Существует два основных типа метаморфических пород: те, которые являются слоистыми, потому что они образовались в среде с направленным давлением или сдвиговым напряжением, и те, которые не слоятся, потому что они образовались в окружающей среде без направленного давления или относительно вблизи поверхности с очень мало давления на всех.
Некоторые типы метаморфических пород, такие как кварцит и мрамор, которые также образуются в условиях направленного давления, не обязательно демонстрируют слоистость, поскольку их минералы (кварц и кальцит соответственно) не имеют склонности к выравниванию.
Когда камень подвергается сжатию под воздействием давления во время метаморфизма, он может деформироваться, и это может привести к текстурным изменениям, таким образом, что минералы вытянуты в направлении, перпендикулярном основному напряжению.
Это способствует формированию слоения. Когда камень нагревается и сжимается во время метаморфизма, и изменения температуры достаточно для образования новых минералов из существующих, существует вероятность того, что новые минералы будут вынуждены расти с их длинными осями, перпендикулярными направлению сжатия.
После нагревания и сжатия в породе образовались новые минералы, как правило, параллельные друг другу, и первоначальная подстилка была в значительной степени уничтожена.
Сжатие и нагревание отдельно и сжатие, нагревание и образование новых минералов могут способствовать слоению, но большая часть слоения развивается, когда новые минералы вынуждены расти перпендикулярно направлению наибольшего стресс.
Этот эффект особенно силен, если новые минералы являются пластинчатыми, как слюда, или вытянутыми, как амфибол. Минеральные кристаллы не должны быть большими, чтобы произвести слоение.
Например, сланец характеризуется выровненными чешуйками слюды, которые слишком малы, чтобы их видеть.
Различные типы слоистых метаморфических пород, перечисленные в порядке степени или интенсивности метаморфизма и типа слоения, представляют собой сланец , филлит , сланец и гнейс.
Как уже отмечалось, сланец образуется из низкосортного метаморфизма сланца и имеет микроскопические кристаллы глины и слюды, которые выросли перпендикулярно напряжению.
Сланец имеет тенденцию разбиваться на плоские листы. Филлит похож на сланец, но обычно нагревается до более высокой температуры; слюды стали больше и видны как блеск на поверхности. Там, где сланец обычно плоский, филлит может образовывать волнистые слои.
При образовании сланца температура была достаточно высокой, так что отдельные кристаллы слюды видны, и другие минеральные кристаллы, такие как кварц, полевой шпат или гранат, также могут быть видны. В гнейсе минералы могли разделиться на полосы разных цветов.
Темные полосы в основном амфибольные, а светлые полосы - полевой шпат и кварц. У большинства гнейсов мало или совсем нет слюды, потому что она образуется при более высоких температурах, чем те, при которых слюда стабильны.
В отличие от сланца и филлита, которые обычно образуются только из глинистых пород, сланцев и особенно гнейсов, они могут образовываться из различных материнских пород, включая глинистые породы, песчаники, конгломераты и целый ряд вулканических и интрузивных магматических пород.
Сланец и гнейс могут быть названы на основе важных минералов, которые присутствуют. Например, сланец, полученный из базальта, обычно богат минеральным хлоритом, поэтому мы называем его хлоритовым сланцем.
Один из сланцев может быть мусковит-биотитовым сланцем или просто слюдяным сланцем, или, если присутствуют гранаты, это может быть слюдяно-гранатовый сланец.
Точно так же гнейс, который возник как базальт и в котором преобладает амфибол, представляет собой амфибольный гнейс или, точнее, амфиболит.
Если порода погружена на большую глубину и сталкивается с температурами, близкими к ее точке плавления, она будет частично таять.
Получающаяся порода, которая включает в себя как метаморфизованный, так и магматический материал, известна как мигматит.
Как уже отмечалось, природа материнской породы контролирует типы метаморфических пород, которые могут образовываться из нее в различных метаморфических условиях.
Некоторые породы, такие как гранит, не сильно меняются в низших метаморфических степенях, потому что их минералы все еще стабильны до нескольких сотен градусов.
Метаморфические породы, которые образуются либо в условиях низкого давления, либо в условиях ограниченного давления, не расслаиваются.
В большинстве случаев это происходит потому, что они не погребены глубоко, а тепло метаморфизма исходит от тела магмы, которое переместилось в верхнюю часть земной коры.
Это контактный метаморфизм. Некоторыми примерами неслоистых метаморфических пород являются мрамор, кварцит и роговики.
Мрамор - это метаморфизованный известняк. Когда это формируется, кристаллы кальцита имеют тенденцию расти больше, и любые осадочные структуры и окаменелости, которые могли бы присутствовать, разрушены.
Если исходный известняк был чистым кальцитом, то мрамор, вероятно, будет белым, но если в нем присутствуют различные примеси, такие как глина, кремнезем или магний, мрамор может быть «мраморным» по внешнему виду.
Кварцит - это метаморфизованный песчаник. В нем преобладает кварц, и во многих случаях исходные кварцевые зерна песчаника свариваются вместе с дополнительным кремнеземом.
Большая часть песчаника содержит некоторые глинистые минералы и может также включать другие минералы, такие как полевой шпат или фрагменты породы, поэтому большинство кварцитов имеет некоторые примеси с кварцем.
Даже если он образуется во время регионального метаморфизма, кварцит не склонен к расслоению, потому что кристаллы кварца не совпадают с направленным давлением.
С другой стороны, любая глина, присутствующая в исходном песчанике, вероятно, будет превращаться в слюду во время метаморфизма, и любая такая слюда, вероятно, будет выравниваться с направленным давлением.
Кристаллы кварца не показывают выравнивания, но слюды все выровнены, что указывает на наличие направленного давления во время регионального метаморфизма этой породы.
Хорнфелс - это еще одна не слоистая метаморфическая порода, которая обычно образуется во время контактного метаморфизма мелкозернистых пород, таких как аргиллит или вулканическая порода.
В некоторых случаях роговики имеют видимые кристаллы минералов, таких как биотит или андалузит.
Если бы роговики образовались в ситуации без направленного давления, то эти минералы были бы случайным образом ориентированы, а не расслоились, как если бы они образовались при направленном давлении.
