SKAŁY METAMORFICZNE

Skały metamorficzne, zwane też przeobrażonymi, powstają w głębszych

partiach skorupy ziemskiej w wyniku oddziaływania na skały magmowe lub osadowe,
panującego tam wysokiego ciśnienia i podwyższonej temperatury, z czym łączy się często

udział czynników chemicznych. Metamorfizm jest na ogół następstwem ruchów
górotwórczych, które doprowadzają do znacznych przemieszczeń w głąb Ziemi utworów

powstających w warunkach powierzchniowych.

Typowy metamorfizm przebiega bez udziału składników z zewnątrz. Metamorfizm

jest jednak procesem złożonym i wpływ na jego przebieg mogą mieć również inne
czynniki, jak np: magma oraz roztwory i gazy pomagmowe, a także czas.

Skład mineralny skał metamorficznych zależy w pewnym stopniu od składu

chemicznego skały pierwotnej oraz temperatury i ciśnienia w jakich zachodzi
metamorfizm, a ponadto od ewentualnych nowych składników. Minerały, z których

składają się skały są trwałe tylko w określonych warunkach ciśnienia i temperatury. Skały
magmowe zbudowane są z minerałów tworzących się w temperaturze 600 – 1500

o

C,

przy ciśnieniu nierzadko przekraczającym 1000 MPa. Natomiast większość minerałów skał
osadowych jest trwała w warunkach zbliżonych do panujących na powierzchni Ziemi, a

kiedy znajdą się one w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury, podlegają
przemianom fizycznym i chemicznym.

Ze względu na intensywność czynnika dominującego w przeobrażeniu skał

wyróżnia się:

-

metamorfizm termiczny, gdy przeobrażenia wynikają głównie z działania

podwyższonej temperatury,

-

metamorfizm kontaktowy, gdy w grę wchodzi ciepło pochodzące od intrudującej

magmy,

-

metamorfizm dynamiczny, spowodowany podwyższonym ciśnieniem, które może

mieć dwojaki charakter:

o

na mniejszych głębokościach ciśnienie działa kierunkowo, gdzie minerały

układają się większymi płaszczyznami prostopadle do kierunku działania
ciśnienia, co jest przyczyną warstwowego lub łupkowatego charakteru
skały,

o

na dużych głębokościach ciśnienie ma charakter ciśnienia
hydrostatycznego. Na cząstki mineralne działają wówczas jednakowe siły,

niezależnie od kierunku. Powstają wtedy struktury bezładne, podobne do
struktur skał głębinowych.

Struktury

skał metamorficznych są z reguły krystaliczne, gdyż w procesach

metamorfizmu składniki niekrystaliczne skał wyjściowych ulegają przekrystalizowaniu. Na
skutek rekrystalizacji powstają znacznie większe osobniki zwane blastami. Ze względu na
wielkość blastów wyróżnia się struktury: drobno-, średnio-, i gruboblastyczną. Z powodu

stosunków ilościowych wyróżnia się z kolei struktury: homeoblastyczną i
heteroblastyczną lub porfiroblastyczną.

Z punktu widzenia pokroju blastów wyróżnia się struktury:

-

granoblastyczną – blasty są izometryczne (wymiary blastów we wszystkich

kierunkach są zbliżone lub analogiczne),

-

lepidoblastyczną – blasty należą do minerałów blaszkowych (łyszczyki, chloryty,

talk), które są wyraźnie sprasowane,

-

nematoblastyczną – większość blastów ma pokrój słupkowy, pręcikowy i
igiełkowy,

-

homeoblastyczną – blasty są różnych rozmiarów i różnie wykształcone. W obrębie
tej struktury między innymi wydziela się strukturę porfiroblastyczną, która

zawiera porfiroblasty.

