metamorphic Rocks 

The term metamorphic is derived from the Latin term 
meaning, "change of form". These rocks have been 
altered while in their solid state as a response to the 
environment. 

Extreme circumstances of pressure and 

temperature, or an introduction of certain chemicals, can 
cause the existing rocks minerals to recrystallize, and 
they may even become different minerals all together.

 It 

is important that you realize that the rock remains in its 
solid state. Once a rocks minerals are melted, and then 
recrystallize, the new material will be igneous.

All rocks can be metamorphosed

 (even an existing 

metamorphic rock), however, sedimentary rocks are 
more easily changed. Because of this, most of the 
discussion will deal with changes in sedimentary types.

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METAMORPHIC TEXTURES 

AND COMPOSITIONS

Texture

     The new metamorphic textures are of two types, 
granular

 

(also non-foliated) where the grains are 

equidimensional, and foliated where the minerals 
are layered .

     

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KINDS OF METAMORPHISM

     Barrovian (" regional" ) and Contact („thermal”). 

The Relationships 

Between 

Rock and Process

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REGIONAL

The second type of metamorphic rock is usually the 
result of extreme pressure rather than that of 
temperature. These are known as regional metamorphic 
rocks.

 These are commonly associated with mountain 

building events and are often associated with plate 
boundaries at continental margins.

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THERMAL metamorphism

X    =Slight Metamorphism

X  

=Intense Metamorphism

^

     =Igneous rock

Heat is the primary cause of alteration in formation of metamorphic 
rocks . 

These are called thermal metamorphic rocks, or contact 
metamorphic rocks. 

This type is often associated with lava flows and shallow plutons 
(igneous intrusions). 

Because of the high heat, the rock surrounding the intrusion is often 
altered. 

The pressure involved with these situations is in many instances, 
negligible. 

Alteration of the rock is generally localized in what is known as a 
metamorphic 

aureole or halo.

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Thermal 

meta-

morphis

m

Another principle source of heat is the natural 
increase in temperature as the depth increases. 
This is known as the geothermal gradient. 
The typical geothermal gradient is about 30 
degrees per kilometer (85 degrees per mile).

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Main types of metamorphic rocks

Łupek

Łupek fyllitowy

Łupek metamorficzny

gnejs

Hornfels

Kwarcyt

Marmur

Ł
u
P
e
k

i
l
a
s
t
y

Granit

Piaskowiec
kwarcowy

Wapień/ dolomit

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Metamorphic Rock 

Composition

Minerały skał metamorfocznych:

Epidot, chloryty, zeolity, granaty, kordieryt, sylimanit, andaluzyt, mikroklin

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Skarns

Au, Cu, Fe, Mo, Sn, W, and Zn-Pb skarn deposits

As subordinate layers in the feldspar-poor felsic volcanic 
rocks, there appear peculiar dark rocks which also are 
the ore's host rock. These rocks are in the Persberg area 
denoted 'skarn', a word which likely can be used as a 
collective term for all such odd rocks occurring alongside 
the ores." Tornebohm goes on to describe garnet-rich 
"brunskarn" (brown skarn) and pyroxene-rich 
"gronskarn" (green skarn). 

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E Antarctica

Ksenolit

Gnejs z reliktami 
warstwowania skały 
osadowej

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Antarctica

Smużyste odmieszania minerałów 
ciemnych 
w gnejsie o teksturze granulanej

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E Antarctica

A – magnetyt, smugi w 
gnejsie

B – smużyste odmieszania  
       minerałów ciemnych

C – granat w smugach

B

C

A

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Thermal 

Metamorphis

m

calcite

CaCO

3

calcite 
+brucite

CaCO

+ Mg(OH)

2

monticellite

CaMgSiO

4

idocrase

Ca

10

Mg

2

Al

4

Si

9

O

34

(OH)

4

grossularite - wollastonite - diopside

Ca

3

Al

2

Si

3

O

12 

- CaSiO

3

-

 

CaMgSi

2

O

6

Examination of the progressive 
sequence 
of key minerals indicates 
that metasomatism has occurred.

increasing stress

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S Africa

Batolit granitowy 
metamorfizuje 
ciemne łupki ilaste

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SEDIMENTARY TO METAMORPHIC

The following is a very general progression from 

sedimentary rock to metamorphic rock based primarily 

on pressure.

SURFACE

MUD

5 km DEEP

SHALE (sedimentary)

10 km DEEP

SLATE (low grade 

metamorphic)

15 km DEEP

SCHIST (Garnet appears)

20 km DEEP

GNEISS (high grade 

metamorphic)

25 km DEEP

HORNFELS (Cordierite 

appears)

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Regional 

Metamorphism

The zones of metamorphism in the Scottish 
Highlands
 

Chlorite 

Zone (slates, phyllites, and schists)

quartz-albite-white mica-chlorite-microcline ± calcite

Biotite Zone (phyllites and schists)

quartz-albite-white mica-chlorite-biotite ± microcline ±calcite ±

 epidote

Almandine (

Garnet)

 Zone (phyllites and schists)

quartz-albite-white mica-biotite-

garnet ± chlorite

Staurolite

 Zone (schists)

quartz-oligoclase-white mica-biotite-

garnet-staurolite

Kyanite

 Zone (schists)

quartz-oligoclase-white mica-biotite-

garnet-kyanite ±staurolite

Sillimanite

 Zone (schists and gneisses)

quartz-oligoclase-biotite-

sillimanite ± kyanite

 ± K-feldspar ± white mica

At the lowest grade, in the 

Zeolite

 Facies, assemblages are characterized by clay minerals. 

kaolinite-illite-smectite-chlorite-quartz-analcite

At slightly higher-grade conditions, Zeolite Facies are replaced by Prehnite-Pumpellyite Facies. 
As the P-T conditions increase, Greenschist Facies assemblages form. 

white mica-chlorite-chloritoid-quartz-albite-magnetite-biotite-

epidote-garnet-pyrophyllite

Amphibolite Facies 

white mica-chlorite-biotite-quartz-plagioclase-

garnet-magnetite-staurolite-ilmenite-kyanite-

sillimanite

Granulite Facies 

biotite-

garnet-

sillimanite-K feldspar-andesine-quartz-cordierite-orthopyroxene-

sillimanite

-zircon

Additional minerals that may occur include 

stilbite, calcite, stilpnomelane, actinolite and 

hornblende

.

Epidot
Granaty
Silimani
t
Stauroli
t
Kordier
yt
aktynoli
t

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Zagadnienia do 

zapamiętania

• Scharakteryzuj rodzaje metamorfizmu

• Jakie zmiany mineralne zachodzą podczas 

metamorfizmu ?

• Jakie nowe skały powstają w wyniku metamorfizmu ?

• Wymień kilka, a opisz dokładnie jeden minerał skał 

metamorficznych 

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Adresy internetowe

http://www.cobweb.net/~bug2/rock5.htm 

http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/MetaRx/metasimp

le.html

http://geology.csupomona.edu/alert/metamorphic/metar

xs.htm


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