Roccia metamorfica

Il metamorfismo di contatto è il nome dato ai cambiamenti che avvengono quando il magma viene iniettato nella roccia solida circostante (country rock)., I cambiamenti che si verificano sono maggiori ovunque il magma entri in contatto con la roccia perché le temperature sono più alte a questo confine e diminuiscono con la distanza da esso. Attorno alla roccia ignea che si forma dal magma di raffreddamento c’è una zona metamorfosata chiamata aureola del metamorfismo di contatto. Le aureole possono mostrare tutti i gradi di metamorfismo dall’area di contatto alla roccia di campagna non metamorfosata (invariata) a una certa distanza. La formazione di importanti minerali minerali può verificarsi mediante il processo di metasomatismo in corrispondenza o vicino alla zona di contatto.,

Quando una roccia viene alterata a contatto da un’intrusione ignea, molto spesso diventa più indurita e più grossolanamente cristallina. Molte rocce alterate di questo tipo sono stati precedentemente chiamati hornstones, e il termine hornfels è spesso usato dai geologi per significare thosefine grana, compatto, prodotti non foliati di contatto metamorfismo., Uno scisto può diventare un hornfels argilloso scuro, pieno di piccole placche di biotite brunastra; una marna o calcare impuro può cambiare in un grigio, giallo o verdastro calce-silicato-hornfels o marmo siliceo, duro e scheggiato, con abbondante augite, granato, wollastonite e altri minerali in cui la calcite è un componente importante. Un diabase o andesite può diventare un hornfels diabase o hornfels andesite con lo sviluppo di nuove hornblende e biotite e una parziale ricristallizzazione del feldspato originale., La selce o selce può diventare una roccia di quarzo finemente cristallina; le arenarie perdono la loro struttura clastica e vengono convertite in un mosaico di piccoli grani di quarzo aderenti in una roccia metamorfica chiamata quarzite.,

Se il rock è stato originariamente fasciato o lamellare (come, per esempio, un laminato di arenaria o di un fogliato calc-di scisto) questo carattere non può essere cancellato, e una fascia in hornfels è il prodotto; fossili anche possono avere le forme conservato, sebbene interamente ricristallizzato, e in molti contattare modificato, lave, le vescicole sono ancora visibili, anche se il loro contenuto sono di solito inseriti in nuove combinazioni per formare minerali che sono stati originariamente non presenti. Le strutture minute, però, scompaiono, spesso del tutto, se l’alterazione termica è molto profonda., Così piccoli granelli di quarzo in uno scisto vengono persi o si fondono con le particelle circostanti di argilla, e la fine massa macinata di lave è interamente ricostruita.

Con la ricristallizzazione in questo modo vengono spesso prodotte rocce peculiari di tipi molto distinti. Così gli scisti possono passare in rocce cordierite, o possono mostrare grandi cristalli di andalusite (e chiastolite), staurolite, granato, cianite e sillimanite, tutti derivati dal contenuto alluminoso dello scisto originale., Una notevole quantità di mica (sia moscovita che biotite) viene spesso formata simultaneamente e il prodotto risultante ha una stretta somiglianza con molti tipi di scisto. I calcari, se puri, sono spesso trasformati in marmi grossolanamente cristallini; ma se ci fosse una mescolanza di argilla o sabbia nella roccia originale saranno presenti minerali come il granato, l’epidoto, l’idocrasio, la wollastonite. Le arenarie quando sono molto riscaldate possono trasformarsi in quarziti grossolane composte da grandi grani chiari di quarzo., Questi stadi più intensi di alterazione non lo sonocosì comunemente visto nelle rocce ignee, perché i loro minerali, essendo formati ad alte temperature, non sono così facilmente trasformati o ricristallizzati.

