Rocce metamorfiche: significato e classificazione

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere: - 1. Significato delle rocce metamorfiche 2. Trame di rocce metamorfiche 3. Foliazione 4. Caratteristiche 5. Grado metamorfico 6. Trasformazione di rocce a rocce metamorfiche 7. Classificazione strutturale.

Contenuto:

Significato delle rocce metamorfiche
Textures of Metamorphic Rocks
Foliazione in rocce metamorfiche
Caratteristiche delle rocce metamorfiche
Grado metamorfico
Trasformazione di rocce a rocce metamorfiche
Classificazione strutturale delle rocce metamorfiche

1. Significato delle rocce metamorfiche:

Le rocce metamorfiche sono formate dall'azione di grande calore e pressione su rocce ignee, sedimentarie o altre rocce esistenti. Gli ingredienti delle rocce subiscono la ricristallizzazione allo stato solido per dare nuova consistenza con nuove caratteristiche.

Quindi, ogni roccia metamorfica ha una roccia madre dalla quale è stata formata. Il processo mediante il quale le rocce sono sottoposte a calore, pressione e reazione con soluzioni chimiche e quindi trasformate in rocce metamorfiche è noto come metamorfismo.

I processi metamorfici rinnovano completamente e modificano il carattere fisico e chimico preesistente della vecchia roccia in modo che la roccia metamorfica di nuova formazione sia completamente diversa.

La trasformazione può comportare cambiamenti nella mineralogia, consistenza, tessuto e persino composizione chimica. Il metamorfismo si verifica quando le rocce sono sottoposte a calore (dalla sepoltura o in prossimità di iniezioni di magma), alla pressione (sepoltura), dirette dallo stress (dalla collisione della piastra) o dalle combinazioni di tutte queste.

Questi processi trasformano un tipo di roccia in un altro. Le pressioni associate al metamorfismo sono estreme. Sono possibili pressioni di cinque, dieci o anche quindicimila atmosfere. Tali alte pressioni esistono a grandi profondità all'interno della crosta.

Dovrebbe anche essere realizzato che il tempo richiesto per la metamorfosi di una roccia è il tempo geologico - possono essere centinaia di migliaia o persino milioni di anni. Il processo metamorfico è spesso accompagnato dalla percolazione di fluidi chimicamente attivi attraverso le rocce.

Il fluido più importante è l'acqua. L'acqua alle temperature del metamorfismo è surriscaldata, cioè è molto al di sopra del normale punto di ebollizione ed è a causa della grande pressione di confinamento che è ancora allo stato liquido.

La circolazione di acqua surriscaldata aiuta a promuovere alterazioni trasportando ioni da un posto all'altro. Quando il calore, la pressione e i fluidi chimicamente attivi vengono portati su una roccia per un periodo di tempo molto lungo, la roccia cambierà e si altererà.

2. Textures of Metamorphic Rocks:

Nella maggior parte dei casi, le rocce che vengono metamorfizzate vengono riscaldate e schiacciate e spinte, cioè deformate. Ad esempio, quando un plutone igneo si insinua nella roccia circostante, riscalda la roccia e deve anche creare spazio per sé e quindi mette da parte la roccia preesistente. Questa spremitura produce caratteristiche che collettivamente vanno sotto il nome di tessitura metamorfica, la disposizione dei grani all'interno di una roccia.

Un comune accordo di minerali è di organizzarsi in fasce o fogli noti come foliazione. Nella varietà chiamata foliazione gneissica, i minerali tipici del granito sono disposti in fasce contorte.

I minerali chiari (quarzo e feldspato) e minerali scuri (principalmente mica nera e orneblenda) tendono ad essere separati in bande separate dando alla roccia un aspetto a strisce. Questo è caratteristico dello gneiss, che sembra un granito a bande.

Quando i minerali platy come la mica sono abbondanti la roccia acquista un aspetto platy a causa dei molti piani al suo interno che brillano di mica. Questo è chiamato Scistosità che è tipico di Schist, una roccia metamorfica lucida molto usata per scopi decorativi.

Alcune trame metamorfiche sono così comuni che hanno nomi speciali. I seguenti termini sono usati per descrivere quelle trame che possono essere riconosciute durante l'esame megascopico.

io. cataclastico:

Contenente molti grani che sono stati rotti, frammentati e / o granulati in risposta al metamorfismo di dislocazione in cui l'agente predominante è lo stress differenziale.

ii. Crystalloblastic:

Indicazione della ricristallizzazione sotto l'influenza della pressione diretta.

iii. Granoblastic:

Caratterizzato da grani più o meno equidimensionali, in genere con confini ben suturati.

iv. Lepidoblastic:

Contiene una notevole quantità di granuli di platy o di fiocchi (es: mica o clorite) che presentano la fogliatura.

v. Nematoblastico:

Contenente una notevole quantità di grani minerali prismatici (es: anfibolo) che mostrano un allineamento preferito, la lineazione.

