Wie oben beschrieben, tritt regionale Metamorphose auf, wenn Gesteine tief in der Kruste vergraben sind. Dies ist häufig mit konvergenten Plattengrenzen und der Bildung von Gebirgszügen verbunden. Da eine Bestattung von 10 km bis 20 km erforderlich ist, sind die betroffenen Gebiete in der Regel groß.
Anstatt sich auf metamorphe Gesteinstexturen (Schiefer, Schiefer, Gneis usw.) zu konzentrieren.), neigen Geologen, spezifische Mineralien innerhalb der Felsen zu betrachten, die von den verschiedenen Graden der Metamorphose anzeigen. Einige häufige Mineralien in metamorphen Gesteinen sind in Abbildung 7.21 dargestellt, angeordnet in der Reihenfolge der Temperaturbereiche, in denen sie tendenziell stabil sind. Die oberen und unteren Grenzen der Bereiche sind absichtlich vage, da diese Grenzen von einer Reihe verschiedener Faktoren abhängen, wie der Druck, die Menge an vorhandenem Wasser, und die Gesamtzusammensetzung des Gesteins.
Die südlichen und südwestlichen Teile von Nova Scotia wurden während der Devon Acadian Orogeny (um 400 Ma) regional metamorphosiert, als ein relativ kleiner Kontinentalblock (der Meguma Terrane) gegen den bestehenden östlichen Rand Nordamerikas gedrückt wurde. Wie in Abbildung 7.22 gezeigt, wurden klastische Sedimentgesteine innerhalb dieses Terrans variabel metamorphosiert, mit der stärksten Metamorphose im Südwesten (der Sillimanitzone) und einer zunehmend schwächeren Metamorphose nach Osten und Norden. Die Gesteine der Sillimanit-Zone wurden wahrscheinlich auf über 700 ° C erhitzt und müssen daher in Tiefen zwischen 20 km und 25 km vergraben sein. Die umliegenden minderwertigen Gesteine waren nicht so tief begraben, und die Gesteine innerhalb der peripheren Chloritzone waren wahrscheinlich nicht mehr als etwa 5 km tief begraben.
Eine wahrscheinliche Erklärung für dieses Muster ist, dass das Gebiet mit den hochwertigsten Gesteinen unter dem zentralen Teil einer Gebirgskette begraben wurde, die durch die Kollision des Meguma Terrane mit Nordamerika gebildet wurde. Wie bei allen Gebirgszügen verdickte sich die Kruste, als die Berge wuchsen, und sie wurde weiter in den Mantel gedrückt als die umgebende Kruste. Dies geschieht, weil die Erdkruste auf dem darunter liegenden Mantel schwimmt. Wenn die Bildung von Bergen Gewicht hinzufügt, sinkt die Kruste in diesem Bereich weiter in den Mantel, um das zusätzliche Gewicht auszugleichen. Das wahrscheinliche Muster der Metamorphose in dieser Situation ist im Querschnitt in Abbildung 7.23a dargestellt. Die Berge wurden schließlich erodiert (über zig Millionen Jahre), so dass die Kruste nach oben zurückprallen und das metamorphe Gestein freilegen konnte (Abbildung 7.23b).
Die Kruste ist unterhalb der Bergkette verdickt, um das zusätzliche Gewicht der Berge darüber auszugleichen.
Temperaturkonturen werden dargestellt, und die metamorphen Zonen werden mit ähnlichen Farben wie in Abbildung 7.22 dargestellt.
Die Berge wurden erodiert. Als sie an Masse verloren, erholte sich die Basis der Kruste allmählich und drückte den Kern der metamorphosierten Region nach oben, so dass die einst tief vergrabenen metamorphen Zonen jetzt an der Oberfläche freigelegt sind.
Die Metamorphose in Nova Scotias Meguma-Terrane ist nur ein Beispiel für die Natur der regionalen Metamorphose. Offensichtlich gibt es viele verschiedene Muster regionaler Metamorphose, abhängig von den Elterngesteinen, der geothermische Gradient, die Tiefe der Beerdigung, das Druckregime, und die verfügbare Zeit. Der wichtige Punkt ist, dass regionale Metamorphose nur in signifikanten Tiefen stattfindet. Die größte Wahrscheinlichkeit, diese Tiefen zu erreichen, und dann die einst vergrabenen Felsen schließlich an der Oberfläche freizulegen, ist dort, wo Gebirgszüge existierten und seitdem weitgehend erodiert wurden. Da dies typischerweise an konvergenten Plattengrenzen geschieht, Gerichtete Drücke können stark sein, und regional veränderte Gesteine sind fast immer blättrig.
Aufgabe 7.4 Schottische metamorphe Zonen
Die hier gezeigte Karte repräsentiert den Teil Westschottlands zwischen der Great Glen Fault und der Highland Boundary Fault. Die schattierten Bereiche sind metamorphes Gestein, und die drei dargestellten metamorphen Zonen sind Granat, Chlorit, und Biotit.
Beschriften Sie die drei farbigen Bereiche der Karte mit den entsprechenden Zonennamen (Granat, Chlorit und Biotit).
Geben an, welcher Teil der Region während der Metamorphose wahrscheinlich am tiefsten begraben wurde.
Der britische Geologe George Barrow untersuchte dieses Gebiet in den 1890er Jahren und war der erste Mensch, der metamorphe Zonen auf der Grundlage ihrer Mineralzusammensetzungen kartierte. Dieses Muster der Metamorphose wird manchmal als „Barrovian“ bezeichnet.“
- Nein, es ist kein Rechtschreibfehler! Ein Terran ist ein markanter Krustenblock, der heute Teil eines Kontinents ist, aber vermutlich von anderswo stammt, und wurde durch plattentektonische Prozesse hinzugefügt. ↵