سنگ شناسی دگرگونی

[.MohammadReza. 19850]

مقدمه

 

بسیاری از سنگهایی که امروز ، در سطح زمین دیده می‌شوند، آثار و شواهدی بروز می‌دهند که نشان می‌دهد پس از نهشته‌ شدن به صورت سنگ رسوبی ، یا تبلور به صورت سنگ آذرین ، دچار تغییرات دیگری نیز شده‌اند. در نگاه اول برخی از این سنگها شبیه به سنگهای آذرین بلور شده بنظر می‌‌رسند، اما دقت بیشتر نشان می‌دهد که دانه‌های کانی سازنده آنها بطرز خاصی به صورت صفحه‌ای قرار گرفته‌اند. برخی دیگر از این سنگها آثار خمیدگی شدید از خود نشان می‌دهند. تعدادی دیگر ممکن است دارای ترکیب شیمیایی مشابه سنگ آهک

 

باشند. اما بنظر می‌رسد که دانه‌های کانی تشکیل‌ دهنده آنها بسیار بیشتر از دانه‌های سنگ آهک رشد کرده است. بالاخره در این میان سنگهایی هم یافت می‌شود که با سنگهای رسوبی و آذرین تفاوت دارند. تمام این سنگها را سنگهای دگرگونی می‌نامند.

 

فرایند دگرگونی

 

برخی از سنگهای رسوبی و آذرین به عنوان واکنش در مقابل تغییرات شدید محیط خود ، در حالت جامد تغییر کرده‌اند. این تغییرات از طریق فرآیندی که دگرگونی نامیده می‌شود، ممکن است باعث ایجاد تبدیلاتی در درون سنگها شود. دگرگونی در درون پوسته زمین ، در زیر ناحیه هوازدگیرسوبگذاری و فعالیت آذرین نبوده و با مشکلات بیشتری همراه است.

، سیمانی شدن و بالاتر از ناحیه ذوب مجدد به وقوع می‌پیوندد. در این محیط سنگها برای تطبیق با شرایطی که شرایط تشکیل‌ آنها متفاوت است، دچار تغییرات شیمیایی و ساختاری می‌شوند. از آنجایی که دگرگونی معمولا در درون پوسته زمین رخ می‌دهد، مطالعه مستقیم آن به آسانی مطالعه هوازدگی ، عوامل دگرگونی

 

دما

 

دما یکی از مهمترین عوامل دگرگونی است. دمای لازم جهت دگرگون شدن سنگ‌ها به یکی از روش‌های زیر تامین می‌شود.

 

• ازدیاد دما در اثر شیب زمین گرمایی :
  دمای زمین نسبت به عمق بر اساس شیب زمین گرمایی افزایش می‌یابد. بطور متوسط در هر 30 متر عمق یک درجه به دمای زمین اضافه می‌شود. در این صورت در اعماق 10 تا 20 کیلومتری ، دما بین 35 تا 65 درجه سانتیگراد خواهد بود، که این دما برای دگرگون کردن سنگ‌ها در بعضی موارد کافی است.
  
• ازدیاد دما در اثر عوامل تکتونیکی :
  تغییر شکل پوسته جامد زمین به هنگام تشکیل چین‌‌ها و گسل‌ها باعث بالا رفتن دما در محل می‌شود. در مواردی که حرکات تکتونیکی به کندی انجام می‌گیرد، گرمای حاصله فرصت تجمع ندارد و پراکنده می‌شود. ولی اگر حرکات شدید باشد، گرما و در نتیجه دمای حاصله قابل توجه است.
  
• حرارت ناشی از توده‌های ماگمایی :
  هنگامی که ماگما بطرف بالا حرکت می‌کند، دمای ناشی از آن ، باعث دگرگون شدن سنگ‌های درونگیر می‌شود.
  

فشار

 

فشارهای موثر در دگرگونی را به انواع زیر تقسیم می‌کنند.

 

• فشار ناشی از وزن طبقات :
  این فشار در اثر وزن طبقات رویی بوجود می‌آید و میزان آن تقریبا 250 تا 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع به ازای هر کیلومتر عمق است. فشار ناشی از وزن طبقات تقریبا خواص فشار هیدرواستاتیک را داراست و به حالت ایزوتروپ بر سنگ‌ها وارد می‌شود. بنابراین ، در اثر این نوع فشار ، ساخت توجیه شده‌ای در سنگ‌ها بوجود نمی‌آید. بطور کلی نتیجه این فشار ، تشکیل کانی‌هایی است که وزن مخصوص بیشتری دارند.
  
