Metamorfe gesteenten zijn een belangrijk onderwerp in geologie. Dit zijn de rotsen die ontstaan door de effecten van hitte, druk en afschuiving op stollingsgesteente en sedimentair gesteente. Sommige vormen tijdens het bouwen van bergen door krachten van anderen uit de hitte van stollende indringers in regionaal metamorfisme anderen van de hitte van stollende indringers in contactmetamorfisme. Een derde categorie wordt gevormd door de mechanische krachten van foutbewegingen: cataclasis en mylonitisatie.
Amfiboliet vormt zich wanneer basaltgesteente wordt blootgesteld aan hogere temperaturen tussen 550 C en 750 C) en een iets groter drukbereik dan dat wat greenschist oplevert. Amphibolite is ook de naam van een metamorfe facies—een set mineralen die zich meestal vormt bij een specifiek temperatuur- en drukbereik.
Dit is de rotsnaam om te onthouden wanneer je een harde, onopvallende steen vindt die eruitziet alsof het leisteen is, maar niet het kenmerkende decolleté van leisteen heeft. Argilliet is een laagwaardige metamorfose
kleisteen die onderhevig was aan milde hitte en druk zonder sterke richtinggevoeligheid. Argilliet heeft een glamoureuze kant die leisteen niet kan evenaren. Het is ook bekend als pipestone wanneer het zich leent voor snijwerk. De Amerikaanse Indianen gaven er de voorkeur aan voor tabakspijpen en andere kleine ceremoniële of decoratieve voorwerpen.Blueschist betekent regionaal metamorfisme bij relatief hoge drukken en lage temperaturen, maar het is niet altijd blauw of zelfs een leisteen.
Hoge druk en lage temperaturen zijn het meest typerend voor subductie, waar zeekorst en sedimenten zijn gedragen onder een continentale plaat en gekneed door veranderende tektonische bewegingen terwijl natriumrijke vloeistoffen de marineren rotsen. Blueschist is een schist omdat alle sporen van originele structuur in de rots samen met de originele mineralen zijn weggevaagd en een sterk gelaagde kleding stof is opgelegd. De blauwste, meest schistose blueschist - zoals dit voorbeeld - is gemaakt van natriumrijke mafische gesteenten zoals basalt en gabbro.
Petrologisten praten vaak liever over de glaucofaan-leisteen metamorfe facies in plaats van blueschist, omdat niet alle blueschist zo blauw is. In dit handmonster uit Ward Creek, Californië, is glaucofaan de belangrijkste blauwe minerale soort. In andere monsters komen ook lawsonite, jadeite, epidote, phengite, granaat en kwarts veel voor. Het hangt af van de oorspronkelijke rots die is veranderd. Zo bestaat een ultramafisch gesteente uit een blueschist-facies voornamelijk uit serpentijn (antigoriet), olivijn en magnetiet.
Als landschapssteen is blueschist verantwoordelijk voor enkele opvallende, zelfs opzichtige effecten.
Cataclasite (kat-a-CLAY-site) is een fijnkorrelige breccia die wordt geproduceerd door rotsen te malen tot fijne deeltjes of cataclasis. Dit is een microscopisch dun gedeelte.
Eclogite ("ECK-lo-jite") is een extreem metamorf gesteente dat wordt gevormd door regionaal metamorfisme van basalt onder zeer hoge drukken en temperaturen. Dit type metamorf gesteente is de naam van hoogwaardige metamorfe facies.
Dit eclogiet exemplaar uit Jenner, Californië, bestaat uit hoog magnesium pyrope granaat, groen omfaciet (een hoog natrium / aluminium pyroxeen) en diepblauw glaucofaan (een natriumrijk amfibool). Het maakte deel uit van een subducterende plaat tijdens Jurassic-tijden, ongeveer 170 miljoen jaar geleden, toen het zich vormde. Gedurende de laatste paar miljoen jaar werd het opgehoogd en vermengd tot jongere ondergedompelde rotsen van het Franciscaner complex. Het lichaam van eclogiet is vandaag niet meer dan 100 meter breed.