Tekstury skał metamorficznych, podobnie jak skał magmowych, są bezładne lub

kierunkowe: łupkowe, warstwowe, faliście fałdowe, soczewkowate, oczkowe i inne.
Bezładne są tekstury głębokich stref metamorfozy, natomiast w płytszych strefach, gdzie

panuje ciśnienie kierunkowe – mogą być tekstury równoległe: liniowo-równoległa
(lineacja) i płasko-równoległa (foliacja). Jeżeli w skale metamorficznej ma miejsce

naprzemienność stref różniących się składem mineralnym, mówimy wówczas o laminacji.
Jeżeli strefy te tworzą nieciągłe soczewki, mówimy o teksturze soczewkowej.

Minerały skałotwórcze skał metamorficznych

W skałach metamorficznych występują minerały znane w skałach magmowych czy

osadowych, a do nich należą: kwarc, muskowit, biotyt, skalenie, amfibole, pirokseny,
kalcyt, dolomit, rzadziej inne.

Niezależnie od wymienionych minerałów w skałach metamorficznych występują

typowe dla tych skał minerały, takie jak: kordieryt, wolastonit, dysten (cjanit), andaluzyt,
sylimanit, staurolit, serpentyn, spienele, korund, granat, grafit, talk i inne.

Systematyka skał metamorficznych

Najprostsza systematyka skal metamorficznych opiera się na wydzieleniu trzech

pięter metamorfizmu regionalnego. W najpłytszej (6-10 km) strefie epi-, ciśnienie ma
charakter ciśnienia kierunkowego (160-270 Pa), a temperatura jest stosunkowo niska

(100-300

o

C). W strefie mezo- (10-20 km) ciśnienie i temperatura są wyższe (270-540

Pa; 300-500

o

C). W najgłębszej strefie, kata- (20-30 km) panuje wysokie ciśnienie

statyczne i równie wysoka temperatura (540-1000 Pa; 500-800

o

C).

Przegląd najważniejszych skał metamorficznych

Skały metamorficzne powstają w przedziale temperatur od 100

do 800

oraz

przy ciśnieniu dochodzącym do 10000 kPa. Przy takich warunkach zachodzą istotne
zmiany w składzie mineralnym skał, ich teksturze oraz strukturze.

C

°

C

°

SKAŁA WYJŚCIOWA SKAŁA METAMORFICZNA

Granit Gnejs

Wapień Marmur

Skały ilaste

Łupki metamorficzne

Piaskowce Kwarcyty

Różne skały osadowe

Zieleńce

1. Gnejsy

W ich budowie można wyróżnić warstewki grubsze - barwy jaśniejszej i cieńsze -

barwy czarnej. Skład mineralny stanowią: skalenie potasowe, plagioklazy kwaśne,
kwarc oraz łyszczyki. Gnejsy powstałe z przeobrażenia granitów nazywamy

ortognejsami, natomiast z przeobrażenia skał osadowych – paragnejsami.

Gnejsy

Gnejs

2. Kwarcyty

Powstają przez przeobrażenie piaskowców krzemionkowych lub skał bogatych w

kwarc. Złożone są głównie z ziaren kwarcu. Mają barwę szarą, szaroróżową, czerwoną

lub czarną.

Kwarcyty

Kwarcyt

3. Marmury

Marmury powstają przez przeobrażenie wapieni i dolomitów. Mają barwę białą,

różową, zieloną, czerwoną i czarną. Głównym ich składnikiem jest kalcyt bądź

dolomit. Burzą z kwasem solnym. Dają się łatwo polerować.

Marmur

Marmur

4. Łupki metamorficzne

Ich skład mineralny zależy od dominującego minerału. Powstają z różnych skał

wskutek metamorfizmu ciśnieniowego. Nazwa łupków zależy od składu mineralnego:

łupki krzemionkowe, łupki łyszczykowe, łupki kwarcowe lub zastosowania: łupki
dachówkowe, łupki ogniotrwałe itd.

Łupki metamorficzne

Łupki metamorficzne