• فشار جهت دار :
  فشارهای جهت دار ، ساختمان‌های زمین شناسی مختلفی را بوجود می‌آورند. در چنین مواردی ، فشار وارد بر سنگ‌ها به حالت ایزوتروپ نیست. بلکه اثر آن ، در امتداد‌های خاصی شدیدتر است. نتیجه تاثیر چنین فشارهایی ، ایجاد کانی‌هایی است که در امتدادهای خاص ، طویل یا متورق هستند.
  
• فشار جزیی آب :
  در اثر فعل و انفعالات متعددی که ضمن دگرگونی انجام می‌گیرد، غالبا مقداری (آب تولید می‌شود که فشار مربوط به آن ، که به نام فشار جزیی آب خوانده می‌شود، نقش مهمی در فعل و انفعالات دگرگونی به عهده دارد.
  

اهمیت نسبی دما و فشار

 

ازدیاد دما باعث تشکیل کانی‌هایی می‌شود که آنتروپی بیشتری دارند. مثلا افزایش دما باعث بی آب شدن کانی‌ها می‌شود. زیرا تبدیل آب به بخار آب آنتروپی را افزایش می‌دهد. در صورتی که ازدیاد فشار ، باعث ایجاد کانی‌هایی می‌شود که حجم کمتری دارند. به عبارت دیگر ، کانی‌های تشکیل دهنده سنگ‌های دگرگونی نسبت به سنگ اولیه ، وزن مخصوص بیشتری دارند. محصول دگرگونی یک سنگ واحد ، در شرایط فشار (عمق) و دمای مختلف ، سنگ‌های متفاوتی است. به عنوان مثال از دگرگونی شیل در شرایط دگرگونی مختلف سنگ‌های مختلفی مثل شیست آمفیبول دار ، شیست کلریتی ، گنیس و انواع هورنفلس‌ها حاصل می‌شود.

 

 

انواع دگرگونی

 

انواع مختلفی از دگرگونی وجود دارد. دو نوع اصلی دگرگونی مجاورتی و دگرگونی ناحیه‌ای هستند. نوع سوم دگرگونی که دگرگونی کاتاکلاستیک نام دارد، در اثر فرسایش ناشی از گسلش و چین خوردگیمیلونیت تولید می‌کنند. اینگونه سنگها نشان دهند‌ه شدت فشار و دمایی است که با گسلش و چین خوردگی همراه می‌باشند.

شدید بوجود می‌آید. در این حالت کانی‌ها و سنگها شکسته می‌شوند و یا حتی به صورت پودر درمی‌آیند و نوعی برش گسلی درشت دانه و یا انواع دانه ریزتری موسوم به دگرگونی مجاورتی

 

هنگامی که ماگما در پوسته‌ زمین نفوذ می‌کند، دگرسانی سنگهای اطراف را سبب می‌شود. دگرسان شدن سنگها در سطح تماس یا نزدیکی سطح تماسشان با توده ماگما را دگرگونی مجاورتی می‌گویند. کانی‌های تولید شده در اثر این فرایند را نیز کانی‌های دگرگونی مجاورتی می‌نامند. دو نوع کانی دگرگونی مجاورتی تشخیص داده شده است، کانی‌هایی که در اثر گرم شدن سنگ مورد نفوذ قرار گرفته تشکیل می‌شوند و کانی‌هایی که از واکنش محلولهای گرمایی ، با سنگ مورد نفوذ قرار گرفته حاصل می‌شوند. نوع دوم کانی‌ها در اعماق نسبتا کم تشکیل می‌شوند. چرا که تنها در اواخر سرد شدن یک توده ماگمایی و در نزدیکی سطح است که مقادیر متنابهی محلول گرمایی آزاد می‌شوند.

دگرگونی ناحیه‌ای

 

دگرگونی ناحیه‌ای در مناطقی گسترده و وسیع رخ می‌دهد، و اغلب هزاران کیلومتر مربع سنگ با هزاران متر ضخامت را در بر می‌گیرد. عقیده عمومی بر این است که ارتباط مستقیمی بین دگرگونی ناحیه‌ای و ساخته شدن رشته کوهها وجود دارد . سنگهای این نوع دگرگونی در مناطقی که روزگاری ریشه کوهستانهای قدیمی را تشکیل می‌دادند، و نیز در سپرهای قاره‌ای دوران پرکامبرین یافت می‌شوند. برای بیرون زده‌ شدن این سنگهای دگرگونی، می‌باید هزاران متر سنگ فرسوده و منتقل شوند.

مناطق دگرگونی

 

شدت دگرگونی ، نسبت به عمق ، فشار و دما تغییر می‌کند. به عبارت دیگر در هر موقعیتی سنگ‌های خاصی تولید می‌شود. پوسته زمین از نظر شدت دگرگونی معمولا به 3 منطقه تقسیم می‌شود.

