zoals hierboven beschreven, treedt regionaal metamorfisme op wanneer gesteente diep in de korst wordt begraven. Dit wordt vaak geassocieerd met convergente plaatgrenzen en de vorming van bergketens. Omdat begraving tot 10 km tot 20 km nodig is, zijn de getroffen gebieden meestal groot.
in plaats van zich te richten op metamorfe gesteentestructuren (leisteen, schist, gneis, enz.), hebben geologen de neiging om te kijken naar specifieke mineralen in de rotsen die indicatief zijn voor verschillende graden van metamorfisme. Enkele veel voorkomende mineralen in metamorf gesteente zijn weergegeven in Figuur 7.21, gerangschikt in volgorde van het temperatuurbereik waarbinnen ze de neiging om stabiel te zijn. De boven-en ondergrenzen van de bereiken zijn opzettelijk vaag omdat deze grenzen afhankelijk zijn van een aantal verschillende factoren, zoals de druk, de hoeveelheid water aanwezig, en de totale samenstelling van het gesteente.
de Zuidelijke en zuidwestelijke delen van Nova Scotia werden regionaal metamorfoseerd tijdens de Devonische Acadische orogenese (ongeveer 400 Ma), toen een relatief klein continentaal blok (de Meguma Terrane) werd geduwd tegen de bestaande oostelijke rand van Noord-Amerika. Zoals getoond in Figuur 7.22, werden clastisch sedimentair gesteente in dit terrane variabel metamorfoseerd, met de sterkste metamorfose in het zuidwesten (de sillimanietzone), en progressief zwakker metamorfisme naar het oosten en noorden. De rotsen van de sillimanietzone werden waarschijnlijk verhit tot meer dan 700°C, en moeten daarom begraven zijn tot diepten tussen 20 en 25 km. De omringende laagwaardige rotsen waren niet zo diep begraven, en de rotsen in de perifere chlorietzone waren waarschijnlijk niet meer dan 5 km begraven.
een mogelijke verklaring voor dit patroon is dat het gebied met de hoogste graad rotsen werd begraven onder het centrale deel van een bergketen gevormd door de botsing van de Meguma Terrane met Noord-Amerika. Zoals het geval is met alle bergketens, werd de korst verdikt als de bergen groeiden, en het werd verder naar beneden geduwd in de mantel dan de omringende korst. Dit gebeurt omdat de aardkorst op de onderliggende mantel drijft. Als de vorming van Bergen gewicht toevoegt, zakt de korst in dat gebied verder naar beneden in de mantel om het toegevoegde gewicht te compenseren. Het waarschijnlijke patroon van metamorfisme in deze situatie wordt getoond in doorsnede in Figuur 7.23 a. de bergen werden uiteindelijk geërodeerd (over tientallen miljoenen jaren), waardoor de korst naar boven terugkeerde en het metamorfe gesteente blootlegde (figuur 7.23 b).
de korst is onder de bergketen verdikt om het extra gewicht van de bergen te compenseren.
de temperatuurcontouren worden weergegeven en de metamorfe zones worden weergegeven met kleuren die vergelijkbaar zijn met die in Figuur 7.22.
de bergen zijn geërodeerd. Toen ze massa verloren, kwam de basis van de korst geleidelijk weer op, waardoor de kern van het metamorfe gebied omhoog werd gedrukt, zodat de ooit diep begraven metamorfe zones nu aan de oppervlakte worden blootgesteld.
het metamorfisme in Nova Scotia ‘ s Meguma Terrane is slechts een voorbeeld van de aard van het regionale metamorfisme. Uiteraard bestaan er veel verschillende patronen van regionale metamorfisme, afhankelijk van het oudergesteente, de geothermische gradiënt, de diepte van de begraving, het drukregime en de beschikbare tijd. Het belangrijke punt is dat regionale metamorfisme alleen plaatsvindt op significante dieptes. De grootste kans om die dieptes te bereiken, en dan de eens begraven rotsen uiteindelijk bloot te leggen aan het oppervlak, is waar bergketens bestonden en zijn sindsdien grotendeels weggeërodeerd. Aangezien dit meestal gebeurt op convergente plaatgrenzen, kan de gerichte druk sterk zijn en regionaal veranderde rotsen zijn bijna altijd gebladerd.
oefening 7.4 Schotse metamorfe Zones
de kaart toont het deel van West-Schotland tussen de Great Glen Fault en de Highland Boundary Fault. De gearceerde gebieden zijn metamorf gesteente en de drie metamorfe zones zijn granaat, chloriet en biotiet.
Label de drie gekleurde gebieden van de kaart met de juiste zonenamen (granaat, chloriet en biotiet).
geef aan welk deel van het gebied waarschijnlijk het diepste werd begraven tijdens metamorfisme.De Britse geoloog George Barrow bestudeerde dit gebied in de jaren 1890 en was de eerste persoon die metamorfe zones in kaart bracht op basis van hun minerale assemblages. Dit patroon van metamorfisme wordt soms aangeduid als “Barrovian.”
- Nee, Het is geen spelfout! Een terrane is een karakteristiek blok korst dat nu deel uitmaakt van een continent, maar waarvan wordt aangenomen dat het van elders afkomstig is, en toegevoegd is door platentektonische processen. ↵