Neživá přírod 5V3etaBTíTfiorfOTc5Aié horním/ Vmlk a klasifikace metamorfóza hornin - definice Metamorfóza (přeměna) hornin je dynamický proces změny stavby a minerálního složení výchozí horniny jako reakce na změnu okolního tlaku, teploty nebo chemického prostředí. Za dostatečně dlouhou dobu vzniká metamorfovaná hornina. Metamorfní procesy pozvolna přecházejí od procesů diageneze sedimentů k procesům magmatického tavení hornin. > Spodní hranice metamorfózy navazuje na diagenetické procesy v sedimentech (anchimetamorfóza). Teplota počátku metamorfózy není daná, v jílových sedimentech se uvádí okolo 150 °C. Začínají se zvolna měnit jílové minerály na sericit a vznikají další minerály typické pro nej slabší metamorfózu (pyrofyllit, prehnit). Horní hranici metamorfózy definuje přechod do magmatického cyklu, tzn. více jak 30 % horniny je přeměněno na taveninu. To se děje při teplotách kolem 1000 °C, v závislosti na tlaku, složení a obsahu vody v hornině. K základním charakteristikám metamorfózy patří: > procesy probíhají v zemské kůře > výchozí může být libovolná hornina (magmatická, sedimentární i metamorfovaná) > proces přeměny minerálů probíhá v pevném stavu (bez tavení) > fluida v hornině jsou nedílnou součástí metamorfózy > konečná podoba horniny závisí na jejím složení a metamorfních činitelích (P, T, X) metamorfni procesy Metamorfní reakce Pokud se změní termodynamické parametry v hornině, dochází k reakcím směřujícím k novému minerálnímu složení horniny. Vzniká nová minerálníparageneze. Pro nové termodynamické podmínky vzniknou charakteristické, tzv. indexové minerály. Významnou roli zde hrají fluida na hranici minerálních zrn, která působí jako transportér chemických komponent při metamorfních reakcích. Metamorfní reakce jsou ovlivňovány metamorfními činiteli: teplotou, tlakem, fluidními roztoky a časem. Prográdní a retrográdní metamorfóza Při stoupající teplotě a často i tlaku dochází k postupnému vzniku minerálních asociací chudých na vodu a C02 a výsledná hornina se označuje jako prográdně metamorfováná. V opačném případě, při poklesu tlaku a teploty, dochází ke vzniku minerálních asociací bohatších na volatilní složky a proces se označuje jako retrográdní metamorfóza (diaftoréza). Změny chemismu horniny > Izochemická metamorfní přeměna probíhá beze změny chemického složení horniny. Hornina se svým okolím vyměňuje pouze fluida (H20 a C02). > Alochemická metamorfóza (metasomatóza): hornina se chová jako otevřený systém, který se svým okolím vyměňuje chemické látky. Příkladem je reakce magmatické taveniny s plášťovými horninami odlišného složení. -O u 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 niedrtg 1 i metamorphe / m Sesteine/ i t 7 a, íti t t _ / .Ž? Ôj Ä- Qj 1 / % t ~s • A Qj r\ C i i w - & VHMUMi •í é ľ 1 in der Nátur # m * / / 0 200 400 600 Temperatur (°C) 800 0 5 10 15 20 25 30 35 40 )00 metamorfni činitele - teplota V zemské kůře vzrůstá teplota s hloubkou, průměrný geotermický gradient je 30 °C na 1 km. Tepelná energie v zemské kůře pochází: □ z procesů plášťové konvexe □ rozpadu radioaktivních prvků v plášti □ vzniká třením při tektonických deformacích □ vystupuje v plášťových diapirech Temperalure, °C 500 1000 1500 Teplota v hornině hraje významnou roli při metamorfóze hornin - určuje minerální složení nově vznikající minerální asociace. Důsledky vyšší teploty: □ urychluje chemické reakce □ podporuje procesy dekarbonatizace a dehydratace □ usnadňuje pohyb fluidní fáze □ dodává aktivační energii pro destrukci krystalové mřížky původních minerálů □ umožňuje snadnější pohyb iontů v krystalové mřížce □ podporuje substituci v minerálech. metamorfni činitele - tlak Na horninový masiv působí tlak dvěma způsoby: všesměrný (litostatický) tlak působí na horninu ve všech směrech stejnou hodnotou a do hloubky stoupá orientovaný tlak (stress) působí v určitém směru a je omezen jen na určité části horninového masivu Orientovaný tlak (stress) S vzniká v důsledku deformačních procesů v hornině a je omezen na okolí tektonicky namáhaných míst - zlomy, subdukční zóny, transformní rozhraní S působení orientovaného tlaku se projevuje na stavebních znacích metamorfovaných hornin (foliace a lineace) S orientovaný tlak zvyšuje rozpustnost minerálů, urychluje chemické reakce, podporuje drcení zrn a tím rekrystalizaci celé horniny Všesměrný (litostatický) tlak Jeho velikost vzrůstá směrem do hloubky asi o 25 až 30 MPa na každý kilometr. V hloubce jeden kilometr platí (pro granity): P = 1000m • 2700kg/m3 • 9,8 m/s2 = 26,5 MPa. Tlak často působí proti teplotě, např. při vyšším tlaku: > je brzděn proces dehydratace a dekarbonatizace > zmenšují se póry v hornině > omezuje se proudění roztoků > vznikají minerály s těsnější krystalovou mřížkou. 1 bar = 0,1 MPa 1 bar = 0,98 atm 1 kbar = 100 MPa V 10 km pod povrchem: metamorfni činitele - fluida a cas Složení metamorfovaných hornin se během metamorfózy může měnit - odnos a přínos látek zajišťuje v horninovém masivu fluidní fáze. Většina fluid v metamorfním procesu se pohybuje v nadkritickém stavu, tedy nelze rozlišit rozdíl mezi plynnou fází a kapalinou. Všechny roztoky mají definovaný tlak, který se od tlaku okolní horniny může lišit, například v puklinách. Přítomnost fluidních roztoků v hornině významně urychluje metamorfní reakce a přeměny. Většina metamorfních procesů jsou velmi dlouhodobé události. Metamorfóza probíhá desítky miliónů let a většina chemických reakcí je pozvolná. Také změny metamorfních činitelů, zejména teploty a tlaku, probíhají velmi pomalu. Fluida (fluidní fáze, roztoky, volatilní složky) se pohybují v tenké vrstvě na hranici minerálních zrn, horninovými póry, mikrotrhlinami nebo horninovými puklinami. V jejich složení převládá voda a C02, menší měrou jsou přítomny CH4, HC1, HF, 02, H2 nebo H3B03. typy metamorfnich udalosti Metamorfované horniny vznikající v určitých P-T-X podmínkách dokumentují geologické události v horninových komplexech, zejména procesy deskové tektoniky. Metamorfní činitelé mohou působit v různém rozsahu, mohou mít lokální i regionální význam. J regionální metamorfóza impaktová (Šoková) metamorfóza poklesová metamorfóza metamorfóza pohřbených sedimentů metamorfóza okrajů litosféry (vysokotlaká) kontaktní metamorfóza hydrotermální metamorfóza metasomatóza Regionální metamorfóza Zvýšená teplota a tlak působí v rozsáhlých areálech zemské kůry, většinou v dlouhém časovém období. Kontaktní metamorfóza Působí lokální zvýšení teploty, nejčastěji v okolí magmatických intruzí. Horniny kontaktního dvora jsou tak metamorfovány. Hydrotermální metamorfóza - metasomatóza Na procesu přeměny hornin se významně podílí fluida v pórech a puklinách horniny. Zpravidla se omezuje na menší oblasti v dosahu působení hydrotermálních roztoků. regionálni metamorfóza Regionální metamorfóza se liší podle oblasti zemské kůry, ve které k ní dochází. Trench Island are 100 ^ 1200' :.oo •3 300 400 - 500 - sedimenty bazaltové lávy, mafické žíly, gabra TTTTTTTTTTT =300°C t—^. ft \ « \ 11 \ ■l \ ■* \ M ^ ■\ ni 11 \ 11 \ 11 \ 11 \ 11 \ " \ '.'i y u n n 20 Í\ j 11 11 11 Regionální metamorfóza štítů a platforem je metamorfózou v konsolidované části kontinentální litosféry, která prošla zpravidla více metamorfními událostmi (polymetamorfóza). Poklesová metamorfóza (metamorfóza pohřbených sedimentů) probíhá v sedimentačních bazénech vyplněných mocnými sledy sedimentárních a vulkanických hornin. Regionální metamorfóza v orogenních oblastech probíhá zpravidla za středních až vyšších tlaků a je doprovázena intenzivními tektonickými událostmi a magmatickou činností. Regionální metamorfóza okrajů litosféry probíhá v subdukčních zónách při vysokém tlaku a relativně nízké teplotě. Regionální metamorfóza oceánská dna je přeměnou bazických íornin, na které podílí značné množství roztoků, zpravidla probíhá )ři nízké teplotě a tlaku. + + + + ++ - + - + - + - + - + +L + %- + - + - + - + - + - + - + - + - + -+ - + - + -+ - + - + ■ + ++++-t-+++++++++++++++-t.+ -(-+-)-+++-(-++++ + + + + - + - + - + - + - + -+ - + - + - + - + - + -■ + ^+- + - + - + . kontaktní metamorfóza a metasomatoza Periplutonická metamorfóza je typ kontaktní metamorfózy probíhající na kontaktu horkého plutonického tělesa a okolního pláště. Působením teploty vzniká kontaktní aureola (kontaktní dvůr). Kataklastická metamorfóza probíhá v těsné blízkosti tektonických poruch a hlavním činitelem je orientovaný tlak. Výsledkem je především mechanické rozrušení horniny. Šoková (impaktní) metamorfóza je proces spojený s dopadem meteorického tělesa na zemský povrch. Přeměna původních hornin se děje při vysokém tlaku a teplotě, ale v krátkém časovém okamžiku. Termická metamorfóza je proces náhlého zvýšení teploty a lokální přeměny hornin. Většinou je spojena s úderem blesku nebo přírodními požáry (např. uhelných slojí). Hydrotermální metamorfóza (metasomatoza) je lokální přeměna hornin působením mineralizovaných roztoků (fluid). Je spojená s vývěry hydrotermálních roztoků na mořské dno nebo působením hydrotermálních roztoků v okolí puklin a zlomů. injekční meiamorfóza slídnaté rohovce ^ až granátické ruly atd. živcové rohovce ^-cordierit.andQlusit.biotit.Qronát pneumatotytické jevy """T" "\ m___ v mrnmnrprJi-_S ■+■ + \mrc _jílovité __. břidlice naa luspi, diot ir.granai: %___ ' /SiiiWátové V ^Ou^N. S vápenatosilikálové \ > f V + + + + *~^+ ^rninf + +V-__V=-^-tt- . . , . ' + + \yagEnatQi_ _— vápníte _i _j_ j_ ^silikátové V_pískovce metamorfni facie Pro stanovení PT podmínek metamorfózy jsou jako geotermometry a geobarometry používány indexové minerály. Přítomnost těchto minerálů definuje metamorfní zóny, které vznikaly za přibližně stejných tlakových a teplotních podmínek. Hranice těchto zón jsou označovány jako izogrády. Na nich dochází k přeměně méně stabilního minerálu na stabilní. Metamorfní prostor je rozdělen podle odlišných teplotně-tlakových podmínek do metamorfních facií: > v dané metamorfní facii vznikají z hornin odlišného složení různé metamorfované horniny > z hornin stejného složení vznikají v různých metamorfních faciích odlišné metamorfity. Zunahme des Metamorphosegrades ^ diageneze nízký stupeň střední stupeň vysoký stupeň \ zelená břidlice amfibolit granulit /, Chlorit : v i i helle Glimmer (überwiegend M u s kov it) i Granat ! Staurolith \ Disthen i Sillimanit Albit (Na-Plagioklas) metamorfóza S. 1000- velmi nízkoteplotní 200 300 nízko - Istřednícrl vysoko -teplotní Tteplot T teplotní 400 500 600 700 800 _i_,_i_i_i-.-1— diageneze ( 'avvsoňií **** foc tawsonit ^toukofánová/'.. n facte "ŤočT «X) 500 t co stavby metamorfovanych hornin Podobně jako u magmatických a sedimentárních hornin dělíme stavby metamorfitů podle způsobu a typu uspořádání stavebních částic (minerálů): > textura popisuje stavební znaky podmíněné prostorovým uspořádáním minerálních součástí. > struktura popisuje tvar, velikost a vzájemné sepětí minerálů. jílová břidlice Jednou z nejtypičtějších staveb metamorfitů je rovinné nebo zvlněné, přibližně paralelní uspořádání stavebních ploch označované jako foliace nebo břidličnatost (metamorfní vršte vnatost). Příčinou je paralelní uspořádání vrstevnatých minerálů, zejména slíd, způsobené zejména působením tlaku. Plocha těchto minerálů se orientuje kolmo na tlak působící v hornině. textury metamorfovanych hornin Podle homogenity stavby metamorfováných horniny můžeme rozlišit textury: S monoschematické, tvořené hmotou určitého minerálního složení, S poly schematické (chorismity), ve kterých lze rozlišit více horninových složek (stromatity, ptygmatity). Z hlediska anizotropie stavby horniny vyčleňujeme dva typy textur: S všesměrné (masivní), horniny bez zřetelného usměrnění svých součástek. paralelní, najdeme u hornin se zřetelnou anizotropií stavby (plošně paralelní, páskovaná, okatá, stébelnatá). 13 struktury metamorfovaných hornin Struktury metamorfováných hornin rozdělujeme podle zachování předmetamorfních staveb na dvě základní skupiny: > struktury reliktní (blastogranitická, blastopsamitická) > struktury rekrystalizační (též krystaloblastické) Nejběžnější rekrystalizační struktury podle tvar minerálních zrn: > granoblastická - minerály mají charakter více či méně pravidelných zrn > lepidoblastická - minerály mají lupenitý charakter (slídy) > nematoblastická - minerály mají charakter sloupečků Rekrystalizační struktury podle relativní velikosti zrn: porfyroblastická - v hornině jsou porfyroblasty v základní tkáni heteroblastická - větší krystaloblasty tvoří shluky v drobnějších krystaloblastech homeoblastická - všechny krystaloblasty mají přibližně stejný rozměr klasifikace metamorfovanych hornin Pro přehlednou klasifikaci metamorfovaných hornin a pro běžné pojmenování a poznávání metamorfovaných hornin se jako nejvhodnější jeví dvě základní kritéria: I rámcový typ výchozí horniny (příbuzné fázové a chemické složení) □ stupeň metamorfózy působící na výchozí horninu Rámcový typ výchozích hornin můžeme chápat v těchto souvislostech: 1. Libovolná, slabě metamorfovaná hornina, která si zachová rozpoznatelné původní znaky, se označuje pouze předponou meta- (metaryolit, metagranit, metakonglomerát). 2. Skupina aleuritických nebo pelitických sedimentárních hornin, většinou původně mořské sedimenty. 3. Skupina metamorfovaných světlých (křemen-živcové) hornina odpovídá zejména původním granitoidům, slepencům, pískovcům nebo arkózám. 4. Skupina metamorfovaných bazických hornin vychází zejména z původních bazaltů, dioritů, gaber nebo drob. stupeň metamorfózy teplota tlak velmi nízký anchimetamorfóza 150-300 °C 0-200 MPa, kontaktní, pokles nízký 300-500 °C 200-600 MPa, regionálni střední 500-700 °C 600-1000 MPa, regionálni vysoký 700-900 °C 1000-25000 MPa, subdukce velmi vysoký nad 900 °C nad 2500 MPa, plášť 5. Skupina metamorfovaných ultramafických nebo ultrabazických hornin, zejména se jedná o původní peridotity a pyroxenity. 6. Skupina metamorfovaných karbonátových a slínitých hornin, nejčastěji vápenců, slinovců nebo opuk. 7. Skupina hornin s různými speciálními znaky nebo horniny, které podlehly speciálním metamorfním pochodům. Stupeň metamorfózy princip klasifikace - ilustrace z ký střední pelitický mořský sediment bazalt vápenec prehnit-pumpeylitová břidlice mramor /svor zelená břidlice amfibolit mramor rula mramor Výchozí hornina: jemnozrnný mořský sediment Stupeň metamorfózy: nízký Fylit tvoří základní asociace minerálů křemen, albit, sericit, muskovit a chlorit. Velmi nízkému stupni metamorfózy odpovídají fylitické břidlice. Při horním okraji facie zelených břidlic (300-450 °C) se ve fy litech setkáme také s biotitem, mikroklinem nebo granátem (fylitický svor). Fylity jsou obvykle tmavě šedé, zelenavé nebo tmavě zbarvené horniny s výraznou plošně paralelní stavbou, plochy foliace mohou být svraštělé nebo detailně pro vrásněné, často mají perleťová lesk. V metamorfovaných komplexech fýlitů se běžně vyskytují čočky a žíly sekrečního křemene. Některé fylity se používají jako pokrývačské břidlice. Výchozí hornina: jemnozrnný mořský sediment Stupeň metamorfózy: střední Základní minerální složení svoru tvoří křemen, muskovit, biotit a chlorit. Většina svorů odpovídá metamorfním podmínkám přechodu z facie zelených břidlic do facie amfibolitové. Při vyšších stupních metamorfózy jsou přítomny porfyroblasty granátu nebo staurolit a hornina může přecházet až do tzv. svorových rul. Podle obsahu minerálů se někdy zpřesňuje název: muskovitový, muskovit-biotitový nebo dvojslídný svor. S vory mají světle šedou, světle hnědou, červenohnědou nebo šedočernou barvu. Nápadná je výrazná foliace, plochy foliace jsou často perleťově lesklé. Běžně se v hornině střídají polohy slídových a zrnitých minerálů, časté bývají polohy a čočky sekrečního křemene. pararula(rula) Výchozí hornina: jemnozrnný mořský sediment Stupeň metamorfózy: vysoký Pararuly obsahují v proměnlivém množství křemen, plagioklas, K-zivec a biotit. Přítomny mohou být i muskovit, amfiboly nebo pyroxen, jako vedlejší nebo akcesorické minerály cordierit, granát, sillimanit, kyanit, andalusit nebo turmalín. Metamorfní stupeň přeměny parami odpovídá amfibolitové nebo až granulitové facii. Velmi variabilní hornina je označována podle různých kritérií: plagioklasové, ortoklasové, muskovitové, dvojslídné, cordieritové, okaté nebo stébelnaté ruly. Pararuly bývají drobně až hrubě zrnité, stavby jsou masivní, plástevnaté, páskované, okaté nebo stébelnaté. Některé typy mají výraznou břidličnatost, která je často zvýrazněna zvetrávaním. Termín pararula vyjadřuje skutečnost, že hornina vznikla ze sedimentární horniny (na rozdíl od ortoruly). Často se setkáme s označení rula čímž se vždy míní pararula. migmatit /-\ Výchozí hornina: jemnozrnný mořský sediment Stupeň metamorfózy: velmi vysoký, hranice tavení Migmatit je nejběžnějším příkladem chorizmitických hornin, ve kterých je možno odlišit dvě nebo více horninových složek. Vznikají metamorfní diferenciací nebo parciálním tavením horniny v podmínkách ultrametamorfózy. Světlé minerály (křemen a živce) se oddělí ve formě parciální taveniny a následně dojde k její opětovné krystalizaci. Minerální složení migmatitů odpovídá rulám. Výsledná metamorfovaná hornina se pak skládá z rulové nebo amfibolitové složky (substrát, paleosom) a granitové složky (metatekt, neosom). Horniny s jasně odděleným rulovým substrátem se označují jako migmatitizované ruly, typické migmatity mají obě složky rozplývavé a neostře oddělené, v krajním případě vznikají horniny až granitového vzhledu. 20 kontaktní bridlice a rohovce Výchozí hornina: různé typy sedimentů Metamorfóza: kontaktní, střední stupeň Kontaktní břidlice vznikají při kontaktní metamorfóze. Hlavním metamorfním činitelem je teplota, tlak je zpravidla nízký. Při kontaktní přeměně klesá účinek metamorfózy se vzdáleností od teplotního zdroje. Slaběji metamorfované kontaktní břidlice obsahují křemen, sericit, bioti, plagioklas grafit nebo karbonáty. Mají obvykle tmavě šedou, hnědou nebo nazelenalou barvu, často jsou skvrnité. Kontaktní břidlice mají porfyroblastickou strukturu, porfyroblasty tvoří cordierit (plodová břidlice) nebo andalusitu (chiastolitová břidlice). Kontaktní rohovce vznikají při kontaktní metamorfóze za vysokých teplot (blízko intruze) a často i zvýšeného tlaku. Zatímco kontaktní břidlice jsou horniny převážně facie albit-epidotických rohovců, odpovídají kontaktní rohovce vyšším kontaktně-metamorfním faciím. Kontaktní rohovce nejčastěji obsahují křemen, ortoklas, biotit, andalusit, cordierit, sillimanit nebo albit. Kontaktní rohovec je převážně černošedá hornina, s masivní stavbou. 21 porcelánu Výchozí hornina: vápenato-pelitický sediment Metamorfóza: kaustická, vysoká teplota, nízký tlak Porcelánky jsou původně pelitické nebo vápnité břidlice, které byly vystaveny intenzivní kaustické přeměně při teplotách až 1000 °C po relativně krátkou dobu. Podmínky tohoto typu vznikají např. při požáru uhelných slojí, nebo působením lávy na útržky sedimentů. Minerální složení porcelanitů je zpravidla křemen, živec, mullit, wollastonit, merwinit nebo larnit. Porcelanitje často velmi pestře zbarvená hornina v červených, oranžových, hnědých nebo rezavých odstínech. Stavba je celistvá, typický je lasturnatý lom. ortorula Výchozí hornina: světlá křemen-živcová Stupeň metamorfózy: vysoký Jako ortorulu označujeme horninu vzniklou metamorfózou granitoidních magmatitů. Obsahují převážně světlé minerály jako křemen, K-živce a plagioklasy. Obsah tmavých minerálů by neměl překročit 20 % a zastoupeny jsou muskovit, biotit nebo amfiboly. Ortoruly jsou světle zbarvené horniny s různou zrnitostí. Stavby jsou všesměrné, plošně paralelní někdy páskované. Někdy se zachovávají reliktní stavby připomínající původní magmatickou horninu. Většina ortorul vzniká v podmínkách amfibolitové facie. 23 granulit Výchozí hornina: světlá křemen-živcová Stupeň metamorfózy: velmi vysoký Granulity vznikají v metamorfních podmínkách granulitové facie (vysoká teplota i tlak), chemicky odpovídají granitům. Hlavními minerály granulitů jsou křemen, K-zivec, plagioklas a biotit, jako vedlejší nebo akcesorické minerály mohou být zastoupeny kyanit, sillimanit, granát nebo rutil. Granulity jsou velmi světlé horniny, pokud obsahují podstatné množství biotitu, mohou být tmavě šedé až šedočerné. Stavba je masivní nebo velmi výrazně páskovaná, kdy se střídají polohy s různým obsahem biotitu. 24 celená břidlice Výchozí hornina: bazické magmatity a sedimenty Stupeň metamorfózy: nízký až střední Zelené břidlice se běžně vyskytují v asociaci s fy lity, se kterými se shodují v metamorfním stupni. Jejich minerální složení tvoří asociace albit - epidot -klinozoisit - chlorit - aktinolit, ve vedlejším množství může být přítomen granát, magnetit, biotit nebo kalcit. Tato minerální asociace odpovídá nízkým tlakům při teplotách kolem 300 - 400 °C. Pro zelené břidlice je charakteristická tmavě šedá nebo šedozelená až zelená barva. Stavba je zřetelně až výrazně