تحت تأثير الضغط ، وارتفاع درجة الحرارة ، وإزالة أو إدخال المواد في الصخور - رسوبية ، صهارية ، متحولة ، أي - بعد تكوينها ، تحدث عمليات التغيير ، وهذا هو التحول. يمكن تقسيم هذه العمليات إلى مجموعتين عريضتين: التحول المحلي والعميق. هذا الأخير يسمى أيضًا إقليميًا ، والأول - تحول محلي. هذا يعتمد على حجم العملية
التحول المحلي
يعتبر التحول المحلي فئة كبيرة جدًا ، وينقسم أيضًا إلى تحول حراري مائي ، أي درجة حرارة منخفضة ومتوسطة ، والتلامس والتشكيل التلقائي. هذا الأخير هو عملية التغيير في الصخور النارية بعد التصلب أو التصلب ، عندما تتأثر بالمحاليل المتبقية ، والتي هي نتاج نفس الصهارة وتدور في الصخور. ومن الأمثلة على هذا التحول التحوّل الثعباني للدولوميت ، والصخور فوق المافية والصخور القاعدية ، وكلورة دياباس. النوع التالي يتميزبالفعل باسمه.
يحدث التحول التماسي عند حدود الصخور المضيفة والصهارة المنصهرة ، عندما تأتي درجات الحرارة والسوائل (الغازات الخاملة والبورون والماء) من الصهارة. يمكن أن تكون الهالة أو منطقة التلامس من 2 إلى 5 كيلومترات من الصهارة الصلبة. غالبًا ما تظهر صخور التحول هذه ميتازوماتيزم ، حيث يتم استبدال صخرة أو معدن بآخر. على سبيل المثال ، اتصل بـ skarns و hornfelses. تحدث العملية الحرارية المائية للتحول عندما يتم تغيير الصخور بسبب المحاليل الحرارية المائية التي يتم إطلاقها من خلال تصلب وتبلور ثوران بركاني. هنا ، أيضًا ، عمليات الميتازوماتيزم لها أهمية كبيرة.
التحول الإقليمي
يحدث التحول الإقليمي في مناطق واسعة حيث تكون القشرة الأرضية متحركة ومغمورة تحت تأثير العمليات التكتونية في مناطق واسعة إلى عمق. ينتج عن هذا ضغوط عالية ودرجات حرارة عالية بشكل خاص. يحول التحول الإقليمي الأحجار الجيرية والدولوميت البسيطة إلى الرخام والجرانيت والديوريت والسيانيت إلى جرانيت النيسات والأمفيبوليت والشست. هذا يرجع إلى حقيقة أنه في الأعماق المتوسطة والكبيرة مثل درجات الحرارة ومؤشرات الضغط التي تجعل الحجر يلين ويذوب ويتدفق مرة أخرى.
تتميز صخور التحول من هذا النوع بتوجهها: عندما تتدفق القوام الهائل ، فإنها تصبح مخططة ، وخطية ، وصخرية ، ونيسية ، ويتم إعطاء جميع المعالم بالنسبة لاتجاه التدفق. الأعماق الصغيرة لا تسمح بذلك. لأن تحول الصخور يظهر لناالصخور المسحوقة أو الصخرية أو الطين أو الصخور المهترئة. إذا كان من الممكن ربط الصخور المتغيرة ببعض الخطوط ، فيمكننا التحدث عن تحول خلع محلي قريب من الخطأ (دينامومتورفيسم). تسمى الصخور التي تشكلت من خلال هذه العملية mylonites ، و Shales ، و kakirites ، و cataclasites ، و breccias. الصخور النارية التي مرت بجميع مراحل التحول تسمى orthorocks (هؤلاء هم تقويم العظام ، orthogneisses ، وما إلى ذلك). إذا كانت صخور التحول رسوبية ، فإنها تسمى صخور شبه صخرية (هذه صخور بارانية أو بارانياس ، وما إلى ذلك).
ملامح التحول
في ظل ظروف ديناميكية حرارية معينة لمسار التحول ، يتم تمييز مجموعات الصخور ، حيث تتوافق الجمعيات المعدنية مع هذه الظروف - درجة الحرارة (T) ، الضغط الكلي (Рإجمالي)، الضغط الجزئي للماء (PH2O).
أنواع التحول تشمل خمس اللفافات الرئيسية:
1. الألواح الخضراء. تحدث هذه اللفافة عند درجة حرارة أقل من مائتين وخمسين درجة والضغط أيضًا ليس مرتفعًا جدًا - حتى 0.3 كيلو بار. يتميز بالبيوتايت ، الكلوريد ، الألبيت (البلاجيوجلاز الحمضي) ، السيريكيت (المسكوفيت الناعم) وما شابه. عادة ما يتم فرض هذه اللفافة على الصخور الرسوبية.