In alcuni casi le rocce sono fuse e nel prodotto vetroso scuro cristalli minuti di spinello, sillimanite e cordierite possono separarsi. Gli scisti sono occasionalmente alterati dalle dighe di basalto e le arenarie feldspatiche possono essere completamente vetrificate. Cambiamenti simili possono essere indotti negli scisti dalla combustione di giacimenti di carbone o anche da un normale forno.,

C’è anche una tendenza al metasomatismo tra il magma igneo e la roccia sedimentaria, per cui le sostanze chimiche in ciascuna vengono scambiate o introdotte nell’altra. I graniti possono assorbire frammenti di scisto o pezzi di basalto. In quel caso, rocce ibride chiamate skarn sorgono, che non hanno le caratteristiche di normali rocce ignee o sedimentarie. A volte un magma di granito invasore permea le rocce intorno, riempiendo le loro articolazioni e piani di lettiera, ecc., con fili di quarzo e feldspato., Questo è molto eccezionale, ma esempi di esso sono noti e può avvenire su larga scala.

Metamorfismo regionale

Il metamorfismo regionale, noto anche come metamorfismo dinamico, è il nome dato ai cambiamenti nelle grandi masse di roccia su una vasta area., Rocce possono essere metamorfosi semplicemente essendo a grandi profondità sotto la superficie della Terra, sottoposti a temperature elevate e la grande pressione causata dal peso immenso degli strati di roccia sopra. Gran parte della crosta continentale inferiore è metamorfica, ad eccezione delle recenti intrusioni ignee. I movimenti tettonici orizzontali come la collisione dei continenti creano cinghie orogene e causano alte temperature, pressioni e deformazioni nelle rocce lungo queste cinghie. Se le rocce metamorfosate vengono successivamente sollevate ed esposte dall’erosione, possono verificarsi in lunghe cinghie o in altre grandi aree in superficie., Il processo di metamorfismo potrebbe aver distrutto le caratteristiche originali che avrebbero potuto rivelare la storia precedente della roccia. La ricristallizzazione della roccia distruggerà le trame e i fossili presenti nelle rocce sedimentarie. Il metasomatismo cambierà la composizione originale.

Il metamorfismo regionale tende a rendere la roccia più indurita e allo stesso tempo a conferirle una struttura foliata, shistosa o gneissica, costituita da una disposizione planare dei minerali, in modo che i minerali platy o prismatici come mica e hornblende abbiano i loro assi più lunghi disposti paralleli tra loro., Per questo motivo molte di queste rocce si dividono facilmente in una direzione lungo le zone portanti mica (scisti). Negli gneiss, anche i minerali tendono ad essere segregati in bande; quindi ci sono cuciture di quarzo e di mica in uno scisto di mica, molto sottile, ma costituito essenzialmente da un minerale. Lungo gli strati minerali composti da minerali molli o fissili le rocce si dividono più facilmente, e gli esemplari appena divisi sembreranno essere affrontati o rivestiti con questo minerale; per esempio, un pezzo di scisto mica guardato a faccia potrebbe essere supposto per consistere interamente di scaglie lucenti di mica., Sul bordo dei campioni, tuttavia, sarà visibile la folia bianca del quarzo granulare. Negli gneiss queste folie alternate sono a volte più spesse e meno regolari che negli scisti, ma soprattutto meno micacee; possono essere lenticolari, estinguendosi rapidamente. Gneiss anche, di regola, contengono più feldspato di scisti fanno, e sono più dura e meno fissile. La contorsione o lo sgretolamento della foliazione non sono affatto rari; le facce di divisione sono ondulate o increspate., La schistosità e la banda gneissica (i due tipi principali di foliazione) sono formate dalla pressione diretta a temperatura elevata e dal movimento interstiziale, o flusso interno che organizza le particelle minerali mentre stanno cristallizzando in quel campo di pressione diretto.

Rocce che erano originariamente sedimentarie e rocce che erano senza dubbio ignee possono essere metamorfosate in scisti e gneiss. Se originariamente di composizione simile possono essere molto difficili da distinguere l’uno dall’altro se il metamorfismo è stato grande., Un quarzo-porfido, per esempio, e una fine arenaria feldspatica, possono essere entrambi metamorfosi in una mica-scisto grigio o rosa.