За основу классификации метаморфических систем следует принимать состояние системы, а не ее генезис (в геологии происхождение каких-либо геол. образований: г. п., м-ний полезных ископаемых и др., возникших в определенных условиях при воздействии геол. процессов), так как многие метаморфические системы полигенетические (происходящий из разных источников, сложного состава)(А. И. Перельман, 1989). В ходе метаморфизма может протекать метасоматоз при замещении одних минералов другими, а при частичном плавлении исходной породы – ультраметаморфизм. В докембрии известны переходные образования при переходе к магмообразованию – мигматиты (сложная горная порода, образовавшаяся из неоднородной смеси магмы и твердой породы).
Метаморфизм подразделяется на эндогенный, связанный с недрами Земли, и космогенный, возникающий при ударе метеоритов о земную поверхность с образованием метеоритных кратеров – астроблем.
Космогенный (ударный) метаморфизм приводит к образованию особых пород – импактитов ( В результате взрыва породы приобретают характерный облик "Конского хвоста". ), которые испытали температуру в тысячи градусов и высокое давление. Они могут содержать сверхплотные минералы – алмаз, стишовит, рингвудит и др.
В недрах Земли в зависимости от значения температуры, давления, концентрации ряда веществ в горных породах выделяют следующие виды метаморфизма: региональный, контактный, дислокационный (динамометаморфизм), изохимический, аллохимический, прогрессивный, регрессивный, диафторез.
Региональный метаморфизм – погружение на глубину и измене-
ние минерального состава и структуры исходной породы. Верхний предел температуры достигает 700–1000 °С, давление – десятков тысяч атмосфер (десятков килобар).
Общие тенденции минералообразования:
• образование плотных минералов;
• уменьшение роли воды и CO2 в минералах с увеличением температуры.
По степени интенсивности весь процесс метаморфизма может
быть разделен на области с характерными давлением и температурой, которым будут соответствовать определенные минеральные ассоциации. Этим стадиям с их характерными минеральными ассоциациями отвечают фации метаморфизма ( совокупность метаморфических горных пород различного состава, но с одинаковыми условиями образования. ). Более грубо их делят на фации низкой, средней и высокой ступени метаморфизма. Их называют по характерным минералам либо по облику пород.
При развитии регионального метаморфизма выделяют прогрессивный (с повышенными температурой и давлением) и регрессивный (с пониженными температурой и давлением) метаморфизм.. Еслирегрессивный метаморфизм оторван во времени от предыдущего этапа, его называют диафторезом. Он протекает с участием воды, выделившейся на прогрессивной стадии метаморфизма. Региональный метаморфизм охватывает земную кору в среднем до глубин 25–30 км.
Рассмотрим стадии регионального метаморфизма, когда трансформируются различные исходные породы:
• карбонатные породы (известняки) → мрамор;
●магнезиальные карбонатные породы → кальцифиры (аналог магнезиальных скарнов) с равномерным распределением форстерита, диопсида, флогопита;
• хемогенно-осадочные породы, богатые Fe, Si → железистые кварциты (джеспилиты) – тонкослоистые породы из магнетита, гематита, кварца, иногда щелочного амфибола (рибекит) и некоторых железистых силикатов (ферросилит, фаялит). Они приурочены к докембрийским образованиям (высшая ступень метаморфизма),
• высокоглиноземистые осадки (бокситы древних кор латеритного типа) → андалузит – кианитовые сланцы (иногда с диаспором), силлиманитовые сланцы, корундосодержащие породы;
• древние россыпи → метаморфизированные золотоносные конгломераты с уранитом и самородным золотом;
• торф → каменный уголь, антрацит;
• жилы альпийского типа как продукт регионального метаморфизма, содержат горный хрусталь, рутил, адуляр, сфен, апатит, гематит, брукит, цеолит.
Контактный метаморфизм ( Ороговикование) является признаком горячего интрузивного контакта и доказательством более древнего возраста ороговикованных пород по отношению к интрузии. Интрузия - геологическое тело, сложенное магматическими горными породами, закристаллизовавшимися в глубине земной коры Главный фактор минералообразования – повышение температуры при низком давлении на контакте между осадочными породами и внедрившимися в них магматическими породами. Контактовые ореолы вокруг массивов изверженных пород в некоторых случаях достигают значительных размеров. Возникают роговики, которые названы так за плотное сложение с оскольчато-раковистым изломом (аналогичным рогу): мусковитные роговики (низкие температуры) → амфиболовые роговики (средние температуры) → пироксены (высокие температуры) → спуррит, мервинит (очень высокие температуры и низкое давление). Контактовые химические изменения охватывают зоны не только вмещающие толщи, но и внутри массивов изверженных пород.
Дислокационный метаморфизм (динамометаморфизм) протекает в зонах разломов в условиях локального повышенного или пониженного давления при тектонических подвижках. Он распространен в зонах субдукции (при погружении одной плиты под другую и повышении давления при низкой температуре), а также при коллизионных процессах (столкновении крупных блоков континентальной коры). Их масштабы меньше, чем при региональном метаморфизме, а степень метаморфизма редко превышает амфиболовую фацию. В него входит кластический метаморфизм и метаморфизм нагрузки. Происходит динамическое преобразование горных пород и минералов. Кластический метаморфизм приводит к разрывным деформациям пород с дроблением минеральных индивидов. Образуются катаклазиты и милониты. Миграция элементов слабая.
Если при повышении давления и температуры элементарный состав твердой фазы породы не меняется и характерен только привнос или вынос газообразных продуктов (H2O, CO2, O2 и др.), то такой метаморфизм называется изохимическим.
При аллохимическом метаморфизме в систему поступают и выносятся из нее не только газообразные, но и растворимые соединения
(особенно K, Na, Ca, Mg, Fe), порода сильно изменяется вплоть до полного метасоматического преобразования. Некоторые авторы этот вид метаморфизма считают синонимом гидротермального метасоматоза.