6.3. Аймақтық метаморфизм

Аймақтық метаморфизм мыңдаған және жүздеген мың шаршы шақырымды құрайтын кең аумақтарды қамтиды. Мұндағы негізгі фактор - температура, ал қысым мен сұйықтықтардың әсері әдетте екінші дәрежелі мәнге ие.

Архей дәуіріндегі тау жыныстары қазіргі шөгінділерінің тереңдігіне қарамастан, күшті және кеңінен метаморфозға ұшырайтыны анықталды. Протерозой жыныстары өте жиі, бірақ әртүрлі дәрежеде метаморфозға ұшырайды. Фанерозойлық жыныстар, әдетте, тек жергілікті метаморфизмді бастан кешірді. Бұл жас дифференциациясы не аймақтық метаморфизм мен литосфералық плиталардың жақындасуының архей-протерозой процестері арасындағы байланысты, не ежелгі уақытта жердің жылу ағыны қазіргіден айтарлықтай жоғары болғанын болжайды.

Метаморфтық кешендердің таралу шегінде минералдық бірлестіктердің метаморфизм дәрежесі жоғары аймақтардан шеткі аймақтарға табиғи өзгеруі (минералды парагенез) болатыны белгілі, ол температура мен қысымның төмендеуінен туындайды. Осы заңдылық бойынша метаморфтық фациялар – белгілі температура мен қысым диапазонында түзілген метаморфтық тау жыныстарының топтары бөлінеді. Фациялар өздерінің доминантты (яғни, типтік және кең таралған) минералдары мен тау жыныстары бойынша аталады. Фациялардың минералдық құрамы бастапқы жыныстардың құрамына, сонымен қатар метаморфизм жағдайларына байланысты.

Процестердің қарқындылығына және ең тән жыныстарға байланысты метаморфизмнің үш сатысы бөлінеді: төменгі (греншист), ортаңғы (амфиболит), жоғары (гранулит). Кейде бұл тізім көптеген сарапшылар метагенезге жатқызатын төменгі сатымен (цеолитпен) толықтырылады.

Бастапқы тау жынысы метаморфизмнің төменгі сатысынан жоғары сатысына қарай дәйекті өзгерістер тізбегінен өткен жағдайларда прогрессивті метаморфизм орын алады. Оның қарама-қарсылығы регрессивті (ретроградтық) метаморфизм, ол бұрын күшті метаморфизмге ұшыраған жыныстардың қайталанатын әлсіз метаморфизмімен мүмкін.

Метаморфизмнің төменгі (цеолиттік) кезеңі тақтатастардың, серпентиниттер мен кейбір басқа жыныстардың түзілуімен сипатталады. Саз тақтастар – суды сіңірмейтін қатты, ұсақ түйіршікті жыныстар; метаморфизмнің әсерінен сазды минералдардың едәуір бөлігі биотит пен хлориттердің микроскопиялық кристалдарына айналды. Балшық тақтатастары тегіс беті бар жұқа тақталарға бөлінеді. Бұл жағдайда бөліну қабатқа айтарлықтай бұрышта пайда болады, нәтижесінде бөліну жазықтығы пайда болады. Сланецтерге (тақталарға) тән қара түстің шығу тегі бастапқы саздың құрамындағы органикалық заттардан пайда болған графитке байланысты.