VI. Poikiloblastic:

Avere megacrismi pieni di inclusioni di altri minerali (a volte viene chiamato texture setaccio).

vii. Augen:

Mega crysts (lenticolari) a forma di occhio.

viii. Idioblastic:

Grani Euedrici formati da ricristallizzazione metamorfica.

ix. megacristallo:

Qualsiasi chicco, indipendentemente dalla sua origine, è significativamente più grande dei grani circostanti.

X. Porphyroblast:

Il Megacryst si è formato come conseguenza della ricristallizzazione metamorfica.

xi. xenoblastica:

Grani anedrici formati da ricristallizzazione metamorfica.

3. Foliazione in rocce metamorfiche:

Sappiamo che una delle cause del metamorfismo è la pressione. I minerali di roccia quando spremuti in condizioni di alta pressione sono costretti a cambiare. Le rocce metamorfiche possono essere soggette a due tipi di pressione, come mostrato in Fig. 14.5 vale a dire. pressioni indirette e dirette.

La pressione indiretta spinge le rocce da tutti i lati in modo che i materiali vengano compattati rimuovendo gli spazi tra particelle o cristalli. Nel caso della pressione diretta, le forze di spinta agiscono da due direzioni opposte causando l'allungamento dei minerali e la loro disposizione in strati paralleli.

Questa trama in cui i minerali sotto l'azione della pressione diretta sono costretti a formare strati sottili è chiamata foliazione. I minerali su essere compressi vengono rimodellati in lunghe forme lineari. Si può notare che non tutte le rocce metamorfiche sono foliate.

4. Caratteristiche delle rocce metamorfiche:

Se una roccia si trasforma in una roccia metamorfica, la maggior parte delle caratteristiche dell'arco può cambiare. Tali cambiamenti hanno luogo che la roccia metamorfica di nuova formazione potrebbe non avere alcuna somiglianza con la sua roccia originale.

Le caratteristiche importanti delle rocce metamorfiche sono le seguenti:

io. Cambio di Texture:

Nel processo di metamorfismo le dimensioni, la forma e la spaziatura dei cristalli o dei grani nella roccia subiscono cambiamenti. I grani della roccia possono fondersi e fondersi insieme sotto l'azione del calore e della pressione e subire la ricristallizzazione formando cristalli più grandi.

La trama originale della roccia cambia così. In un altro caso l'alta pressione può rompere i grani fragili in frammenti più piccoli e quindi cambiare la consistenza della roccia o a causa dell'effetto combinato di calore e pressione, la roccia frammentata fratturata può essere trasformata in una solida roccia cristallina.

ii. Cambio di densità:

Gli spazi porosi nei sedimenti di rocce ignee sepolti a grandi profondità possono essere chiusi a causa della pressione elevata prevalente. Inoltre, l'alta pressione che agisce sui grani può comprimere i grani a dimensioni più ridotte. Tutte queste azioni riducono il volume della roccia e quindi aumentano la densità della roccia.

iii. Foliazione e fasciatura:

Sotto l'azione di alta pressione i cristalli sono costretti a sistemarsi in strati con conseguente sfogliatura. Quando i minerali della roccia vengono portati a strati per pressione, possono formarsi bande di diversi colori se i minerali hanno densità diverse. A volte a causa del calore immenso gli strati della roccia possono essere distorti.

iv. Cambiamento nella composizione minerale:

I minerali della roccia originale subiscono l'instabilità sotto alta pressione e calore e di conseguenza. Ci sarà un riarrangiamento degli ioni con conseguente formazione di nuovi minerali.

v. Categorizzare le rocce metamorfiche:

Le rocce metamorfiche sono spesso classificate in rocce folate e non foliate - un criterio basato sul loro aspetto. Le rocce foliated hanno un aspetto legato o stratificato perché i minerali all'interno della roccia sono allineati parallelamente. Includono scisto, gneiss e ardesia. Le rocce non foliated includono marmo, hornfels e quarzite e non hanno bande. Sono composti da un minerale predominante con cristalli di dimensioni uguali.

5. Grado metamorfico:

Il grado metamorfico si riferisce all'intensità o al grado di metamorfismo. Quando le pressioni e le temperature aumentano con il tempo di sepoltura, il grado metamorfico aumenta. Ad esempio, ciò accadrebbe se una roccia fosse stata sepolta nel profondo e più a fondo nella crosta terrestre nel tempo.

Ad esempio, si consideri uno strato di fango depositato in un lago o oceano. Mentre viene sepolto sotto i successivi strati di sedimenti, il fango viene compattato e infine si litifica in pietra fangosa. Se la roccia viene sepolta più profondamente e la pressione aumenta, viene progressivamente trasformata in gradi più alti. Viene metamorfizzato prima in una lista.