Gneiss ("mooi") is een rots van grote variëteit met grote minerale korrels die in brede banden zijn gerangschikt. Het betekent een soort rotstextuur, geen compositie.
Dit type metamorfose is ontstaan door regionaal metamorfisme, waarbij een sedimentair of stollingsgesteente diep is begraven en is blootgesteld aan hoge temperaturen en druk. Bijna alle sporen van de originele structuren (inclusief fossielen) en stof (zoals laagjes en rimpelsporen) worden weggevaagd terwijl de mineralen migreren en herkristalliseren. De strepen bevatten mineralen, zoals hoornblende, die niet voorkomen in sedimentair gesteente.
In gneiss is minder dan 50 procent van de mineralen uitgelijnd in dunne, foliaire lagen. Je kunt zien dat, in tegenstelling tot schist, die sterker is uitgelijnd, gneis niet breekt langs de vlakken van de minerale strepen. Er vormen zich dikkere aderen van grofkorrelige mineralen in, in tegenstelling tot het meer gelijkmatig gelaagde uiterlijk van leisteen. Met nog meer metamorfisme kunnen gneissen veranderen in migmatiet en vervolgens volledig herkristalliseren in graniet.
Ondanks zijn sterk veranderde aard, kan gneis chemisch bewijs van zijn geschiedenis bewaren, vooral in mineralen zoals zirkoon die bestand zijn tegen metamorfisme. De oudste bekende aardrotsen zijn gneisses uit Acasta, in het noorden van Canada, die meer dan 4 miljard jaar oud zijn.
Gneiss vormt het grootste deel van de onderste korst van de aarde. Vrijwel overal op de continenten zul je recht naar beneden boren en uiteindelijk gneis raken. In het Duits betekent het woord helder of sprankelend.
Greenschist is de naam van een metamorfe facies, een set van typische mineralen die zich onder specifieke omstandigheden vormen - in dit geval relatief lage temperaturen bij hoge druk. Deze voorwaarden zijn minder dan die van blueschist. Chloriet, epidoot, actinoliet en serpentijn (de groene mineralen die dit facen zijn naam geven), maar of ze voorkomen in een bepaalde greenschist-facies-rots hangt af van wat de rots oorspronkelijk was. Dit greenschist-exemplaar komt uit het noorden van Californië, waar zeebodemsediment is afgevoerd onder de Noord-Amerikaanse plaat en stortte kort daarna naar de oppervlakte als tektonische omstandigheden veranderd.
Greenstone is een taaie, donker veranderde basaltsteen die ooit vaste diepzeelava was. Het behoort tot de greenschistische regionale metamorfe facies.
In greenstone zijn het olivijn en het peridotiet waaruit het verse basalt bestond, metamorfoseerd door hoge druk en warme vloeistoffen in groene mineralen — epidote, actinoliet of chloriet, afhankelijk van de exacte voorwaarden. Het witte mineraal is aragoniet, een alternatieve kristalvorm van calciumcarbonaat (de andere vorm is calciet).
Dit soort gesteente wordt vervaardigd in subductiezones en wordt zelden ongewijzigd naar de oppervlakte gebracht. De dynamiek van het Californische kustgebied maakt het zo'n plek. Greenstone-riemen komen veel voor in de oudste rotsen van de aarde, uit het archaïsche tijdperk. Wat ze precies bedoelen, is nog steeds niet opgelost, maar ze vertegenwoordigen misschien niet het soort aardkorststenen dat we tegenwoordig kennen.
Hornfels is een taaie, fijnkorrelige rots die is gemaakt door contactmetamorfisme waarbij magma de omliggende rotsen bakt en herkristalliseert. Merk op hoe het over het originele beddengoed breekt.
Marmer wordt gemaakt door regionaal metamorfisme van kalksteen of dolomietgesteente, waardoor hun microscopisch kleine korrels zich vermengen tot grotere kristallen.