منطقه کم عمق

 

در این منطقه ، دگرگونی خفیف است و شرایط آن با دمای متوسط ، فشار لیتوستاتیک (فشار ناشی از وزن سنگ‌ها) کم و فشار جهت دار یا فشار تکتونیکی معمولا زیاد مشخص می‌شود. در این منطقه سنگ‌هایی نظیر فیلیت و شیست‌های کلریتی تشکیل می‌شود. کانی‌هایی که در این منطقه بوجود می‌آیند نیز مشخص است و از جمله آنها می‌توان سریسیت ، کلریت ، آنتیگوریت ، تالک و اکتیونیت ، اپیدوت ، آلبیت و ... را نام برد.

منطقه عمق متوسط

 

این منطقه که در زیر منطقه کم عمق قرار گرفته است با دما و فشار لیتوستاتیک زیاد مشخص می‌شود. گاهی نیز فشارهای تکتونیکی مربوط به این منطقه قابل توجه است. در این منطقه معمولا سنگ‌های میکا شیست ، گنیس ، کوارتزیت مرمر و آمفیبولیت تشکیل می‌شود.

از جمله کانی‌های مربوط به این منطقه می‌توان بیوتیت ، مسکویت ، دیستن ، آنتوفیلیت ، هورن بلند معمولی ، اپیدوت پلاژیوکلازهای سدیم دار و کلسیت را نام برد.

منطقه عمیق

 

این منطقه با دمای زیاد و فشار لیتوستاتیک فوق‌العاده زیاد مشخص می‌شود. فشار جهت دار یا وجود ندارد و یا اینکه اثرش ناچیز است. در این منطقه ، کانی‌ها و سنگ‌هایی که تحت شرایط فشار و دمای زیاد پایدارند بوجود می‌آیند. از آنجا که در این منطقه فشار جهت دار قابل توجه نیست، لذا معمولا سنگ‌های حاصله بدون تورق هستند، که از جمله آنها می‌توان بیوتیت و پیروکسن و گنایس ، اکلوژیت و آمفیبولیت را نام برد. کانی‌های مهمی که در این منطقه تولید می‌شوند شامل بیوتیت ، فلدسپاتهای پتاسیم ، سیلیمانیت ، آندالوزیت ، انستاتیت ، هیپرستن ، الیوین ، دیوپسید و ... هستند.

رخساره‌های دگرگونی

رخساره‌های دگرگونی عبارت از مجموعه‌ای از کانی‌های دگرگونی هستند که در تحت شرایط فشار و دمای مشابهی تولید می‌شوند. بدین ترتیب به کمک آنها می‌توان به شرایط دگرگون شدن سنگ پی برد. بعضی از کانی‌ها فقط در یک رخساره معین دیده می‌شوند. این کانی‌ها که مشخصه نوع دگرگونی‌اند ، به نام کانی‌های راهنما معروفند، معمولا رخساره نامیده می‌شوند. عده‌ای از کانی‌ها ممکن است در چند رخساره مختلف دیده شوند.

[.MohammadReza. 19850]

دگرگوني به مجموعه عواملي گفته مي شود كه در اثر آن، مشخصات سنگها تغيير مي كند و سنگ به نوع ديگري كه سنگ دگرگوني نام دارد، تبديل مي شود. عوامل دگرگوني ممكن است باعث تغيير بافت، ساخت، تركيب شيميايي و تركيب كاني شناسي سنگها بشود. سنگهائي كه تحت تأثير عوامل دگرگوني قرار مي گيرند، ممكن است سنگهاي رسوبي، آذرين و يا دگرگوني باشند. اگر سنگ اوليه اي كه تحت تأثير دگرگوني قرار مي گيرد رسوبي باشد، پيشوند « پارا » و در حالتي كه سنگ اوليه آذرين باشد، پيشوند « ارتو » در جلو اسم سنگ دگرگوني حاصله قرار مي گيرد.

 

◄ انواع دگرگوني:

دگرگوني را از نظر مختلف تقسيم بندي مي كنند:

الف) تقسيم بندي بر اساس ايجاد تغييرات، در تركيب شيميايي سنگها ـ از نقطه نظر تركيب شيميايي سنگهاي حاصله، دگرگوني را به گروههاي زير تقسيم مي كنند:

 

دگرگوني با تركيب شيميايي ثابت ـ در اين دگرگوني، تركيب شيميايي اوليه سنگ به هم نمي خورد و عناصر جديدي در تركيب آن وارد، يا از آن خارج نمي شود.