Durante questo processo, l'aumento di pressione e temperatura spreme la roccia in una pietra dura e squamosa e il processo di ricristallizzazione da minerali argillosi a micas orientati inizia, ma non è ancora ben sviluppato. Successivamente la lavagna diventerà uno scisto in cui la maggior parte dei minerali è completamente ricristallizzata e riorientata in un parallelismo quasi perfetto.

Quindi si trasforma in uno gneiss, nel quale sono cresciuti molti nuovi minerali. Man mano che il grado metamorfico aumenta ulteriormente, la roccia comincerà a sciogliersi. La roccia formata quando uno gneis inizia a sciogliersi è chiamata magmatite. Se la fusione continua, l'intera roccia si scioglierà e si formerà un magma, dando origine a una roccia ignea.

Quando le rocce originali vengono esposte al calore e alla pressione, iniziano a subire dei cambiamenti. In che misura il cambiamento si verifica dipende dai livelli di calore e pressione a cui sono soggetti o dal grado metamorfico.

(a) Rocce metamorfiche di basso grado che mantengono le caratteristiche delle rocce madri.

In questo caso le rocce sono soggette a temperature e pressioni relativamente più basse. Se sono originariamente rocce sedimentarie possono ancora mostrare segni di piani di lettiera o delle loro strutture originali.

(b) rocce metamorfiche di alto livello che appaiono diverse dalle rocce parentali.

In questo caso le rocce sono soggette a livelli molto alti di calore e pressione, così che dopo il metamorfismo, la struttura interna della roccia non assomiglia più a quella della roccia originale.

Nel metamorfismo regionale le rocce crostali in vaste aree sono sepolte a grandi profondità e subiscono cambiamenti strutturali. Le rocce sepolte a maggiore profondità sono soggette a pressioni e temperature più elevate. Quindi, in questo caso, troviamo che attraverso una regione ci sono rocce di diversi gradi metamorfici.

Identificazione dei gradi metamorfici:

La Figura 14.4 mostra i vari minerali formati dallo scisto, una roccia sedimentaria che cambia dal metamorfismo di basso grado al metamorfismo di alto grado. Ad un alto livello di calore i minerali possono fondersi per diventare magma che può eventualmente trasformarsi in una roccia ignea.

6. Trasformazione di rocce in rocce metamorfiche:

A. Trasformazione di rocce sedimentarie:

(1) Lo scisto, una roccia sedimentaria costituita da minuscole particelle di argilla. Quando l'argilla viene metamorfizzata, la prima volta cambia in ardesia. L'ardesia può rompersi lungo strati lisci piani. A temperature più elevate, l'ardesia cambia in fillite. La fillite ha strati folati di microscopici microscopici minerali di mica. Se sottoposti ad alte temperature e pressioni sufficienti, si formano grandi minerali foliati. In questo stato, la roccia si chiama Schist.

A temperature molto elevate (circa 650 ° C) i minerali smettono di appiattirsi agli strati foliati e cercano di rilasciare lo stress causato dalla pressione e cambiano il loro stato da uno di stress elevato a uno stato di stress inferiore. Ciò si traduce nella formazione dello gneiss rock. Questa roccia mostra bande alternate di minerali chiari e colorati. La separazione dei minerali chiari e scuri è chiamata differenziazione metamorfica. Il processo di cui sopra può creare uno gneiss da qualsiasi roccia metamorfica, non solo da scisto.

Se la pressione e la temperatura superano il livello per la formazione dello gneiss, allora lo gneiss inizia a fondersi per diventare gradualmente magma. Se una roccia si forma da questa condizione, allora la roccia è migmatite. I Migmatiti sono gneiss che si sono parzialmente sciolti e quindi solidificati per formare roccia. In questa condizione gli strati scuri e folati sono ancora visibili. Ma appaiono come strati sinuosi invece di strati retti.

(2) Calcare, una roccia sedimentaria subisce metamorfismo in modo diverso. Quando il calcare si trova in condizioni di alta pressione e temperatura, i minerali vengono compressi e tutto lo spazio interno tra i granuli di cristallo viene espulso. La roccia risultante è una roccia dura e liscia chiamata marmo. Il marmo ha una solida funzionalità liscia ed è comunemente usato per la scultura.

(3) L'arenaria, una roccia sedimentaria sottoposta a metamorfismo, forma una roccia metamorfica chiamata quarzite. Come nel caso del marmo, questa roccia metamorfica si forma quando la pietra arenaria viene sottoposta ad una pressione molto elevata, in modo che tutto lo spazio interno tra i grani minerali sia completamente rimosso, con il risultato di una massa continua di grani minerali.

