Метаморфизм

Метаморфизм - это изменение и преобразование горных пород под влиянием различных эндогенных геологических процессов (тектонические движения земной коры, землетрясения, глубинный и поверхностный вулканизм), вызывающий значительные изменения термодинамических условий (температура и давление). Сущность процесса метаморфизма состоит в приспособлении горных пород к термодинамическим условиям среды, отличным от условий их образования.
МЕТАМОРФИЗМ

МЕТАМОРФИЗМ
При метаморфизме коренные изменения горных пород происходят в твердом состоянии (без переплавления), в основном, под действием высоких давлений и температур. В некоторых случаях эти изменения могут быть чисто механическими. Например: при раздроблении горных пород вдоль трещин тектонических смещений отдельных блоков земной коры сильно раздробленные горные породы, состоящие из крупных обломков называют тектоническими брекчиями, а тонкозернистые- милонитами. Эту группу пород называют тектонитами.

МЕТАМОРФИЗМ
Обычно при метаморфизме происходит перекристаллизация вещества горных пород при котором изменяются не только строение, но и сложение горной породы, и ее минеральный состав.
Метаморфизм может происходить:
с минералообразованием без привноса (и выноса) вещества, только за счет старых минералов и образования более устойчивых минералов в новых термодинамических условиях

МЕТАМОРФИЗМ
с минералообразованием в условиях привноса (и выноса) вещества в первом случае химический состав горных пород не изменяется, во втором случае – изменяется.
Эти изменения совершаются путем взаимодействия минеральных составляющих горных пород с газами и парами, выделяющимися из магмы, или с продуктами их сжигания – горячими водными растворами, заполняющими поры горной породы.

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ МЕТАМОРФИЗМА
Главными факторами (причинами) метаморфизма горных пород являются:
температура
давление
химически активные вещества – растворы и летучие соединения.
Температура – фактор, влияющий на процессы минералообразования, резко увеличивающий скорость протекания химических реакций.

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ МЕТАМОРФИЗМА
В условиях земной коры повышение температуры обусловлено
1) при погружением горных пород на большие глубины, идет возрастание температуры
2) тепловым воздействием магматических расплавов внедряющихся в земную кору.
Процессы метаморфизма протекают при температуре 250-800 град. С.
Повышение температуры ведет к образованию более высокотемпературных минеральных видов, лишенных воды, изменяется также структура породы, она становится более крупнозернистой.

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ МЕТАМОРФИЗМА
Давление – увеличение давления способствует разрушению (распаду) неустойчивых минералов и появлению новых минералов, устойчивых в условиях повышенных давлений. Повышение давления основная причина метаморфизма горных пород без привноса вещества. В породах появляются трещины, по которым порода легко раскалывается. Одна из систем трещин создает сланцеватость. Она выражается в способности горной породы распадаться на тонкие листовые пластины.

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ МЕТАМОРФИЗМА
При условии высокого направленного давления происходят усадка породы, уменьшается объем пор, происходит пересыщение породы растворами.
Стресс увеличивает растворимость минералов, вызывает дробление породы, что облегчает циркуляцию метаморфизующих растворов, что способствует процессу перекристаллизации минералов.

ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА К НИМ ОТНОСЯТСЯ ВОДА, УГЛЕКИСЛОТА. В РАЗНЫХ КОЛИЧЕСТВАХ ОНИ НАХОДЯТСЯ ПОЧТИ В КАЖДОЙ ПОРОДЕ В ВИДЕ ПОРОВЫХ, МЕЖЗЕРНОВЫХ РАСТВОРОВ И ГАЗОВ.
СРЕДНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ПОРОВЫХ РАСТВОРОВ:
H 2 O - 84,4
CO 2 – 10,1
H 2 S – 1,9
HCL – 1,4
N2 – 0,4
Основные факторы метаморфизма

С УЧЕТОМ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ФАКТОРОВ МЕТАМОРФИЗМА И ХАРАКТЕРА ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПОРОД ВЫДЕЛЯЮТ ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА:
1) РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ. ОХВАТЫВАЕТ ОГРОМНЫЕ ПЛОЩАДИ ЗЕМНОЙ КОРЫ. МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ РАСПОЛАГАЮТСЯ ТОНКИМ СЛОЕМ МОЛОДЫХ КОЛЬСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ. СЛАГАЯ ААЛТАЕ, СЛАГАЮТ РУССКУЮ И СИБИРСКУЮ РАВНИНЫ. ОНИ ОБНАРУЖЕНЫ ПРИ БУРЕНИИ НА ГЛУБИНЕ СВЫШЕ 1500 М.
Типы метаморфизма

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

В ЛЮБОЙ ЧАСТИ ЗЕМНОЙ КОРЫ НА ОПРЕДЕЛЕННОЙ ГЛУБИНЕ ПОД ТОЛЩЕЙ ДРЕВНИХ ОТЛОЖЕНИЙ МОЖНО ВСТРЕТИТЬ МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ. МЕТАМОРФИЗМ ВОЗНИКАЕТ В СВЯЗИ С ПРОЦЕССАМИ, ТИПИЧНЫМИ ДЛЯ ГЛУБОКИХ ЧАСТЕЙ ЗЕМНОГО ШАРА (ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И ПОД БОЛЬШИМ ДАВЛЕНИЕМ ПРОИСХОДИТ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД).
НАПРИМЕР: ПЕСЧАНИКИ ПРЕВРАЩАЮТСЯ В КВАРЦИТЫ, ИЗВЕСТНЯКИ – В МРАМОР.
Типы метаморфизма

2) КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ - СВЯЗАН С ИНТРУЗИЯМИ, КОТОРЫЕ ВНЕДРЯЯСЬ В ОСАДОЧНЫЕ ИЛИ РАНЕЕ ИЗВЕРЖЕННЫЕ ПОРОДЫ, ВНОСЯТ В ЗЕМНУЮ КОРУ ИЗБЫТОЧНОЕ ТЕПЛО (ТЕРМОМЕТАМОРФИЗМ). ПРИ ЭТОМ ИНТРУЗИИ РАЗДВИГАЮТ, СДАВЛИВАЮТ И УПЛОТНЯЮТ ВМЕЩАЮЩИЕ ПОРОДЫ. ВЫДЕЛЯЮЩИЕСЯ ИЗ МАГМЫ ГАЗЫ И ПАРЫ, ВСТУПАЯ В РЕАКЦИИ С БОКОВЫМИ ПОРОДАМИ, СПОСОБСТВУЮТ ОБРАЗОВАНИЮ НОВЫХ МИНЕРАЛОВ, А ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ ОБУСЛАВЛИВАЮТ ЯВЛЕНИЕ МЕТАСОМАТОЗА.
Типы метаморфизма

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ СОВЕРШАЕТСЯ ПО ОБЕ СТОРОНЫ ОТ КОНТАКТА НА ВНЕШНЕЙ И ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЕ ИНТРУЗИИ. ШИРИНА ЗОНЫ КОНТАКТОВОГО МЕТАМОРФИЗМА ОЧЕНЬ РАЗЛИЧНА И ИЗМЕНЯЕТСЯ ОТ ММ ДО СМ И СОТНЯМИ МЕТРОВ И ДАЖЕ КМ.
СТЕПЕНЬ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРОД ПРИ КОНТАКТОВОМ МЕТАМОРФИЗМЕ НЕОДИНАКОВА: ВБЛИЗИ КОНТАКТА -ПОРОДЫ ИЗМЕНЕНЫ СИЛЬНЕЕ, ЧЕМ НА ПЕРИФЕРИИ ЗОНЫ, Т.Е. СОЗДАЮТСЯ ПОЛОСЫ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ МЕТАМОРФИЗМА. ТЕМПЕРАТУРА ПРИ ЭТИХ ПРОЦЕССАХ ДО 1000 ГРАД.С ПАРЫ И ГАЗЫ, ОХЛАЖДАЯСЬ, ОБРАЗУЮТ ГОРЯЧИЕ РАСТВОРЫ, КОТОРЫЕ МЕТАМОРФИЗУЮТ ПОРОДУ. ВСТУПАЯ В РЕАКЦИИ С БОКОВЫМИ ПОРОДАМИ, ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ ИЗМЕНЯЮТ ИХ, ЧАСТО РАСТВОРЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ ПЕРЕХОДЯТ В ВОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Типы метаморфизма

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

3) ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМ. ПРИ ДИНАМОРФИЗМЕ ВСЕ ОКРУГЛЫЕ ЧАСТИ ПОРОДЫ (НАПРИМЕР: ГАЛЬКИ В КОНГЛОМЕРАТАХ) СДАВЛИВАЮТСЯ И ПРЕВРАЩАЮТСЯ В ЛИНЗООБРАЗНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ, ЗЕРНА ПОРОДЫ ТАКЖЕ РАЗДАВЛИВАЮТСЯ В НАПРАВЛЕНИИ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОМ К НАПРАВЛЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ, ПРОИСХОДИТ ПЕРЕОРИЕНТИРОВКА ВСЕХ ВЫТЯНУТЫХ И ПЛОСКИХ МИНЕРАЛОВ ДЛИННЫМИ ОСЯМИ В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОМ ДАВЛЕНИЮ.
Типы метаморфизма

ПРИ ЭТОМ ПОРОДА РАЗДЕЛЯЕТСЯ НА МНОЖЕСТВО ТОНКИХ ЧЕШУЕК И ПЛАСТИНОК, КОТОРЫЕ ЧАСТО СКОЛЬЗЯТ ДРУГ ПО ДРУГУ. ТАК ВОЗНИКАЕТ СЛАНЦЕВАТАЯ ТЕКСТУРА, ПОРОДА ПРЕВРАЩАЕТСЯ В СЛАНЕЦ.
ДАВЛЕНИЕ, ПЕРЕОРИЕНТИРОВКА МИНЕРАЛОВ И ТРЕНИЕ ВЫЗЫВАЕТ ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, ПРОИСХОДИТ ЧАСТИЧНАЯ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ. ИЗМЕНЕНИЕ ИХ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ.
Типы метаморфизма

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА

ТИПЫ МЕТАМОРФИЗМА