plošně paralelní, horniny jsou drobně až jemně zrnité. Horniny s masivní a kompaktní stavbou se označují jako zelené skaliny. Zelené břidlice mohou vznikat i při procesech retrográdní metamorfózy z amfibolitů. amfibolu Výchozí hornina: bazické magmatity a sedimenty Stupeň metamorfózy: střední až vysoký Metamorfní podmínky vzniku amfibolitů odpovídají amfibolitové facii. Základní složení amfibolitu je amfibol (např. tschermakit, edenit, pargasit) a plagioklas, ve vedlejším nebo akcesorickém množství najdeme granát, biotit, karbonát a při vyšší metamorfóze i diopsid. Amfibolity vzniklé metamorfózou různých typů sedimentů se někdy označují jako paraamfibolity, zatímco jsou-li původními horninami gabra a bazické tufy používá se termín ortoamfibolity. Některé amfibolity jsou horniny chorizmitického charakteru, někdy se používá označení polyschematické amfibolity. Barva amfibolitů je černošedá nebo černozelená, stavba bývá masivní, plošně paralelní nebo /-\ Výchozí hornina: bazické až ultrabazické magmatity Stupeň metamorfózy: velmi vysoký Eklogity jsou horniny vzniklé v podmínkách eklogitové facie, při teplotách 400-900 °C a vysokých tlacích. Základní minerální asociaci tvoří pyroxen (omfacit) a granát (vysokýpodílpyropu). Vedlejšími a akcesorickými minerály mohou být plagioklas, glaukofan, kyanit nebo rutil. Místem vzniku eklogitů je svrchní plášť, často v okolí subdukčních zón. Do povrchových podmínek se mohou eklogity dostat ve formě drobnějších těles. Retrográdní přeměnou mohou přecházet na amfibolity. Barva eklogitů je tmavě zelená, někdy s temně rubínovým nádechem. 27 serpentinu Výchozí hornina: ultrabazický magmatit Stupeň metamorfózy: střední Serpentinity (hadce) vznikají přeměnou ultramafických hornin typu peridotitů, dunitů nebo harzburgitů. Metamorfní podmínky obvykle odpovídají facii zelených břidlic nebo nižší amfibolitové facii. Převládajícím minerálem serpentinitů jsou minerály serpentinové skupiny. Z dalších minerálů můžeme v serpentinitech najít nepřeměněné zbytky pyroxenů a olivínu, magnezit, mastek, flogopit, brucit, magnetit nebo chromit. Při výstupu magmatických ultramafických hornin do zemské kůry dochází k hydratační metamorfóze olivínu a pyroxenů za vzniku minerálů serpentinové skupiny (časté označení serpentinizované peridotity). Většina serpentinitů je v povrchových podmínkách silně rozpukaná a často metasomaticky přeměněná, barva je nejčastěji žlutozelená, šedozelená nebo zelenočerná. mastkova bridlice Výchozí hornina: ultrabazické složení Stupeň metamorfózy: střední Při vzniku mašíkových břidlic hrají významnou roli vedle metamorfních podmínek (většinou facie zelených břidlic) rovněž metasomatické pochody vyvolené hydratací horniny nebo přítomností hydrotermálních roztoků. Hlavním minerálem těchto hornin je mastek, ve vedlejším množství mohou být přítomny chlorit, karbonát, amfibol tremolitové řady, křemen nebo magnetit. Změnou složení může přecházet až do aktinolitových nebo chloritových břidlic. Mastkové břidlice tvoří většinou čočkovitá tělesa. Barva je světlešedá, žlutošedá nebo zelenošedá s výraznou plošně paralelní stavbou. Výchozí hornina: karbonátové horniny Stupeň metamorfózy: nízký až vysoký Mramory (krystalické vápence) vznikají regionální metamorfózou karbonátových sedimentů. Hlavním minerálem je kalcit nebo dolomit (dolomitický mramor), obsah vedlejších minerálů reflektuje metamorfní stupeň. V nízce metamorfovaných mramorech se setkáme s tremolitem, křemenem, albitem, epidotem, mastkem, ve středním stupni metamorfózy se objevují aktinolit, muskovit nebo diopsid a v silně metamorfovaných mramorech se setkáme s flogopitem, forsteritem, granátem, spinelem nebo plagioklasem. Jako mramory se označují i kontaktně metamorfované vápence, které vznikají tepelným působením plutonických magmatických těles. Barva mramoruje bílá světle šedá a v závislosti na povaze jemného pigmentu načervenalá, zelenavá, tmavě šedé až černá. Pigment obvykle tvoří oxidy nebo hydroxidy železa, chlorit nebo grafit. 5jv Výchozí hornina: karbonátová nebo slínitá hornina Stupeň metamorfózy: nízký až vysoký Erlany (vápenatosilikátové rohovce) vznikají z karbonátových hornin s podstatnou příměsí klastického materiálu (sliny a slínovce). Intenzita regionální metamorfózy může mít různý stupeň, vznikají také v podmínkách kontaktní metamorfózy. Obvyklé složení horniny je diopsid, křemen aplagioklas, ke kterým mohou v různém množství přistupovat kalcit, vesuvián, grosulár nebo biotit. Erlany jsou často pozvolnými přechody spojeny s mramory, většinou vytváří několikametrové polohy nebo drobná čočkovitá tělesa. Barva erlanů je proměnlivá, často v šedých, zelenavých nebo červenofialových odstínech. 31 skarn Výchozí hornina: vápenato-silikátové horniny Metamorfóza: regionální, metasomatóza Skarny vznikly metamorfózou původně vápnitých nebo slínitých hornin, případně přeměnou sedimentárních železných rud nebo bazických efuzivních hornin. Mezi běžné minerály skarnů patří granát (grosulár), pyroxen (diopsid), amfibol a magnetit, v podružném množství bývají přítomny epidot, vesuvián, plagioklas nebo wollastonit. Skarny jsou tmavě zbarvené horniny s červenohnědým nebo zeleným odstínem. Stavba může být jemně až hrubě zrnitá, masivní smouhovitá nebo páskovaná. Výchozí hornina: jakákoliv Stupeň metamorfózy: různý, orientovaný tlak Kataklazity vznikají křehkou deformací v podmínkách nízké teploty (do 300 °C) a vysokého orientovaného tlaku. V takovém prostředí dochází k drcení minerálů původní horniny a různému stupni jejich rekrystalizace. Charakter původní horniny se často zachovává a používá se pro bližší klasifikaci, např. kataklastická rula, kataklastický granit. Mylonity vznikají většinou z peliticko-psamitických sedimentů za teplot v rozmezí 300-800 °C a při vysokých hodnotách orientovaného tlaku, tady v podmínkách typických pro poruchové tektonické nebo subdukční zóny. V těchto extrémních podmínkách vzniká plastický tok na úrovni defektů krystalové mřížky minerálů, který vede k dynamické rekrystalizaci zrn. Výchozí hornina: sediment s organickou hmotou Stupeň metamorfózy: nízký až vysoký Při metamorfóze sedimentárních hornin bohatých na organickou hmotu mohou v různých metamorfních stupních vznikat horniny, ve kterých je grafit podstatným minerálem. Intenzita metamorfózy ovlivňuje stupeň krystalizace grafitu. Grafitové horniny (nejčastěji označované jako břidlice) mají šedočernou až černou barvu, plošně paralelní stavbu. Příměs grafitu je běžná v řadě metamorfovaných hornin a tato skutečnost se může vyjádřit adjektivem u názvu horniny (např. grafitový fýlit). stupeň metamorfózy výchozí hornina NÍZKÝ STŘEDNÍ VYSOKÝ VELMI VYSOKÝ aleuritické a pelitické sedimenty fylit svor rula migmatit křemen-živcové horniny ortorula granulit bazické horniny zelená břidlice amfibolit ultrabazické a ultramafické horniny mastková břidlice serpentinit eklogit karbonátové horniny mramor mramor mramor slínité horniny erlan, skarn erlan, skarn erlan, skarn