Төменгі (греншисттік) метаморфизм жоғары температура мен қысымда пайда болады. Филлит – тақтатастардың одан әрі метаморфизмінің өнімі, ірі тақтатастармен сипатталады. Ол кварцтың, хлориттің және слюданың ұсақ және орташа түйіршіктерінен тұрады, тау жынысына жарқын жылтыр береді. Хлорит-серицит тақтатастары сазды жыныстардың метаморфизмінің одан да жоғары сатысын білдіреді. Ол кварцтан, хлориттерден және мусковиттің жұқа кристалды сортынан – серициттен тұрады. Жасыл түсті тақтастар минералдардан: мүйізден, хлориттен, эпидоттан тұратын төменгі ярустың ең тән тау жыныстары жасылшистер болып табылады. Гриншистер мафиктік жанартау жыныстарының метаморфозы нәтижесінде пайда болады. Жасыл тақтатастар амфиболиттермен (метаморфизмнің келесі сатысының тау жыныстары) бірге жасыл тас белдеулерін – көне платформалардың іргетасында соңғы архей дәуірінің тар және кең синклинальды құрылымдарын құрайды. Жасыл тас белдеулерінің метаморфты жыныстары қатпарлы және жарықшақты интрузиялардан тұрады. Серпентинит (орамдар) – дақты жасыл жыныс. Олар терең мұхит типіндегі ультра негізді жыныстардан түзіледі, оливин метаморфизм процесінде теңіз суларымен әрекеттесіп, серпентинге айналады. Метаморфизмнің төменгі және төменгі сатылары көк түсті мүйізді түсті әртүрліліктен тұратын блюз сияқты ерекше жыныстарды шығарады.

Метаморфизмнің ортаңғы (амфиболиттік) кезеңі. Ол кристалды шисттердің, гнейстердің және амфиболиттердің болуымен ерекшеленеді. Кристалдық тақтастар – орташа және ірі түйіршіктерімен, айқын жапырақтылығымен және жиі сызықтылығымен сипатталатын метаморфтық тау жыныстарының үлкен тобы. Олар хлоритпен, амфиболмен және слюдамен байытылған және әдетте кварц пен гранат, сондай-ақ дала шпаты бар. Гнейс – кварцтың ірі түйіршіктерінен, дала шпаттарынан және қара түсті минералдардан тұратын жолақты тау жынысы, құрамында көбінесе гранаттардың едәуір қоспасы бар. Құрамында слюда аз болғандықтан, гнейстің жарылуы шиферге қарағанда қиынырақ. Гнейстердің жолақталуы қаныққан слюдалардың немесе амфиболдардың қабаттарынан туындайды. Шөгінді жыныстардан (құмтастар, саздар) түзілген гнейстерді парагнейстер, ал магмалық жыныстарды ортогнейстер деп атайды. Амфиболиттер – көбінесе гранат пен биотит қоспалары бар мүйізденген және плагиоклаздан тұратын жасыл-қара немесе қою-жасыл тығыз тақтатас жыныстары. Орта сатының жоғарғы шекарасында тау жыныстарының ішінара балқуы (палингенез) басталып, ерекше тау жыныстарының түзілуіне әкеледі. Мигматиттер – жұқа пішіні дұрыс емес ашық (кварц-далалық шпаты) және күңгірт (отқа төзімді минералдар) қабаттардан тұратын тау жыныстары.

Метаморфизмнің жоғары (гранулитті) кезеңі. Бұл слюда, мүйізді және басқа су минералдарын пироксендермен алмастыруда көрінеді. Гранулит - магмалық немесе шөгінді жыныстардан шыққан осы кезеңнің ең тән жынысы. Гранолиттер көлемі жағынан әртүрлі, сыртқы жағынан гранитке немесе гнейске ұқсас, бірақ тек слюда, бірақ көбінесе гранат болады. Негізгі құрамды гранолиттер габбродан немесе базальттардан, ал қышқылдық құрамды гранолиттер саздан немесе құмды-сазды жыныстардан түзіледі. Гранулитті фациялар архейде кең таралған, ал азырақ көне платформалардың протерозойлық іргетас жыныстарында кездеседі. Эклогиттер гранулиттерге қарағанда ауыр және тығызырақ - химиялық құрамы базальтпен бірдей пироксендер мен гранаттардан (пироптан) тұратын тау жыныстары. Эклогиттер континенттік типтегі жер қыртысының төменгі бөлігі болып табылады, олардың сынықтары кимберлит құбырларында кездеседі.