SKAŁY METAMORFICZNE.
Metamorfizmem nazywamy zespół procesów w głębi skorupy ziemskiej, prowadzących do zmian struktury i składu mineralnego skał, zachodzących w warunkach temperatury i ciśnienia wyższych niż te, które panują w warstwach powierzchniowych Ziemi. Przeobrażeniom podlegają zarówno skały magmowe i osadowe, jak i słabo zmetamorfizowane. Początek metamorfizmu wyznacza temperatura 200 C, przy ciśnieniu 200-400 MPa.
Wraz z głębokością wzrasta temperatura skał, co związane jest z ogólnym gradientem termicznym. Bliskość intruzji magmowych oddziaływuje również termicznie na skały. Działanie temperatury polega na przyspieszeniu reakcji chemicznych.
Ciśnienie spowodowane ciężarem skał nadległych jest ciśnieniem statycznym, natomiast ciśnienie dynamiczne jest wynikiem procesów tektonicznych. Metamorfizm statyczny obserwuje się w osadach geosynklinalnych. Ciśnienie dynamiczne oraz do pewnej głębokości ciężar nadkładu jest ciśnieniem jednostronnym – kierunkowym, nazywanym stresem (ang. stress), powodującym tworzenie się tekstur kierunkowych.
Dla skał metamorficznych charakterystyczną cechą jest tekstura, czyli sposób ułożenia minerałów w skale. Większość odznacza się kierunkowym ułożeniem ziarn kryształów w określonych płaszczyznach, co sprzyja tworzeniu się płaszczyzn oddzielności-łupliwości, obserwowanej w łupkach metamorficznych. Właściwość łupania się łupków krystalicznych na cienkie płytki jest wynikiem foliacji i laminacji. Foliacja oznacza kierunkowe uporządkowanie minerałów (łyszczyki, chloryty, amfibole) w równoległych płaszczyznach, natomiast laminacja oznacza zróżnicowanie składu mineralnego w obrębie naprzemianległych warstewek. W teksturach słojowych lub oczkowych warstewki jednakowo zorientowanych blaszek łyszczyków opływają większe ziarna, tworząc tzw. oczka. Tekstura gnejsowa charakteryzuje się rozgraniczeniem grubszych warstewek skaleniowo-kwarcowych cieńszymi warstewkami zasobnymi w miki, chloryty lub amfibole.
Struktura skał metamorficznych jest krystaliczna, w odróżnieniu od skał magmowych nazywamy ją blastyczną.
Temperatura, ciśnienie statyczne i kierunkowe oraz działalność rozpuszczalników to główne czynniki metamorfizmu. Zależnie od czynnika odgrywającego największą rolę w procesach metamorfizmu wyróżnia się metamorfizm termiczny, dyslokacyjny i regionalny. Stosowana jest również klasyfikacja oparta na stopniu krystalizacji i obecności minerałów trwałych tylko w pewnych zakresach, która wyróżnia skały charakteryzujące się niskim, średnim lub wysokim stopniem metamorfizmu.
W metamorfizmie termicznym czynnikiem przeobrażenia są głównie intruzje magmowe. Przeobrażeniom ulegają skały w sąsiedztwie intruzji, czyli w strefie kontaktu. Wokół intruzji powstaje aureola zmienionych chemicznie skał. Zmiany są tym większe im większa jest różnica temperatur między intrudującą magmą a skałą otaczającą. Im większa jest intruzja, tym wolniej stygnie i wpływ temperatury sięga dalej w głąb skał otaczających. Aureola osiąga od kilkudziesięciu centymetrów do kilku kilometrów. Również pary i gazy związane z masą magmową przenikają do skał wokół intruzji, przeobrażając je.
Z metamorfizmem kontaktowym związane są łupki plamiste, gnejsy, kwarcyty i marmury. W przeobrażonych skałach ilastych jako nowe minerały występują: andaluzyt, kordieryt, biotyt, magnetyt, hipersten, granaty, hornblenda, sillimanit, ortoklaz, albit i oligoklaz.
W zanieczyszczonych skałach wapiennych w wysokiej temperaturze tworzą się takie minerały, jak: wollastonit, grossular, idokraz, zoisyt, anortyt i sfen. W nieczystych dolomitach tworzą się ponadto minerały zawierające Mg, tj.: oliwin, pirokseny (diopsyd), amfibole (tremolit – aktynolit) oraz talk.