2. يتم الحصول على لفافة Epidote-amphibolite بدرجة حرارة تصل إلى أربعمائة درجة وضغط يصل إلى كيلوبار. هنا ، الأمفيبولات (غالبًا أكتينوليت) ، الإيبيدوت ، أوليجوكلاز ، البيوتايت ، المسكوفيت ، وما شابهها مستقرة. يمكن أيضًا رؤية هذه اللفافة في الصخور الرسوبية.
3. تم العثور على اللفافة الأمفيبوليت في أي نوعالصخور - النارية والرسوبية والمتحولة (أي أن هذه اللفافة خضعت بالفعل للتحول - اللفافة البيدوتية البرمائية أو اللفافة الخضراء). هنا ، تحدث عملية التحول في درجات حرارة تصل إلى سبعمائة درجة مئوية ، ويرتفع الضغط إلى ثلاثة كيلو بار. تتميز هذه اللفافة بمعادن مثل بلاجيوجلاز (أنديسين) ، هورنبلند ، ألماندين (عقيق) ، ديوبسيد وغيرها.
4. تتدفق اللفافة الجرانيتية عند درجة حرارة تزيد عن ألف درجة مع ضغط يصل إلى خمسة كيلوبار. تتبلور هنا المعادن التي لا تحتوي على هيدروكسيل (OH). على سبيل المثال ، enstatite ، و hypersthene ، و pyrope (عقيق مغنيسي) ، و labrador وغيرها.
5. تمر لفافة Eclogite بأعلى درجات الحرارة - أكثر من ألف ونصف درجة ، ويمكن أن يكون الضغط أكثر من ثلاثين كيلو بار. البيروب (العقيق) ، بلاجيوجلاز ، أومفاسيت (البيروكسين الأخضر) مستقرة هنا.
اللفافة الأخرى
مجموعة متنوعة من التحول الإقليمي هي التشكل الفائق ، عندما تذوب الصخور كليًا أو جزئيًا. إذا كان جزئيًا - هذا خلل ، إذا كان كليًا - فهذا هو التمايل. تتميز عملية الترحيل أيضًا - وهي عملية معقدة نوعًا ما تتشكل فيها الصخور في طبقات ، حيث تتناوب الصخور النارية مع المواد الأثرية ، أي مادة المصدر. الغرانيت عملية واسعة الانتشار ، حيث يكون المنتج النهائي عبارة عن مجموعة متنوعة من الجرانيتات. هذه ، كما كانت ، حالة خاصة للعملية العامة لتشكيل الجرانيت. هنا نحتاج الى ادخال البوتاسيوم والصوديوم والسيليكون وازالة الكالسيوم والمغنيسيوم والحديد مع القلويات الاكثر نشاطا والماء وثاني أكسيد الكربون
الغشاء أو التحول الارتدادي منتشر أيضًا. يتم استبدال مجموعات المعادن المتكونة عند الضغوط العالية ودرجات الحرارة بلفافة درجات الحرارة المنخفضة. عندما يتم تثبيت اللفافة الأمفيبوليتية على اللفافة الجرانيتية ، ولفافة الخضر واللفافة الأمفيبوليتية وما إلى ذلك ، يحدث التعرق. في عملية التحول تظهر رواسب الجرافيت والحديد والألومينا وما شابه ، ويتم إعادة توزيع تركيزات النحاس والذهب والمعادن المتعددة.
العمليات والعوامل
تحدث عمليات التغيير وانبعاث الصخور في فترات زمنية طويلة جدًا ، ويتم قياسها في مئات الملايين من السنين. ولكن حتى لو لم تكن شديدة ، فإن العوامل المهمة للتحول تؤدي إلى تغييرات عملاقة حقًا. العوامل الرئيسية ، كما ذكرنا سابقًا ، هي الضغوط ودرجات الحرارة التي تعمل في وقت واحد بكثافة مختلفة. في بعض الأحيان يسود عامل أو آخر بشكل حاد. يمكن أن يؤثر الضغط أيضًا على الصخور بطرق مختلفة. يمكن أن يكون شاملاً (هيدروستاتيكي) وموجه من جانب واحد. تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى زيادة النشاط الكيميائي ، حيث يتم تسريع جميع التفاعلات عن طريق تفاعل المحاليل والمعادن ، مما يؤدي إلى إعادة بلورتها. هكذا تبدأ عملية التحول. تخترق الصهارة الساخنة الحمراء قشرة الأرض ، وتضغط على الصخور ، وتسخنها وتجلب معها الكثير من المواد في حالة سائلة وبخار ، وكل هذا يسهل التفاعلات مع الصخور المضيفة.
