Процессы метаморфизма. Фации метаморфизма

Горные породы после формирования могут попасть в такую геологическую обстановку, которая будет существенно отличаться от обстановки образования породы и на нее будут оказывать влияние различные эндогенные силы: тепло, давление (нагрузка) вышележащих толщ, глубинные флюиды, растворы и газы, воды, водород, углекислота и др. Изменение магматических и осадочных пород в твердом состоянии под воздействием эндогенных факторов и называется метаморфизмом (греч. <метаморфо> - преобразуюсь, превращаюсь).

Все метаморфические процессы можно разделить на две группы. В одной из них химический состав метаморфизуемых пород не изменяется, т.е. преобразование происходит изохимически. Во второй группе наблюдается изменение состава пород за счет привноса или выноса компонентов. Такой процесс называется аллохимическим. Под воздействием процессов метаморфизма происходят перекристаллизация исходных пород, изменение минерального, а нередко и химического состава. Метаморфические процессы могут быть разной интенсивности, поэтому в природе наблюдаются все постепенные переходы от практически неизмененных или слабо измененных пород, первичная текстура, структура и состав которых сохранились, до пород, измененных настолько сильно, что восстановить их первичную природу невозможно. Усиление степени метаморфизма, т.е. увеличение температуры (Т), давления (Р) и концентрации флюидов, приводит к изменению или распаду неустойчивых минералов на более устойчивые ассоциации. При изучении метаморфических пород необходимо восстановить их первичную природу и условия образования, а также дать реконструкцию обстановки метаморфизма - давление, температуру и роль летучих компонентов. Это позволяет разобраться в мощнейших толщах архейских и протерозойских пород, слагающих главным образом фундамент древних платформ и отвечающих по возрастному интервалу большей части истории Земли - более 2,5-4,0 млрд. лет. С этими же породами связаны очень важные в практическом отношении метаморфогенные месторождения, содержащие железные руды, графит, золото, уран, медь, кварциты, мраморы и др.

Виды фаций по названию основных пород:

1. зеленосланцевая и глаукофансланцевая (низкая температура, средние и высокие давления);

2. эпидот-амфиболитовая и амфиболитовая (средняя температура, средние и высокие давления);

3. гранулитовая и эклогитовая (высокие температура и давление);

4. санидинитовая и пироксенроговиковая (очень высокая температура и очень низкое давление).

Виды фаций по названию метаморфических минералов и их парагенезисов: гранат-кордиеритовая, гиперстенсиллиманитовая, ставролитовая, андалузитовая, силлиманитовая, кианитовая и др.

В зависимости от типов геосинклинальных подвижных зон и стадий их развития метаморфизм горных пород происходит в условиях различных фаций. Для ранних доорогенных стадий развития геосинклиналей характерен относительно низкотемпературный метаморфизм зеленосланцевой, глаукофановой или цеолитовой фации. В более поздние орогенические стадии горные породы подвергаются высокотемпературному метаморфизму, преимущественно амфиболитовой и гранулитовой фаций, который связывается с процессами становления в подвижных зонах гранитоидов. Пироксен-роговиковая и санидинитовая фации ограничиваются контактами с телами магматических пород, которые внедряются на посторогенных стадиях развития подвижных зон или в структуры платформенного типа.