Большая советсткая энциклопедия Метаморфизм горных пород

Метаморфизм горных пород

Метаморфизм горных пород (от греч. metamorphoómai — подвергаюсь превращению, преображаюсь), существенные изменения текстуры, структуры, минерального и химического состава горных пород в земной коре и мантии под воздействием глубинных флюидов (летучих компонентов), температуры и давления. Термин "М. г. п." ввёл английский геолог Ч. Лайель в 1883. М. г. п. происходит в кристаллическом (твёрдом или пластическом) состоянии без расплавления пород (к нему не относятся приповерхностные процессы уплотнения, цементации и диагенеза осадков, а также выветривание) и всегда связан с тектоническими дислокациями (складчатостью, глубинными разломами), а иногда и подъёмом магматических масс. Дислокации, проникая в глубинные зоны Земли, стимулируют образование восходящих потоков флюидов и повышение температуры, что приводит к развитию магматизма, М. г. п. и образованию эндогенных месторождений. Все эти явления генетически связаны, отражая восходящую миграцию вещества в ходе эволюции земной коры. Факторами М. г. п., определяющими минеральный состав метаморфических пород, являются температура (T), литостатическое давление (P_s), определяемое глубиной развития метаморфизма и иногда парциальные давления или химические потенциалы газов, входящих в состав флюидов: H₂O, H₂, CO₂, CO, CH₄, H₂S, Cl₂, F₂ и др. В отношении этих факторов (главным образом T, P_s, P_H2O) выделяются области устойчивости главнейших минералов метаморфических пород (фации метаморфизма), что лежит в основе разделения всех метаморфических пород и изучения степени метаморфизма. Одностороннее давление (стресс) не является фактором М. г. п., т.к. оно не приводит к образованию новых минералов. В то же время оно влияет на текстуры метаморфических пород, повышает проницаемость пород для флюидов и оказывает каталитическое действие на метаморфические реакции.

М. г. п. с изменением только содержания летучих компонентов (H₂O, CO₂, O₂) условно называется изохимическим, а связанный с изменением содержания др. компонентов (K₂O, Na₂O, CaO и др.) — аллохимическим; при интенсивных локальных изменениях химического состава пород, при которых часть компонентов переходит во вполне подвижное состояние (см. Минералогическое правило фаз), М. г. п. называется метасоматизмом. Степень изменения химического состава исходных пород нарастает в ряду процессов: изохимический метаморфизм — аллохимический метаморфизм — метасоматизм.

М. г. п. может охватывать огромные объёмы пород (региональный метаморфизм горных пород) или проявляться локально, приурочиваясь к контактам с изверженными породами (контактный метаморфизм) или к разломам (приразломный метаморфизм).

В истории геосинклинального развития выделяется ранний ("догранитный") М. г. п. натриевого характера (образование спилитов, альбит-хлоритовых и глаукофановых сланцев, эклогитов и др.) и М. г. п., связанный со становлением плагиогранитов (плагиомигматиты, плагиогнейсы, альбитовые слюдяные сланцы и др.) или нормальных калиевых гранитов (мигматиты, гнейсы, слюдяные сланцы, филлиты и др.). Натриевый характер метаморфизма раннегеосинклинального развития в ходе эволюции метаморфических поясов изменяется в направлении усиления роли калия в метаморфизующих растворах. В глубинных зонах М. г. п. нередко совмещается с областями регионального развития гранитоидного магматизма.

М. г. и., происходящий при повышении температуры, называется прогрессивным. Он сопровождается потерей исходными породами летучих компонентов (дегидратацией, декарбонатизацией). Обратные процессы на фоне понижения температуры относятся к регрессивному М. г. п. Повторный регрессивный метаморфизм называется диафторезом. См. также Петрография.

Лит.: Коржинский Д. С., Факторы минеральных равновесий и минералогические фации глубинности, [М., 1940]; Елисеев Н. А., Метаморфизм, [2 изд.], М., 1963; Природа метаморфизма, [пер. с англ.], М., 1967; Винклер Г., Генезис метаморфических пород, пер. [с нем.], М., 1969; фации метаморфизма, М., 1970.

А. А. Маракушев.