Metamorfinen kivilaji

Metamorfinen kivi on kivilaji, joka on muuttunut äärimmäisen kuumuuden ja paineen vaikutuksesta. Sen nimi tulee sanoista "morph" (tarkoittaa muotoa) ja "meta" (tarkoittaa muutosta).

Alkuperäinen kivi kuumennetaan (yli 150-200 °C) ja paineistetaan (1500 baaria). Tämä aiheuttaa syvällisiä fysikaalisia ja/tai kemiallisia muutoksia. Alkuperäinen kivi voi olla sedimenttikiveä, magmakiveä tai muuta vanhempaa metamorfista kiveä.

Maan pinnan alla on aina suurempi paine ja korkeampi lämpötila. Vuoristoketjun tai tulivuoren juurella nämä voimat riittävät muuttamaan kerrostuman ja sen sisältämien mineraalien muotoa. Sedimenttikivi, joka on ollut tällaisten voimien lähellä, näyttää usein siltä kuin jättiläinen olisi vääntänyt sitä ja lämmittänyt sitä nuotiolla. Esimerkkejä metamorfisesta kivestä:

Marmori on kalkkikivestä muodostunut metamorfinen kivi.
Liuskekivi on metamorfista mutakiveä tai liuskekiveä.
Kvartsiitti on metamorfinen hiekkakivi.

Mineraalien uudelleenkiteytyminen kuumennuksen jälkeen aiheuttaa yleensä kivien mahdollisesti sisältämien fossiilien tuhoutumisen. Nämä kivet muodostuvat, kun magmakivet tai sedimenttikivet altistuvat äärimmäiselle kuumuudelle ja paineelle, minkä seurauksena niiden muoto ja ominaisuudet muuttuvat täysin. Tällaisia kivilajeja kutsutaan metamorfisiksi kiviksi.

kvartsiitti, metamorfinen hiekkakivi

Metamorfisen kiven taittuneet kerrostumat lähellä [Geirangerfjordia], Norja.

Metamorfoosin tyypit

Alueellinen metamorfoosi

Alueellinen metamorfoosi eli dynaaminen metamorfoosi tapahtuu suurissa kivimassoissa. Kalliot voivat metamorfoitua jo pelkästään siksi, että ne ovat suuressa syvyydessä maanpinnan alapuolella. Siellä niihin kohdistuu korkeita lämpötiloja ja yläpuolella olevien kivikerrosten suuri paino.

Suuri osa alemmasta mannermaisesta kuoresta on metamorfista, lukuun ottamatta viimeaikaisia magmakiviainesintruusioita. Horisontaaliset tektoniset liikkeet, kuten mantereiden törmäykset, luovat orogeenisia vyöhykkeitä. Näillä vyöhykkeillä esiintyy korkeita lämpötiloja, paineita ja muodonmuutoksia. Jos metamorfoituneet kivet myöhemmin kohoavat ja paljastuvat eroosion vaikutuksesta, ne näkyvät pitkinä vyöhykkeinä tai muina laajoina alueina pinnalla.

Kontaktimetamorfoosi

Kontaktimetamorfoosi tapahtuu, kun magma ruiskutetaan ympäröivään kiinteään kallioon (maakallioon). Tapahtuvat muutokset ovat suurimmat siellä, missä magma joutuu kosketuksiin kallion kanssa. Lämpötilat ovat siellä korkeimmat ja laskevat etäisyyden kasvaessa.

Metamorfiset mineraalit

Metamorfiset mineraalit ovat mineraaleja, jotka muodostuvat vain metamorfismin korkeissa lämpötiloissa ja paineissa. Näihin indeksi-mineraaleiksi kutsuttuihin mineraaleihin kuuluvat sillimaniitti, kyaniitti, stauroliitti, andalusiitti ja jotkut granaatit.

Metamorfisissa kivissä voi esiintyä myös muita mineraaleja, kuten oliviineja, pyrokseeneja, amfiboleja, kiillegneissejä, maasälpää ja kvartsia. Ne eivät välttämättä ole metamorfoosiprosessin tulosta. Nämä mineraalit ovat muodostuneet magmakivien kiteytymisen aikana. Ne ovat stabiileja korkeissa lämpötiloissa ja paineissa, ja ne voivat säilyä kemiallisesti muuttumattomina metamorfisen prosessin aikana.

Mississippiläistä marmoria Big Cottonwood Canyonissa, Wasatch Mountains, Utah, Utah

Kanadan prekambrikaudelta peräisin oleva kontaktimetamorfinen kivi, joka koostuu kalsiitin ja serpentiinin kerrostumista. Luultiin aikoinaan fossiiliksi nimeltä Eozoön canadense. Mittakaava millimetreinä.

Aiheeseen liittyvät sivut

Luettelo kivistä
Kallioperä
Sedimenttikivi
Luettelo mineraaleista

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on metamorfinen kivi?

A: Metamorfinen kivi on kivilaji, joka on muuttunut äärimmäisen lämmön ja paineen vaikutuksesta. Sen nimi tulee sanoista "morph" (tarkoittaa muotoa) ja "meta" (tarkoittaa muutosta). Alkuperäistä kiveä kuumennetaan (yli 150-200 °C:n lämpötiloissa) ja paineistetaan (1500 baaria), mikä johtaa syvällisiin fysikaalisiin ja/tai kemiallisiin muutoksiin.

K: Mitkä ovat esimerkkejä metamorfisista kivistä?

V: Esimerkkejä metamorfisista kivistä ovat marmori, joka muodostuu kalkkikivestä, liuskekivi, joka on metamorfista mutakiveä tai liusketta, ja kvartsiitti, joka on metamorfista hiekkakiveä.

K: Miten metamorfiset kivet muodostuvat?

V: Metamorfiset kivet muodostuvat, kun magmakivet tai sedimenttikivet altistuvat äärimmäiselle kuumuudelle ja paineelle. Tämän seurauksena niiden muoto ja ominaisuudet muuttuvat täysin.

K: Mitä tapahtuu alkuperäisen kiven sisältämille fossiileille muodostumisprosessin aikana?

V: Muodostumisprosessin aikana mineraalien uudelleenkiteytyminen kuumennuksen jälkeen aiheuttaa yleensä alkuperäisessä kivessä mahdollisesti olleiden fossiilien tuhoutumisen.

K: Mistä tämä voimakas kuumuus ja paine tulevat?

V: Tämäntyyppisten kivien muodostumiseen tarvittava voimakas kuumuus ja paine ovat yleensä peräisin syvältä maan pinnasta - esimerkiksi vuoristoketjujen tai tulivuorten juurelta - jossa on riittävästi voimaa aiheuttamaan kerrostumien muodonmuutoksia ja muutoksia mineraalikoostumuksessa.

Kysymys: Minkälaisia lämpötiloja on saavutettava, jotta tämä muutos tapahtuisi?

V: Jotta muutos metamorfiseksi kiveksi tapahtuisi, on saavutettava yli 150-200 °C:n lämpötila.