أنواع التحولات متنوعة ، تمامًا مثل تنوع عواقب هذه العمليات. فيعلى أي حال ، فإن المعادن القديمة تتحول وتتشكل معادن جديدة. في درجات الحرارة المرتفعة ، يُطلق على ذلك تسمم الهيدرومتورفيس. تحدث الزيادة السريعة والحادة في درجة حرارة قشرة الأرض عندما ترتفع الصهارة وتتسلل إليها ، أو قد تكون نتيجة لانغماس كتل كاملة (مساحات كبيرة) من قشرة الأرض أثناء العمليات التكتونية إلى أعماق كبيرة. هناك ذوبان ضئيل للصخور ، مما يؤدي مع ذلك إلى تغيير الخامات والصخور في التركيب الكيميائي والمعدني والخصائص الفيزيائية ، وفي بعض الأحيان يتغير شكل الرواسب المعدنية. على سبيل المثال ، يتكون الهيماتيت والمغنتيت من هيدروكسيدات الحديد ، والكوارتز من العقيق ، ويحدث تحول الفحم - يتم الحصول على الجرافيت ، ويتحول الحجر الجيري فجأة إلى رخام. هذه التحولات تحدث ولو لفترة طويلة ولكن دائما بطريقة خارقة تعطي البشرية رواسب من المعادن.
العمليات الحرارية المائية
عندما تكون هناك عملية تحول ، لا تؤثر فقط الضغوط العالية ودرجات الحرارة على خصائصها. يتم تعيين دور كبير للعمليات الحرارية المائية ، حيث تشارك المياه اليافعة المنبعثة من الصهارة المبردة والمياه السطحية (الفاندوز). تظهر المعادن الأكثر شيوعًا في الصخور المتحولة: البيروكسين ، الأمفيبولات ، العقيق ، البيدوت ، الكلوريت ، الميكا ، اكسيد الالمونيوم ، الجرافيت ، السربنتين ، الهيماتيت ، التلك ، الاسبستوس ، الكاولين. يحدث أن تسود معادن معينة ، وهناك الكثير منها حتى أن الأسماء تعكس حجم المحتوى: البيروكسين النيس ، النيس الأمفيبول ، البيوتايتالأردواز وما شابه.
يمكن وصف جميع عمليات تكوين المعادن - الصهارة والبيغماتيت والتحولات - على أنها ظاهرة تكوّن paragenesis ، أي الوجود المشترك للمعادن في الطبيعة ، والذي يرجع إلى القواسم المشتركة لعملية تكوينها والظروف المماثلة - الفيزيائية والكيميائية والجيولوجية. يظهر Paragenesis تسلسل مراحل التبلور. أولاً - ذوبان الصخور المنصهرة ، ثم بقايا البغماتيت والانبعاثات الحرارية المائية ، أو هذه الرواسب في المحاليل المائية. عندما تتلامس الصهارة مع الصخور الأساسية ، فإنها تغيرها ، لكنها تغير نفسها. وإذا حدثت تغييرات في تكوين الصخور المتطفلة ، فإنها تسمى تغيرات الاتصال الداخلي ، وإذا تغيرت الصخور المضيفة ، فإنها تسمى تغييرات الاتصال الخارجي. تشكل الصخور التي خضعت للتحول منطقة أو هالة من التغييرات ، والتي تعتمد طبيعتها على تكوين الصهارة ، وكذلك على خصائص وتكوين الصخور المضيفة. كلما زاد التناقض في التركيب ، زادت كثافة التحول.
تسلسل
تكون تحولات التلامس أكثر وضوحًا في التدخلات الحمضية الغنية بالمكونات المتطايرة. يمكن ترتيب الصخور المضيفة بالتسلسل التالي (مع انخفاض درجة التحول): الطين والصخر الزيتي ، والحجر الجيري والدولوميت (صخور الكربونات) ، ثم الصخور النارية ، والصخور البركانية ، والصخور الطافية ، والحجارة الرملية ، والصخور السيليسية. يزداد التحول التماسي مع زيادة مسامية وتشقق الصخور ، حيث تنتشر الغازات والأبخرة فيها بسهولة.
ودائماتمامًا في جميع الحالات ، يتناسب سمك منطقة التلامس طرديًا مع أبعاد الجسم المتطفّل ، وتكون الزاوية متناسبة عكسيًا حيث يشكل سطح التلامس مستوى أفقيًا. عادة ما يكون عرض هالات التلامس عدة مئات من الأمتار ، وأحيانًا يصل إلى خمسة كيلومترات ، وفي حالات نادرة جدًا أكثر من ذلك. سمك منطقة التلامس الخارجي أكبر بكثير من سمك منطقة التلامس الداخلي. تعد عمليات التحول في التكوين المعدني لمنطقة الاتصال الخارجي أكثر تنوعًا. الصخر الداخلي ذو الحبيبات الدقيقة ، وغالبًا ما يكون بورفيريًا ، ويحتوي على المزيد من المعادن غير الحديدية. في التلامس الخارجي ، تنخفض شدة التحول بشكل حاد للغاية ، مبتعدة عن الاقتحام.
