К экзогенным процессам относятся процессы, развивающиеся в результате взаимодействия горных пород и минералов земной коры с атмосферой, гидросферой и биосферой. Существенное значение в развитии экзогенных процессов имеет техногенная деятельность человека. Большую роль в экзогенных процессах играет сила тяжести (гравитация), электромагнитное поле Земли, потоки солнечной энергии и вещества из космоса, деятельность организмов и человека. При этом происходит поверхностное разрушение и преобразование минералов, созданных эндогенными процессами в верхних горизонтах земной коры и на ее поверхности как без участия высоких температур и больших давлений, так и с участием – при падении метеоритов, астероидов (космогенное происхождение). Эти процессы протекают либо на поверхности Земли, либо в непосредственной близости от нее. Их главные факторы - наличие свободного кислорода, двуокиси углерода, воды, значительные перепады температур (сезонных и суточных) - до 100 °С. Минералообразование происходит в условиях низких температур и давлений.
При этом ранее созданные минералы подвергаются химической, механической, биохимической и антропогенной переработке, что приводит к образованию новых минералов, в соответствии с возникающими физико-химическими условиями в отдельных толщах земной коры на ее поверхности.
Метаморфизм (др.-греч. — подвергаюсь превращению, преображаюсь) — процесс минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии химически активного флюида - какого-либо растворителя или газа.
Выделяют изохимический метаморфизм — при котором химический состав породы меняется несущественно, и неизохимический метаморфизм (метасоматоз), для которого характерно заметное изменение химического состава породы, в результате переноса компонентов флюидом.
По размеру ареалов метаморфических пород, их структурному положению и причинам метаморфизма выделяются:
· Региональный метаморфизм, который затрагивает значительные объёмы земной коры, и распространен на больших площадях.
· Метаморфизм сверхвысоких давлений
· Контактовый метаморфизм (локальный) приурочен к магматическим интрузиям и происходит от тепла остывающей магмы.
· Динамометаморфизм происходит в зонах разломов, связан со значительной деформацией пород.
· Импактный метаморфизм (ударный) происходит при ударе метеорита о поверхность планеты.
· Автометаморфизм - совокупность процессов, приводящих к изменению минерального состава магматической горной породы под воздействием растворов и флюидов, генетически связанных с формирующимися породами.
Основные факторы метаморфизма:
Температура — важнейший фактор метаморфизма, влияющий на процессы кристаллообразования и определяющий состав минеральных ассоциаций. Метаморфические преобразования горных пород происходят в температурном интервале 250—1100 °C. Именно на этом рубеже, в связи с резким возрастанием скоростей химических реакций, проводится граница между диагенезом и метаморфизмом.
Давление — фактор, влияющий на объём горных пород, их плотность, температуру плавления, а также на коллекторские свойства. Выделяют два его типа — геостатическое (всестороннее) и боковое (одностороннее).
Флюидами называются летучие компоненты метаморфических систем. Это в первую очередь вода и углекислый газ. Реже роль могут играть кислород, водород, углеводороды, соединения галогенов и некоторые другие. В присутствии флюида область устойчивости многих фаз (особенно содержащих эти летучие компоненты) изменяются. В их присутствии плавление горных пород начинается при значительно более низких температурах.
Метаморфические породы очень разнообразны. В качестве породообразующих минералов в них установлено более 20 минералов. Породы близкого состава, но образовавшиеся в различных термодинамических условиях, могут иметь совершенно разный минеральный состав. Первыми исследователями метаморфических комплексов было установлено, что можно выделить несколько характерных, широко распространенных ассоциаций, которые образовались в разных термодинамических условиях. Первое деление метаморфических пород по термодинамическим условиям образования сделал Эскола. В России – В.С. Соболев.
Протолит — материнская горная порода любого происхождения, которая является исходным субстратом при формировании других пород метаморфических и метасоматических.
Метаморфические горные породы (или видоизменённые горные породы) — горные породы, образованные в толще земной коры в результате метаморфизма, то есть изменения осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокой температуры, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться.