Стадийность, зоны и фации метаморфизма

Степень изменения пород при региональном метаморфизме находится в прямой зависимости от степени изменения термодинамических условий среды, ряд ученых в качестве главного критерия изменения условий рассматривают глубину протекния процесса, поскольку именно ею, в основном, определяется давление и температура.

При региональном метаморфизме различают три стадии изменения горных пород.

Первая стадия – стадия низкой степени метаморфизма или эпиметаморфизм. Ей соответствуют слабые изменения пород, которые проходят при температуре около 500 С и давлении менее 500 МПа (5000 атм.). При этом механические процессы преобладают над химическими и в породах сохраняются водные минералы. На этой стадии глины преобразуются в глиняные сланцы, песчаники – в кварциты, известняки – в мраморы. Ей соответствует самая верхняя зона метаморфических изменений – эпизона.

Вторая стадия – стадия средней степени метаморфизма или мезометаморфизм. Ей соответствуют температура от 500 до 1000 С и давление от 500 до 1000 МПа (от 5000 до 10000 атм.). На этой стадии происходит потеря водными минералами химически связанной воды. В результате глинистые и кварцевые породы преобразуются в слюдяные сланцы и гнейсы, кислые породы – в гнейсы, основные – в амфиболиты (роговообманковые сланцы). Этой стадии соответствует зона, расположенная ниже эпизоны, которая называется мезозона.

Третья стадия – высокой степени метаморфизма или катаметаморфизм. Преобразования на этой стадии происходят при температуре более 1000 С и давлении более 1000 МПа (10000 атм.). Гидростатическое давление преобладает над боковым, а химическое воздействие на горные породы – над химическим. В результате породы приобретают гнейсовую и массивную текстуру: слюдяной сланец преобразуется в гнейс, среднезернистый мрамор – в крупнозернистый, слюдистый кварцит – в кварцитовидный гнейс. Эти породы образуют глубинную зону, располагающуюся ниже мезозоны – катазону.

В настоящее время, говоря о зонах метаморфизма, имеют в виду всю совокупность физико – химических условий, создающихся на той или иной глубине. В соответствии с этим большинство исследователей для характеристики процессов метаморфизма и классификации метаморфических пород пользуются понятием о метаморфических фациях. Под метаморфической фацией понимается группа пород разного состава, образовавшихся в сходных термодинамических условиях. В качестве показателей этих условий используют так называемые индекс – минералы, устойчивые в строго определенных условиях температуры и давления.

По наличию минералов – индексов выделены фации:
повышение температуры =>
фация зеленых сланцев
эпидот – амфиболитовая фация
амфиболитовая фация
пироксен – роговообманковая фация
гранулитовая фация
глаукофановая фация
эклогитовая фация

Таким образом, каждая зона метаморфизма характеризуется наличием определенных минеральных ассоциаций.