kuten edellä on kuvattu, alueellinen metamorfismi ilmenee kivien hautautuessa syvälle maankuoreen. Tämä liittyy yleisesti konvergenttisiin laatanrajoihin ja vuorijonojen muodostumiseen. Koska hautaaminen 10-20 km: iin on tarpeen, tuhoalueet ovat yleensä suuria.
sen sijaan, että keskityttäisiin metamorfisiin kivitekstuureihin (liuskekivi, skisti, gneissi jne.), geologit pyrkivät tarkastelemaan kivien sisällä tiettyjä mineraaleja, jotka viittaavat metamorfismin eri laatuihin. Kuvassa 7.21 on esitetty metamorfisissa kivissä esiintyviä tavallisia mineraaleja, jotka on järjestetty niiden lämpötila-alueiden mukaiseen järjestykseen, joissa ne ovat yleensä stabiileja. Vaihteluvälien ylä-ja alarajat ovat tarkoituksellisesti epämääräisiä, koska nämä rajat riippuvat useista eri tekijöistä, kuten paineesta, veden määrästä ja kiven kokonaiskoostumuksesta.
Nova Scotian etelä-ja lounaisosat metamorfoituivat alueellisesti devonikauden Orogenian aikana (noin 400 Ma), jolloin suhteellisen pieni mannerlohko (Meguma Terraani) työntyi Pohjois-Amerikan nykyistä Itäistä reunaa vasten. Kuten kuvasta 7.22 ilmenee, tämän terraanin sisällä olevat klastiset sedimenttikivilajit metamorfoituivat vaihtelevasti, voimakkaimman metamorfismin ollessa lounaassa (sillimaniittivyöhykkeellä) ja asteittain heikomman metamorfismin itää ja pohjoista kohti. Sillimaniittivyöhykkeen kivet kuumenivat todennäköisesti yli 700°C: n lämpötilaan, minkä vuoksi niiden on täytynyt hautautua 20-25 kilometrin syvyyteen. Ympäröivä Ala-aste ei hautautunut yhtä syvälle, eivätkä perifeerisen kloriittivyöhykkeen kivet todennäköisesti hautautuneet yli 5 km: n päähän.
todennäköinen selitys tälle kuviolle on se, että alue, jossa oli korkeinta kiviainesta, hautautui Meguma Terranen törmäyksessä Pohjois-Amerikkaan muodostuneen vuorijonon keskiosan alle. Kuten kaikilla vuorijonoilla, kuori paksuuntui vuorten kasvaessa, ja se työntyi syvemmälle vaippaan kuin ympäröivä kuori. Tämä johtuu siitä, että maankuori kelluu alla olevan vaipan päällä. Kun vuorten muodostuminen lisää painoa, sen alueen kuori vajoaa syvemmälle vaippaan kompensoidakseen lisäpainoa. Todennäköinen metamorfismin kuvio tässä tilanteessa on esitetty poikkileikkauksessa Kuvassa 7.23 a. vuoret kuluivat lopulta (kymmenien miljoonien vuosien aikana), jolloin kuori palautui ylöspäin ja paljasti metamorfisen kiven (kuva 7.23 b).
kuori paksuuntuu vuorijonon alla kompensoimaan yläpuolisten vuorten lisäpainoa.
lämpötilan ääriviivat on esitetty, ja metamorfiset vyöhykkeet on kuvattu käyttäen samanlaisia värejä kuin kuvassa 7.22.
vuoristo on rapautunut. Kun ne menettivät massaa, kuoren pohja vähitellen uusiutui työntäen metamorfoituneen alueen ydintä ylöspäin niin, että ennen syvälle hautautuneet metamorfiset vyöhykkeet paljastuvat nyt pinnalta.
Nova Scotian Meguma Terranen metamorfismi on vain yksi esimerkki alueellisen metamorfismin luonteesta. On selvää, että alueellisia metamorfismeja on olemassa monia erilaisia, riippuen emokivistä, geotermisestä gradientista, hautaussyvyydestä, paineistuksesta ja käytettävissä olevasta ajasta. Tärkeää on, että alueellinen metamorfismi tapahtuu vain merkittävissä syvyyksissä. Suurin todennäköisyys noiden syvyyksien saavuttamiselle ja sitten kerran hautautuneiden kallioiden lopulta paljastumiselle maan pinnalta on siellä, missä vuorijonot olivat ja ovat sittemmin suurelta osin rapautuneet pois. Koska tämä tapahtuu tyypillisesti yhtenevillä laatan rajoilla, suunnatut paineet voivat olla voimakkaita, ja alueellisesti muuttuneet kivet ovat lähes aina folioituneita.
harjoitus 7.4 Skotlannin metamorfiset vyöhykkeet
tässä esitetty kartta edustaa Länsi-Skotlannin osaa Great Glenin siirroksen ja Highland Boundaryn siirroksen välissä. Tummennetut alueet ovat metamorfista kiveä, ja esitetyt kolme metamorfista vyöhykettä ovat granaatti, kloriitti ja Biotiitti.
merkitse kartan kolme värillistä aluetta sopivilla vyöhykkeiden nimillä (granaatti, kloriitti ja Biotiitti).
ilmoitetaan, mikä osa alueesta on todennäköisesti hautautunut syvimmäksi metamorfismin aikana.
Brittiläinen geologi George Barrow tutki aluetta 1890-luvulla ja oli ensimmäinen henkilö missään, joka kartoitti metamorfisia vyöhykkeitä niiden mineraaliesiintymien perusteella. Tätä metamorfismin mallia kutsutaan joskus nimellä ” Barrovian.”
- ei, se ei ole kirjoitusvirhe! Terraani on selvästi erottuva maankuoren lohko, joka on nykyään osa mannerta, mutta jonka arvellaan tulleen muualta, ja jota on lisätty laattatektonisilla prosesseilla. ↵