Dit type metamorf gesteente bestaat uit herkristalliseerd calciet (in kalksteen) of dolomiet (in dolomietgesteente). In dit handexemplaar van marmer uit Vermont zijn de kristallen klein. Voor fijn marmer van het soort dat wordt gebruikt in gebouwen en sculpturen, zijn de kristallen nog kleiner. De kleur van marmer kan variëren van het puurste wit tot zwart, variërend door de warmere kleuren daartussen, afhankelijk van de andere minerale onzuiverheden.
Net als andere metamorfe gesteenten heeft marmer geen fossielen en komt elke laag die erin voorkomt waarschijnlijk niet overeen met de oorspronkelijke bodembedekking van de voorloper-kalksteen. Net als kalksteen lost marmer vaak op in zure vloeistoffen. Het is vrij duurzaam in droge klimaten, zoals in de mediterrane landen waar oude marmeren structuren overleven.
Dit type metamorf gesteente is erg diep begraven en heel hard geperst. In veel gevallen is het donkerdere deel van de rots (bestaande uit biotietmica en hoornblende) binnengedrongen door aderen van lichtere rots bestaande uit kwarts en veldspaat. Met zijn gekrulde licht en donkere aderen kan migmatiet erg pittoresk zijn. Maar zelfs met deze extreme mate van metamorfisme zijn de mineralen in lagen gerangschikt en is het gesteente duidelijk geclassificeerd als metamorf.
Als het mengen nog sterker is, kan een migmatiet moeilijk te onderscheiden zijn van graniet. Omdat het niet duidelijk is of het om echt smelten gaat, zelfs bij deze mate van metamorfisme, gebruiken geologen het woord anatexis (verlies van textuur) in plaats.
Phyllite is een stap verder dan leisteen in de keten van regionaal metamorfisme. In tegenstelling tot leisteen heeft phyllite een duidelijke glans. De naam phyllite is van wetenschappelijk Latijn en betekent "bladsteen". Het is typisch een middelgrijze of groenachtige steen, maar hier weerkaatst zonlicht op zijn fijn golvende gezicht.
Terwijl leisteen een dof oppervlak heeft omdat de metamorfe mineralen extreem fijnkorrelig zijn, heeft phylliet een glans van kleine korrels sericitische mica, grafiet, chloriet en soortgelijke mineralen. Bij verdere hitte en druk groeien de reflecterende korrels overvloediger en sluiten ze zich bij elkaar aan. En terwijl leisteen meestal breekt in zeer vlakke vellen, heeft phylliet de neiging om een gegolfd decolleté te hebben.
Deze rots heeft bijna al zijn oorspronkelijke sedimentaire structuur gewist, hoewel sommige kleimineralen blijven bestaan. Verder metamorfisme zet alle kleien samen met kwarts en veldspaat om in grote mica-korrels. Op dat moment wordt phyllite schist.
Dit metamorf gesteente vormt zich op twee verschillende manieren. Op de eerste manier herkristalliseert zandsteen of chert, wat resulteert in een metamorf gesteente onder de druk en temperaturen van diepe begraving. Een kwartsiet waarin alle sporen van de oorspronkelijke korrels en sedimentaire structuren worden gewist, mag ook worden genoemd metaquartziet. Deze Las Vegas boulder is een metaquartziet. Een kwartsiet dat enkele sedimentaire eigenschappen behoudt, kan het best worden omschreven als een metasandstone of metachert.
De tweede methode waarbij het wordt gevormd, betreft zandsteen bij lage drukken en temperaturen, waarbij circulerende vloeistoffen de ruimtes tussen zandkorrels vullen met silicacement. Dit soort kwartsiet, ook wel genoemd orthoquartzite, wordt beschouwd als een sedimentair gesteente, niet als een metamorf gesteente omdat de originele minerale korrels er nog steeds zijn en er nog steeds liggende vlakken en andere sedimentaire structuren zichtbaar zijn.