 

دگرگوني با تركيب شيميايي متغير ـ در اين نوع از دگرگوني، تركيب شيميايي سنگ اوليه تغيير مي كند. به عبارت ديگر، ضمن دگرگوني، عناصري از آن خارج و يا به آن وارد مي شود.

 

در بعضي موارد ممكن است، در عين حال كه عناصري از تركيب اوليه سنگ خارج مي شود، عناصر جديدي به آن اضافه شود.

 

تقسيم بندي بر اساس نحوه دگرگوني ـ در اين روش، كه در ضمن معمولي ترين روش تقسيم بندي دگرگوني است، دگرگوني را به انواع زير تقسيم مي كنند:

 

◄ دگرگوني همبري يا مجاورتي:

اين نوع دگرگوني، در اثر تماس توده هاي ماگماي داغ با سنگهاي مجاور، هنگام حركت ماگما به سمت بالا انجام مي گيرد. عامل اصلي اين نوع دگرگوني، درجه حرارت است زيرا به طوريكه در مباحث گذشته ديديم، دماي ماگما در داخل زمين حداقل 1000 درجه سانتيگراد است كه در نتيجه آن، سنگهائي كه در مجاورت اين توده هاي داغ قرار گيرند، دگرگون مي شوند. بايستي توجه داشت كه اين نوع دگرگوني، فقط در فاصله معيني تأثير دارد كه به نام شعاع تأثير موسوم است و در هر مورد، به وسعت توده نفوذي بستگي دارد. مثلاً در مورد يك توده نفوذي كوچك مثل سيل يا دايك، اين شعاع فقط چند متر است و در بعضي موارد ممكن است حتي چند سانتيمتر باشد ولي در مورد يك توده نفوذي بزرگ، كه ابعاد آن چند كيلومتر است، شعاع تأثير ممكن است به صد متر و بيشتر نيز برسد. علاوه بر اين، شعاع تأثير به جنس ماگما و نيز نوع سنگهاي درون گير بستگي دارد زيرا در يك دماي معين، نحوه فعل و انفعال سنگهاي مختلف متفاوت است. علاوه بر جنس، تخلخل و نفوذپذيري سنگهاي درونگير نيز در درجه دگرگوني مؤثر است زيرا در مورد سنگهاي متخلخل، فعل و انفعال سريع تر انجام مي گيرد.

در بسياري موارد، نتيجه اين دگرگوني، تبلور مجدد كانيهاي سنگ است. ولي در بعضي حالات، ممكن است موادي از ماگما به سنگ اضافه شود و تركيب شيميايي آن را تغيير دهد.

 

◄ دگرگوني عمومي يا ناحيه اي:

دگرگوني مجاورتي معمولاً محلي است و منطقه كم وسعتي را در مجاورت توده هاي ماگمايي در بر مي گيرد ولي دگرگوني عمومي، منطقه وسيع تري را شامل مي شود و ارتباطي با نفوذ ماگما ندارد. در اين دگرگوني، علاوه بر تبلور مجدد كانيها و تشكيل كانيهاي جديد، بعضي تغييرات در حالت مكانيكي سنگها نيز به وجود مي آيد. بدين معني كه، معمولاً در سنگها نوعي ساخت جرياني و تورق ايجاد مي شود. از جمله معروف ترين سنگهائي كه در نتيجه دگرگوني عمومي به وجود مي آيند مي توان از اسليت، شيست ها، فيليت و گنايس نام برد.

عوامل اصلي دگرگوني ناحيه اي، افزايش دما در اثر شيب زمين گرمائي و نيز فشار ناشي از وزن طبقات است و در اثر آن، حجم وسيعي از قسمتهاي عميق پوسته زمين، دگرگون مي شود.

هنگاميكه طبقات سنگها به وسيله سنگهاي جديدتر پوشيده شوند، به قسمتهاي پائين پوسته مي روند و تحت تأثير فشار و دما قرار مي گيرند و در اثر اين عوامل، كانيهاي جديدي در ينگ به وجود مي آيد.

اگر سرعت پائين رفتن طبقات اندك باشند، با وجوديكه سنگها قابليت هدايت حرارتي خوبي ندارند ولي در اين حال، به تدريج با دماي محيط هماهنگ مي شوند و بنابراين در اين شرايط شيب زمين گرمائي عادي وجود دارد. اما اگر سرعت پايين رفتن سنگها زياد باشد، طبقات سنگها به طور ناگهاني تحت تأثير دماي زياد واقع شده و دگرگون مي شوند.بايستي توجه داشت كه كانيهائي كه در اين شرايط به وجود مي |آيند تابع هر دو عامل فشار و دما هستند.