B. Trasformazione di rocce ignee:

Quando i basalti sono esposti a pressioni elevate, ma a temperature relativamente basse, i suoi minerali subiscono trasformazioni e diventano foliati. A basse pressioni i minerali assumono un colore verde. In questo stato la roccia metamorfica è chiamata scisto verde.

Questo ha una consistenza foliata con un colore verde. Se sottoposti a maggiori livelli di pressione, i minerali di colore verde cambiano in blu, e in questo stato la roccia è chiamata scisto blu. Quando questi scisti sono sottoposti a temperature e pressioni crescenti, si trasformano in gneiss. Granito e rocce così invadenti, quando sottoposte ad alta temperatura e pressione si trasformano in gneiss.

7. Classificazione strutturale delle rocce metamorfiche:

Poiché le rocce metamorfiche possono essere formate da qualsiasi tipo di rocce esistenti, la loro composizione minerale è più ampia di quella di tutti gli altri tipi di roccia. Non possono essere coperti da un semplice schema di classificazione, ma una semplice classificazione strutturale è riportata di seguito.

È importante notare che la maggior parte delle rocce metamorfiche sono anisotrope (con proprietà diverse in diverse direzioni). Così, ad esempio, l'ardesia è molto forte in compressione con le scissioni perpendicolari alla direzione di compressione e molto più debole quando compressa in una direzione parallela alle scissioni.

Tutte le altre rocce foliated si comportano in modo simile. Quindi l'intervallo di valori per alcuni test può essere molto grande. Alcune proprietà tecniche comuni per le rocce metamorfiche sono riportate nella tabella seguente.

io. Marmo:

Il marmo si forma come una roccia carbonatica metamorfosata, solitamente di pietra calcarea. Il marmo può essere trovato nelle aree metamorfiche regionali lungo le zone di collisione continente-continente e anche nelle radici delle catene montuose piegate. Possono anche essere trovati in aree che erano precedenti scaffali marini poco profondi dove si accumulava un'enorme quantità di barriere coralline.

Il marmo puro, principalmente calcite con piccole impurità, è bianco, ma a seconda del livello di metamorfosi e delle impurità chimiche nel calcare originale è probabile che siano presenti diversi colori e dimensioni di cristallo. Il marmo è apprezzato come pietra per la scultura poiché è morbido e meravigliosamente colorato.

Trame e colori insoliti fanno di questa pietra una pietra molto preziosa per gli edifici. Il bellissimo Taj Mahal in India è fatto di marmo. Va tuttavia notato che il marmo è influenzato dall'inquinamento industriale e dalle piogge acide.

ii. Quarzite:

La quarzite è costituita dalla metamorfosi di arenaria quarzifera con il 95% di silice. Sappiamo che la forma delle arenarie è di pianura e di ambienti marini sedimentari, i quarziti si trovano qui in ambienti metamorfici. Il metamorfismo di contatto produce anche quarzite e di conseguenza la quarzite si trova attorno alle intrusioni di granito.

Il quarzo è molto resistente all'erosione e non supporta la vegetazione. Quindi forma paesaggi rocciosi esposti e bordi irregolari. La quarzite può essere vista in canali di corrente, tagli stradali e pendii collinari e può apparire fuori dagli scisti intermedi.

Quando la quarzite compressa diventa più difficile. È molto resistente e molto resistente al taglio. Pertanto è usato raramente come pietra da costruzione. La quarzite pura è bianca. Minime quantità di elementi come ferro e manganese fanno sembrare la roccia verde o grigia.

iii. Ardesia:

Questa roccia metamorfica è formata dalla metamorfosi del mudstone, quando è altamente compresso. Il suo colore è nero al grigio. Si trova comunemente nelle radici di vecchie catene montuose piegate. Permette di essere tagliato in fogli poiché tutti i minerali di mica di questa roccia sono perfettamente allineati perpendicolarmente alla direzione di compressione. Poiché fende facilmente, può essere tagliato per produrre fogli di dimensioni enormi.

L'ardesia è molto resistente agli agenti atmosferici e quindi tende ad essere esposta su colline accidentate. Si rompe come schegge fragili lungo i suoi piani di clivaggio. A causa della sua proprietà di resistere alle intemperie e di resistere all'attacco delle piogge acide, può essere utilizzato come materiale di copertura nelle regioni industrializzate. L'ardesia viene anche utilizzata per creare lavagne e lavagne nere. Può essere utilizzato per le cime dei tavoli da biliardo in cui sia il peso che la planarità sono essenziali.

In alcune posizioni l'ardesia colorata si presenta in rosso, marrone, verde e giallo con una trama attraente.

Il tavolo in avanti fornisce un riassunto della classificazione delle rocce metamorfiche indicando la roccia madre, le condizioni metamorfiche e la consistenza.