Mis on metamorfism ja näited
Metamorfism on geoloogiline protsess, mis muudab kivimite mineraloogiat, tekstuuri ja struktuuri keskkonnatingimuste, näiteks temperatuuri, rõhu ja keemilise aktiivsuse muutuste tõttu. See protsess toimub sügaval maakoores, kus olemasolevad kivimid puutuvad kokku tingimustest, mis erinevad väga palju nende tekkimise tingimustest. See artikkel selgitab metamorfismi üksikasjalikumalt ja toob mõningaid reaalseid näiteid levinud metamorfsetest kivimitest.
Metamorfismi definitsioon
Sõna "metamorfism" tuleb kreekakeelsetest sõnadest "meta", mis tähendab "muutust", ja "morph", mis tähendab "vormi". Sõna-sõnalt tähendab metamorfism vormi muutust. See protsess hõlmab olemasolevate kivimite mineraalse koostise ja tekstuuri muutusi ilma sulamiseta. Metamorfismi läbinud kivimeid nimetatakse sageli metamorfseteks kivimiteks.
Metamorfismi mõjutavad tegurid
Mõned peamised tegurid, mis mõjutavad metamorfoosset protsessi, on järgmised:
1. Temperatuur: Kõrged temperatuurid võivad kiirendada kivimites keemilisi reaktsioone, võimaldades kivimmineraalide aatomitel liikuda ja moodustada uusi mineraale, mis on nendes temperatuuritingimustes stabiilsemad.
2. Rõhk: Tektooniliste protsesside, näiteks subduktsiooni või kurdumise põhjustatud kõrge rõhk võib muuta kivimite mineraalide struktuuri, muutes need uutes tingimustes tihedamaks ja stabiilsemaks.
3. Vedelikud: Ioonirikaste vedelike olemasolu aitab kaasa uute mineraalide moodustumisele, kandes metamorfseteks reaktsioonideks vajalikke ioone.
4. Aeg: Metamorfne protsess võtab uue stabiilse vormi saavutamiseks kaua aega, sageli miljoneid aastaid.
Metamorfismi tüübid
Metamorfismi saab protsessi domineerivate tegurite põhjal jagada mitmeks tüübiks. Järgnevalt on toodud levinumad metamorfismi tüübid:
1. Kontaktmetamorfism
Kontaktmetamorfism toimub siis, kui kivimid puutuvad kokku magma sissetungimisel põhikivimisse tekkivate kõrgete temperatuuridega. See protsess piirdub tavaliselt soojusallikale lähedaste aladega ega hõlma tavaliselt suuri alasid. Kontaktmetamorfismi tavaline näide on hornfelide teke – väga kõva kivim, mis moondub magma kuumutamise teel.
2. Regionaalne metamorfism
Regionaalne metamorfism toimub suuremas mastaabis ja on tavaliselt seotud tektooniliste protsessidega, nagu subduktsioon ja laamade kokkupõrked. See protsess hõlmab kõrgeid temperatuure ja rõhku ning mõjutab suuri alasid. Regionaalse metamorfismi üheks tulemuseks on kiltkivi ja gneiss, kahte tüüpi metamorfsed kivimid, mida sageli leidub suurtes mägivööndites.
3. Dünaamiline metamorfism (deformatsioon)
Dünaamiline metamorfism toimub peamiselt tektooniliste jõudude tekitatud rõhu tagajärjel. See protsess põhjustab tavaliselt olulisi tekstuurilisi muutusi, näiteks lehestiku teket, kus kivimi mineraalid paigutuvad paralleelsetes kihtides. Dünaamilise metamorfismi näide on müloniit, mis tekib intensiivse deformatsiooni tagajärjel.
4. Hüdrotermiline metamorfism
Hüdrotermiline metamorfism hõlmab keemilisi reaktsioone, mille vallandavad kuumad vedelikud, mis imbuvad läbi kivimite. See toimub sageli merepõhja hüdrotermiliste lõõride ümbruses või subduktsioonitsoonide lähedal. Seda tüüpi metamorfism võib toota majanduslikult väärtuslikke mineraalide leiukohti, näiteks kompleksseid sulfaatmaake.
Metamorfsete kivimite näited
Erinevate metamorfsete protsesside käigus on tekkinud erinevat tüüpi moondekivimeid. Siin on mõned näited moondekivimitest koos nende tekkepõhjustega:
1. Kiltkivi
Kiltkivi on moondekivim, mis tekib settekivimitest, näiteks põlevkivist. See moondeprotsess nõuab tavaliselt madalat kuni mõõdukat rõhku ja madalat temperatuuri. Kiltkivi on tuntud oma võime poolest lõheneda õhukesteks lehtedeks, mis teeb sellest kasuliku materjali katuse- ja kivimaterjalide valmistamiseks.
2. Kiltkivi
Kiltkivi on teatud tüüpi moondekivim, mis tekib jämedateralistest settekivimitest, näiteks põlevkivist või mudakivist. See protsess hõlmab kõrgemat rõhku ja temperatuuri kui kiltkivi moodustumiseks vajalik, mille tulemuseks on selgelt eristuv lehestik ja jämedateraline tekstuur.
3. Gneiss
Gneiss on tard- või settekivimitest moodustunud moondekivim, millel oli algselt mitmekesine koostis. Intensiivne regionaalne moondeprotsess tekitab selged mineraalikihid, millel on iseloomulikud tumedad ja heledad kihid.
4. Marmor
Marmor on karbonaatkivimitest, näiteks lubjakivist, saadud moondekivim. Kõrge kuumuse ja rõhu all toimuva moondeprotsessi käigus muutub lubjakivis olev kaltsiit suuremaks ja tihedamaks kristallstruktuuriks, mille tulemuseks on kõva kivim, mida nimetatakse marmoriks. Marmorit kasutatakse selle ilu tõttu sageli kunstis ja ehituses.
5. Kvartsiit
Kvartsiit on liivase settekivimi, mis koosneb peamiselt kvartsist, metamorfoos. See protsess hõlmab rõhu ja temperatuuri tõusu, mille tõttu kvartsist sideaine muutub väga tihedaks ja teradevaheliseks.
6. Hornfels
Hornfels tekib kontaktmetamorfismi teel, kui olemasolevad kivimid puutuvad kokku magmatismi kuumusega. Selle tekstuur on tavaliselt väga kõva ja tahke ning seda kasutatakse sageli tööstuslikes rakendustes, mis vajavad kuumakindlaid materjale.
Metamorfismi uurimise olulisus
Metamorfismi ja metamorfsete kivimite tüüpide mõistmine annab olulist teavet Maa geoloogilise ajaloo ja maakoore arengu kohta. Metamorfsete kivimite uurimine on oluline ka mäetööstusele, kuna metamorfsetes kivimites leidub mitmeid väärtuslikke mineraale, sealhulgas kulda, hõbedat ja mitmesuguseid haruldasi muldmetalle.
Järeldus
Metamorfism on oluline geoloogiline protsess, millel on suur roll maakoore kujunemisel. Muutes olemasolevate kivimite mineraloogilisi omadusi, tekstuuri ja struktuuri, tekitab see protsess mitmesuguseid metamorfseid kivimeid, mida leidub kogu maailmas. Kiltkivist marmorini jutustavad mitmesugused metamorfsed kivimid pika loo Maa pinna all muutuvatest geoloogilistest tingimustest. Metamorfismi uurimine mitte ainult ei aita meil paremini mõista Maa ajalugu, vaid sellel on ka praktilisi rakendusi kaevandus- ja ehitustööstuses.