معمولاً در قسمتهاي مختلف يك توده سنگ، كه تحت اثر دگرگوني عمومي قرار گرفته است، چون شرايط فشار و دما متفاوت است بنابراين، نحوه دگرگونينيز متفاوت است و بدين ترتيب، اثرات دگرگوني مختلفي مشاهده مي شود.

 

◄ دگرگوني حركتي يا ديناميكي:

اين نوع دگرگوني، با حركات تكنواختي پوسته زمين، كه منجر به تشكيل چين ها و گسله ها مي شود، همراه است. در اين قبيل موارد، دگرگوني معمولاً مربوط به قسمتهاي بالاي پوسته و عامل اصلي آن تنش هاي وارده است. دگرگوني ديناميكي باعث ايجاد تغييراتي در ساخت سنگها مي شود و طي آن ساخت قديمي سنگ از بين مي رود و ساخت جديدي در آنها به وجود مي آيد كه معمولاً مي توان آثار فشارهاي جهت دار را در آن مشاهده كرد. همچنين طي اين مراحل، كانيهاي ترد و شكننده تغيير شكل مي دهند و معمولاً در آنها ماكل به وجود مي آيد. در بعضي از كانيها، شبكه تبلور نيز تغيير مي كند و محورهاي نوراني بلور عوض مي شود. از نحوه قرار گرفتن و توجيه شدن كانيهاي سنگ مي توان اطلاعاتي درباره جهت و مقدار نيروهاي مؤثر بر سنگ به دست آورد. يكي ديگر از آثار دگرگوني ديناميكي، ايجاد شيستوزيته در سنگهاست كه در اثر آن، مي توان سنگ را به صورت ورقه هاي نازك از يكديگر جدا كرد.

در بعضي موارد، اثر دگرگوني ديناميكي ممكن است به صورت خرد شدن سنگها و تخريب كانيها ديده شود كه اين حالت به نام دگرگوني ديناميكي تخريبي خوانده مي شود. در مواقعي مه خردشدگي شديد باشد، قطعات سنگ به صورت نوعي برش با قطعات زاويه دار در مي آيد كه به آن ميلونيت مي گويند. به طور كلي سنگهائي را كه تحت اثر دگرگوني ديناميكي قرار گرفته اند به نام تكتونيت مي خوانند.

 

◄ دگرگوني ناشي از محلولهاي گرمايي:

معمولاً همراه ماگما مقدار زيادي گاز و محلولهاي داغ وجود دارد كه اين سيالات داغ، به نام محلولهاي گرمايي خوانده مي شوند. معمولاً محلولهاي گرمايي در مسافت طولاني، از درون شكافها و منافذ سنگها عبور مي كند و بدين ترتيب باعث دگرگوني سنگهاي موجود در اين شكافها مي شود. هر چند اثر دگرگوني اين محلولها زياد نيست ولي محلولهاي گرمايي، از نظر زمين شناسي اقتصادي فوق العاده حائز اهميت اند زيرا، بسياري از مواد معدني مفيد، بدين شكل تشكيل مي شوند.

محلولهاي گرمايي از نظر فعل و انفعالات سيميايي بسيار فعال اند و به آساني با كانيهاي سنگ تركيب شده و باعث دگرگوني وتشكيل كانيهاي جديدتر مي شوند. به عنوان مثالي در اين مورد، مي توان از تبديل اليون به سرپانتين نام برد. اليون از نظر شيميايي يك كاني ناپايدار است و سنگهايي مثل دونيت كه مقدار زيادي اليوين دارند، هنگامي كه تحت اثر محلولهاي گرمايي قرار گيرند، به آساني تحت تأثير اين نوع دگرگوني واقع مي شوند. مقايسه فرمول متوسط سرپانتين [ Mg3Si2O5(OH)4 ] با اليون [ Mg/Fe)2SiO4 )] نشان مي دهد كه در اثر اين دگرگوني، يون آهن خارج و عامل (HO ) اضافه مي شود.

 

 

 

 

 

◄ عوامل دگرگوني:

مهمترين عوامل مؤثر در دگرگوني، دما و فشار است كه در زير آنها را به اختصار بررسي مي كنيم:

 

+ دما: دما يكي از مهمترين عوامل دگرگوني است و دماي لازم جهت دگرگون شدن سنگها، به يكي از روشهاي زير تأمين مي شود:

 

الف ـ ازدياددما در اثر شيب زمين گرمايي ـ به طوري كه قبلاً ديديم، دماي زمين نسبت به عمق بر اساس شيب زمين گرماي افزايش مي يابد. اگر فرض كنيم كه به طور متوسط در هر 30 متر عمق يك درجه به دماي زمين اضافه شود، در اعماق 10 تا 20 كيلومتري، دما بين 350 تا 650 درجه سانتيگراد خواهد بود كه اين دما، براي دگرگون كردن سنگها در بعضي موارد كافي است.