Schist wordt gevormd door regionaal metamorfisme en heeft schistose-weefsel - het heeft grove minerale korrels en dat is het ook splijtbaar, splitsen in dunne lagen.
Schist is een metamorf gesteente dat in bijna oneindige variëteit voorkomt, maar het belangrijkste kenmerk wordt in zijn naam aangehaald: Schist komt van het oude Grieks voor "splitsen", in het Latijn en Frans. Het wordt gevormd door dynamisch metamorfisme bij hoge temperaturen en hoge drukken die de korrels van mica, hoornblende en andere platte of langwerpige mineralen uitlijnen tot dunne lagen of foliatie. Minstens 50 procent van de minerale korrels in leisteen is op deze manier uitgelijnd (minder dan 50 procent maakt het gneis). De rots kan al dan niet daadwerkelijk worden vervormd in de richting van de foliation, hoewel een sterke foliation waarschijnlijk een teken is van hoge spanning.
Schists worden vaak beschreven in termen van hun overheersende mineralen. Dit exemplaar uit Manhattan zou bijvoorbeeld een mica-schist worden genoemd omdat de platte, glanzende korreltjes van mica zo talrijk zijn. Andere mogelijkheden zijn onder meer blueschist (glaucophane schist) of amfibole schist.
Het is gebruikelijk onder de oceanische korst, waar het zich vormt door de verandering van het mantelgesteente peridotiet. Het wordt zelden op het land gezien, behalve in rotsen uit subductiezones, waar oceanische rotsen bewaard kunnen blijven.
De meeste mensen noemen het serpentijn (SER-penteen) of serpentijnsteen, maar serpentijn is het geheel van mineralen waaruit serpentiniet bestaat (ser-PENT-inite). Het dankt zijn naam aan zijn gelijkenis met slangenleer met een gevlekte kleur, wasachtige of harsachtige glans en gebogen, gepolijste oppervlakken.
Dit type metamorf gesteente bevat weinig voedingsstoffen voor planten en veel giftige metalen. De vegetatie op het zogenaamde kronkelige landschap is dus dramatisch verschillend van andere plantengemeenschappen, en kronkelige barren bevatten veel gespecialiseerde, endemische soorten.
Serpentiniet kan chrysotiel bevatten, het serpentijnmineraal dat kristalliseert in lange, dunne vezels. Dit is het mineraal dat algemeen bekend staat als asbest.
Leisteen ontstaat wanneer leisteen, dat uit kleimineralen bestaat, onder druk wordt gezet bij temperaturen van een paar honderd graden of zo. Dan beginnen de kleien terug te keren naar de micamineralen waaruit ze zijn gevormd. Dit doet twee dingen: ten eerste groeit de rots hard genoeg om onder de hamer te rinkelen of te "tikken"; ten tweede krijgt de rots een uitgesproken splitsingsrichting, zodat hij langs vlakke vlakken breekt. Slaty decolleté is niet altijd in dezelfde richting als de oorspronkelijke sedimentaire strooiselvlakken, dus alle fossielen die oorspronkelijk in de rots voorkomen, worden meestal gewist, maar soms overleven ze in besmeurde of uitgerekte vorm.
Bij verder metamorfisme verandert leisteen in phyllite en vervolgens in schist of gneiss.
Leisteen is meestal donker, maar het kan ook kleurrijk zijn. Hoogwaardige leisteen is een uitstekende straatsteen, maar ook het materiaal van duurzame leistenen dakpannen en natuurlijk de beste biljarttafels. Schoolborden en handgeschreven schrijftabletten waren ooit gemaakt van leisteen en de naam van de steen is de naam van de tablets zelf geworden.
Speksteen bestaat grotendeels uit de minerale talk met of zonder andere metamorfe mineralen en is afgeleid van hydrothemale verandering van peridotiet en verwante ultramafische gesteenten. Hardere voorbeelden zijn geschikt voor het maken van gesneden voorwerpen. Spekstenen keukenbladen of tafelbladen zijn zeer goed bestand tegen vlekken en scheuren.