الأنواع الفرعية لتحول الاتصال
دعونا نلقي نظرة فاحصة على التحول التلامسي وأنواعه - التحول الحراري والميتاسوماتيكي. عادي - حراري ، يحدث عند ضغط منخفض إلى حد ما ودرجة حرارة عالية ، ولا يوجد تدفق كبير للمواد الجديدة من تسلل مبرد بالفعل. تتبلور الصخور ، وتتشكل أحيانًا معادن جديدة ، لكن لا يوجد تغيير كبير في التركيب الكيميائي. تنتقل صخور الصلصال بسلاسة إلى قرون ، وتتحول الأحجار الجيرية إلى كرات زجاجية. نادرًا ما تتشكل المعادن أثناء التحول الحراري ، باستثناء الترسبات العرضية من الجرافيت والأباتيت.
التحولات الميتاسوماتيكية مرئية بوضوح عند الاتصالات مع الأجسام المتطفلة ، ولكن غالبًا ما يتم تسجيل مظاهرها في تلك المناطق التي تطور فيها التحول الإقليمي. مثل هذه المظاهرفي كثير من الأحيان يمكن أن تترافق مع الرواسب المعدنية. يمكن أن يكون الميكا والعناصر المشعة وما شابه. في هذه الحالات ، تم استبدال المعادن ، والتي بدأت بالمشاركة الإلزامية للمحاليل السائلة والغازية ورافقها تغيرات في التركيب الكيميائي.
الخلع وتأثير التحول
هناك الكثير من المرادفات لتحول الخلع ، لذلك إذا تم ذكر التحولات الحركية أو الديناميكية أو الكارثية أو الديناميتامورفيشن ، فإننا نتحدث عن نفس الشيء ، مما يعني التحول الهيكلي المعدني للصخرة عندما تعمل القوى التكتونية في مناطق الاضطرابات المتقطعة تمامًا أثناء طي الجبل وبدون أي مشاركة من الصهارة. العوامل الرئيسية هنا هي الضغط الهيدروستاتيكي والضغط ببساطة (ضغط من جانب واحد). وفقًا لحجم ونسبة هذه الضغوط ، فإن تحول الخلع يعيد بلورة الصخور كليًا أو جزئيًا ، ولكن كليًا ، أو يتم سحق الصخور وتدميرها وإعادة بلورتها أيضًا. الناتج هو مجموعة متنوعة من الصخر الزيتي ، والميلونيت ، والكوارث.
التأثير أو التأثير يحدث التحول من خلال موجة صدمة نيزكية قوية. هذه هي العملية الطبيعية الوحيدة حيث يمكن ملاحظة هذه الأنواع من التحول. السمة الرئيسية هي المظهر الفوري ، وضغط الذروة الهائل ، ودرجة الحرارة فوق ألف ونصف درجة. ثم يتم ضبط مراحل الضغط العالي لعدد من المركبات - رينجوودايت ، الماس ، ستيشوفيت ، كوسايت. يتم تكسير الصخور والمعادن ،تم تدمير المشابك الكريستالية الخاصة بهم ، وظهرت معادن عازلة ونظارات ، تذوب جميع الصخور.
قيم التحول
في دراسة عميقة للصخور المتحولة ، بالإضافة إلى الأنواع الرئيسية للتغييرات المذكورة أعلاه ، غالبًا ما يتم استخدام بعض المعاني الأخرى لهذا المفهوم. هذا ، على سبيل المثال ، هو تحول تقدمي (أو تقدمي) ، والذي يستمر بالمشاركة النشطة للعمليات الداخلية ويحافظ على الحالة الصلبة للصخر دون انحلال أو ذوبان. مصحوبًا بظهور ارتباطات ذات درجة حرارة أعلى للمعادن في مكان وجود تراكيب منخفضة الحرارة ، تظهر هياكل متوازية ، وإعادة بلورة وإطلاق ثاني أكسيد الكربون والماء من المعادن.
يؤخذ أيضًا في الاعتبار التحول الرجعي (أو التراجع أو monodiaphthoresis). في هذه الحالة ، تحدث التحولات المعدنية بسبب تكيف الصخور المتحولة والصخور البركانية مع الظروف الجديدة في المراحل الدنيا من التحول ، مما أدى إلى ظهور المعادن ذات درجات الحرارة المنخفضة بدلاً من المعادن ذات درجات الحرارة العالية. تم تشكيلها خلال عمليات التحول السابقة. التحول الانتقائي هو عملية انتقائية ، تحدث التغييرات بشكل انتقائي ، فقط في أجزاء معينة من التسلسل. وهنا تغاير التركيب الكيميائي وخصائص التركيب أو الملمس وما شابه.