ب ـ ازدياد دما در اثر عوامل تكتونيكي ـ تغيير شكل پوسته جامد زيمن به هنگام تشكيل چين ها و گسل ها باعث بالا رفتن دما در محل مي شود. در مواردي كه حركات تكتونيكي به كندي انجام گيرد، گرماي حاصله فرصت تجمع ندارد و پراكنده مي شود ولي اگر حركات شديد باشد، گرما و در نتيجه دماي حاصله قابل توجه است.

ج ـ حرارت ناشي از توده هاي ماگمايي ـ به طوري كه قبلاً نيز گفتيمة هنگامي كه ماگما به طرف بالا حركت مي كند، دماي ناشي از آن، باعث دگرگون شدن سنگهاي درونگير مي شود.

بايستي توج داشت كه حرارت به هر نحوكه ايجاد شده باشد، به تنهايي براي دگرگوني كافي نيست، هرچند وجود حرارت، فعل و انفعالات شيميايي را آسان مي كند ولي تغيير چنداني در ساخت و بافت سنگ به وجود نمي آورد و معمولاً اين نوع تغييرات ناشي از فشار است.

 

+ فشار: فشارهاي مؤثر در دگرگوني را به انواع زير تقسيم مي كنند:

 

الف ـ فشار ناشي از وزن طبقات ـ اين فشار، در اثر وزن طبقات روئي به وجود مي آيد و ميزان آن تقريباً 250 تا 300 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع، به ازاي هر كيلومتر عمق است فشار ناشي از وزن طبقات تقريباً خواص فشار هيدروستاتيك را دارا است و به حالت ايزوتروپ بر سنگها وارد مي شود. بنابراين، در اثر اين نوع فشار، ساخت توجيه شده اي در سنگها به وجود نمي آيد. به طور كلي نتيجه اين فشار،تشكيل كاني هائي است كه وزن مخصوص بيشتري دارند.

ب ـ فشار جهت دار ـ در مبحث تغيير شكل پوسته، ديديم كه در بعضي موارد فشارهاي جهت دار، ساختمانهاي زمين شناسي مختلفي را به وجود مي آورند. در در چنين مواردي فشار وارده بر سنگها به حالت ايزوتروپ نيست بلكه اثر آن، در امتدادهاي خاصي شديدتر است. نتيجه تأثير چنين فشارهائي، ايجاد كاني هائي است كه، در امتدادهاي خاص، طويل يا متورق هستند.

ج ـ فشار جزئي آب ـ در اثر فعل و انفعالات متعددي كه ضمن دگرگوني انجام مي گيرد، غالباً مقداري آب توليد مي شود كه فشار مربوط به آن، كه به نام فشار جزئي آب خوانده مي شود، رل مهمي را در فعل و انفعالات دگرگوني به عهده دارد.

 

اهميت نسبي دما و فشارـ به طور كلي ازدياد دما باعث تشكيل كاني هائي مي شود كه آنتروپي بيشتري دارند. مثلاً افزايش دما باعث بي آب شدن كانيها مي شود زيرا تبديل آب به بخار آب آنتروپي را افزايش مي دهد در صورتي كه ازادياد فشار، باعث ايجاد كانيهائي مي شود كه حجم كمتري دارند. به عبارت ديگر، كاني هاي تشكيل دهنده سنگهاي دگرگوني، نسبت به سنگ اوليه، وزن مخصوص بيشتري دارند. بايستي توجه داشت كه محصول دگرگونييك سنگ واحد، در شرايط فشار ( عمق ) و دماي مختلف، سنگهاي متفاوتي است.

 

◄ مناطق دگرگوني:

به طوري كه ديديم، شدت دگرگوني، نسبت به عمق، فشار و دما تغيير مي كند. به عبارت ديگر در هر موقعيتي، سنگهاي خاصي توليد مي شوند، بنا به نظريه دانشمندان آلماني گروين مان، پوسته زمين از نظر شدت دگرگوني به سه منطقه زير تقسيم مي شود:

 

منطقه كم عمق ـ در اين منطقه، دگرگوني خفيف است و شرايط آن با دماي متوسط، فشار ليتوستاتيك ( فشار ناشي از وزن سنگها ) كم و فشار جهت دار يا فشار تكتونيكي معمولاً زياد، مشخص مي شود. در اين منطقه سنگهائي نظير فيليت و شيست هاي كلريتي تشكيل

مي شود. كاني هائي كه در اين منطقه به وجود مي آيند نيز مشخص است و از جمله آنها

مي توان سريسيت، كلريت، آنتيگوريت، تالك، اكتينت، اپيدوت، آلبيت، گروناهاي منگنزدار، كلسيت، و دولوميت را نام برد.

 

منطقه عمق متوسط ـ اين منطقه، كه در زير منطقه كم عمق قرار گرفته است، با دما و فشار ليتوستاتيك زياد مشخص مي شود. گاهي نيز، فشارهاي تكتونيكي مربوط به اين منطقه قابل توجه است. در اين منطقه، معمولاً سنگهاي ميكاشيست، گنايس، كوارتزيت، مرمر و آمفيليت تشكيل مي شود.

از جمله كاني هاي مربوط به اين منطقه مي توان بيوتيت، مسكويت، ديستن، آنتوفيليت، هورن بلند معمولي، اپيدوت، پلاژيوكلازهاي سديم دار و كلسيت را نام برد.

 

منطقه عميق ـ اين منطقه با دماي زياد و فشار ليتوستاتيك فوق العاده زياد مشخص مي شود. فشار جهت دار يا وجود ندارد و يا اينكه اثرش ناچيز است. در اين منطقه، كانيها و سنگهائي كه در تحت شرايط فشار و دماي ياد شده پايدارند، به وجود مي آيند. از آنجا كه در اين منطقه فشار جهت دار قابل توجه نيست لذا معمولاً سنگهاي حاصله بدون تورق اند كه از جمله آنها مي توان بيوتيت و پيركس گنايس، الكوژيت و آمفيبليت را نام برد.

كاني هاي مهمي كه در اين منطقه توليد مي شوند عبارت از بيوتيت،فلدسپاتهاي پتاسيم، سيليمانيت، آندالوزيت، آنساتيت، هيپرستن، اليوين ديوپسيد، هدن برژيت، هورن بلندهاي معمولي، اوژيت، ژادئيت، كرديريت، گروناها، اسپينل ها ويلاژيوكلازهاي كلسيك هستند.

در اين تقسيم بندي، دگرگوني هاي همبري با دماي زياد جزو منطقه و دگرگوني هاي با دماي كم و جزو منطقه كم عمق منظور شده اند.

با وجودي كه عمق در دگرگوني رل مهمي دارد زيرا با افزايش آن،فشار و دما نيز اضافه

مي شود ولي امروزه، تقسيم بندي دگرگوني صرفاً بر مبناي عمق، مورد قبول دانشمندان نيست زيرا به طوري كه ديديم، عوامل مختلفي نظير وجود توده هاي ماگمائي،حركات تكتونيكي و نظاير آنها در دگرگوني سنگها مؤثر است و وجود اين عوامل ممكن است باعث شود، كه دگرگوني هاي شديد در اعماق كم انجماد گيرد.

بسياري از زمين شناسان كلمات منطقه كم عمق، منطقه عمق متوسط و منطقه عميق را براي دگرگوني هاي با شدت مختلف و بدون در نظر گرفتن عمق به كار مي برند.

امروزه، دگرگوني را بر مبناي رخساره هاي دگرگوني طبقه بندي مي كنند كه در زير آن را شرح مي دهيم.

 

◄ رخساره هاي دگرگوني:

رخساره هاي دگرگوني عبارت از مجموعه اي از كانيهاي دگرگوني هستند كه در تحت شرايط فشار و دماي مشابهي توليد مي شوند و بدين ترتيب به كمك آنها مي توان به شرايط دگرگون شدن سنگ پي برد.

بعضي از كاني ها فقط در رخساره معين ديده مي شوند. اين كاني ها كه مشخصه نوع دگرگوني اند، به نام كاني هاي راهنما معروف اند و معمولاً رخساره به نام آنها نامگذاري مي شود. عده اي از كانيها ممكن است در چند رخساره مختلف ديده مي شوند.

با توجه به شرايط متفاوتي كه در مورد دگرگوني هاي همبري و عمومي موجود است. رخساره هاي مربوط به هر كدام متفاوت است:

 

رخساره هاي دگرگوني همبري ـ دماي دگرگوني همبري بين 300 تا 1000 درجه سانتيگراد و فشار آن بين 100 تا 3000 آتمسفر تغيير مي كند.

رخساره هاي دگرگوني همبري به ترتيب افزايش دما عبارتند از:

الف ـ رخساره آلبيت، اپيدوت، هورن فلس

ب ـ رخساره هورن بلند، هورن فلس

ج ـ رخساره پيركس، هورن فلس

دـ رخساره سانيدينيت

رخساره هاي دگرگوني عمومي ـ رخساره هاي اين نوع دگرگوني،به ترتيب ازدياد دما عبارتند از:

الف ـ رخساره زئوليتي

ب ـ رخساره شيست هاي دگرگوني سبز ـ اين رخساره خود به چند نيم رخساره تقسيم مي شود.

ج ـ رخساره آلماندن، آمفيبوليت، كه خود به چند زير رخساره تقسيم مي شود.

دـ رخساره گرانوليت

هـ رخساره اکلوژيت

 

◄ درجات دگرگوني:

درجه پايين دگرگوني، حدي بين 200 تا۴۰۰ درجه سانتيگراد و فشاري حدود 2 تا 6 کيلوباراست. درجه بالاي دگرگوني، دمايي بين 500 تا 700 درجه سانتيگراد و فشاري حدود 8 تا 10 کيلو بار است. سنگهاي داراي درجه پايين دگرگوني هنوز بسياري از مشخصات اوليه خود را حفظ کرده اند اما در درجه بالاي دگرگوني، به علت تحمل فشار و دماي بيشتر، ساختار اوليه سنگ از بين مي رود.

 

◄ طبقه بندي سنگهاي دگرگوني:

1- داراي جهت يافتگي: از اين گروه سنگ لوح، مي توان شيست گنيس را نام برد.

2- فاقد جهت يافتگي: از اين گروه مرمر، مي توان کوارتزيت و هورنفلس را نام برد.

 

◄ تغيير در کانيها :

1- کانيها بدون تغيير ترکيب شيميايي رشد مي کنند؛ مانند رشد بلورهاي کوارتز در سنگ.

۲- کانيها بدون تغيير ترکيب بر اثر شدت درجات دگرگوني به کاني ديگري تبديل مي شوند؛ مثل تبديل گرانيت به الماس.

3- کانيها با هم واکنش مي کنند و کاني جديدي را تشکيل مي دهند؛ مانند پديد آمدن ولاستونيت از ترکيب کليست کوارتز.

4- آب و يا سيالات وارد ترکيب کاني مي شود و يا از آن خارج مي شود.

 

◄ بافت :

الف) اندازه دانه ها: عموماً در طي دگرگوني، کانيهاي دانه ريز با هم يکي مي شوند و کانيهاي دانه درشت را به وجود مي آورند؛ به اين عمل، تبلور دوباره مي گويند. گاهي نيز بر اثر نيروهاي وارده، سنگها خرد مي شوند و دانه ها شکسته مي شوند.

 

ب) شکل دانه ها: اگر کانيهاي ورقه اي در جهت عمود بر فشار جهت دار قرار بگيرند، اندازه آنها بزرگ مي شود و سنگ، شکل ورقه ورقه يا فلس مانند پيدا مي کند که به آن شيستوزيته مي گويند. در دگرگوني شديد، کانيهاي غير ورقه اي مانند کوارتز و فلدسپات نيز تا حدي پهن مي شوند و سنگ، منظره اي نواري به خود مي گيرد. به اين جهت يافتگي، فولاسيون مي گويندشيستوزيته به تورق خاص آن دسته از سنگهاي دگرگوني اطلاق ميشود که ابعاد ذرات آنهابه اندازه اى باشد که بتوان آنرا شيست ناميد. در نتيجه دگرگونى ذرات تشکيل دهنده سنگ طورى قرار ميگيرندکه سبب تورق سنگ ميشوند.

اگر چه اين ساختها معمولا در سنگهاى با درجه دگرگونى بالا ديده مى شوند اما در سنگهاى دگرگوني متوسط مانند رخساره شيست سبز نيز ديده مى شوند از نظر ساخت شيستوزيته را مى توان به سه دسته تقسيم کرد.

 

1- شيستوزيته نوع اول= اين نوع مشابه کيلواژ اسليتى بوده حاوى حجره هاى عدسى شکل و قشرى اما درشتر از آن مى باشند. قشرهاى ميکا،دانه هاى بيضوى شکل کوارتز را احاطه کرده وذرات طورى قرار گرفته اند که بعد طويل آنها به موازات صفحه شيستوزيته است.

 

2- شيستوزيته نوع دوم= که حاوى مقدار زياد سيليکات صفحه اى مى باشند.در اين مورد نيز تورق درشت تر از تورق اسليتى است ودر آن تمام کانيهاى سيليکاته به موازات يکديگر ونهايتاً به موازات صفحه شيستوزيته قرار مى گيرند.

 

۳- شيستوزيته نوع سوم=کانى ها شکل معينى ندارند ولى تمام آنها به نحوى قرار گرفته اندکه در مجموعه شکل شيستوزيته وايجاد مى نمايد. كليواژ يا سطح شكست ،‌سطوح ضعف كاني است كه در اثر وارد آمدن فشار در آن راستا مي شكند.