-
دگرگونی چیست؟
مقدمه
بسیاری از سنگهایی که امروز ، در سطح زمین دیده می‌شوند، آثار و شواهدی بروز می‌دهند که نشان می‌دهد پس از نهشته شدن به صورت سنگ رسوبی ، یا تبلور به صورت سنگ آذرین ، دچار تغییرات دیگری نیز شده‌اند. در نگاه اول برخی از این سنگها شبیه به سنگهای آذرین بلور شده بنظر می‌‌رسند، اما دقت بیشتر نشان می‌دهد که دانه‌های کانی سازنده آنها بطرز خاصی به صورت صفحه‌ای قرار گرفته‌اند. برخی دیگر از این سنگها آثار خمیدگی شدید از خود نشان می‌دهند. تعدادی دیگر ممکن است دارای ترکیب شیمیایی مشابه سنگ آهک باشند. اما بنظر می‌رسد که دانه‌های کانی تشکیل دهنده آنها بسیار بیشتر از دانه‌های سنگ آهک رشد کرده است. بالاخره در این میان سنگهایی هم یافت می‌شود که با سنگهای رسوبی و آذرین تفاوت دارند. تمام این سنگها را سنگهای دگرگونی می‌نامند.
فرایند دگرگونی
برخی از سنگهای رسوبی و آذرین به عنوان واکنش در مقابل تغییرات شدید محیط خود ، در حالت جامد تغییر کرده‌اند. این تغییرات از طریق فرآیندی که دگرگونی نامیده می‌شود، ممکن است باعث ایجاد تبدیلاتی در درون سنگها شود. دگرگونی در درون پوسته زمین ، در زیر ناحیه هوازدگی ، سیمانی شدن و بالاتر از ناحیه ذوب مجدد به وقوع می‌پیوندد. در این محیط سنگها برای تطبیق با شرایطی که شرایط تشکیل آنها متفاوت است، دچار تغییرات شیمیایی و ساختاری می‌شوند. از آنجایی که دگرگونی معمولا در درون پوسته زمین رخ می‌دهد، مطالعه مستقیم آن به آسانی مطالعه هوازدگی ، رسوبگذاری و فعالیت آذرین نبوده و با مشکلات بیشتری همراه است.
عوامل دگرگونی
دما
دما یکی از مهمترین عوامل دگرگونی است. دمای لازم جهت دگرگون شدن سنگها به یکی از روش‌های زیر تامین می‌شود.
• ازدیاد دما در اثر شیب زمین گرمایی :
دمای زمین نسبت به عمق بر اساس شیب زمین گرمایی افزایش می‌یابد. بطور متوسط در هر 30 متر عمق یک درجه به دمای زمین اضافه می‌شود. در این صورت در اعماق 10 تا 20 کیلومتری ، دما بین 35 تا 65 درجه سانتیگراد خواهد بود، که این دما برای دگرگون کردن سنگها در بعضی موارد کافی است.
• ازدیاد دما در اثر عوامل تکتونیکی :
تغییر شکل پوسته جامد زمین به هنگام تشکیل چین‌‌ها و گسل‌ها باعث بالا رفتن دما در محل می‌شود. در مواردی که حرکات تکتونیکی به کندی انجام می‌گیرد، گرمای حاصله فرصت تجمع ندارد و پراکنده می‌شود. ولی اگر حرکات شدید باشد، گرما و در نتیجه دمای حاصله قابل توجه است.
• حرارت ناشی از توده‌های ماگمایی :
هنگامی که ماگما بطرف بالا حرکت می‌کند، دمای ناشی از آن ، باعث دگرگون شدن سنگهای درونگیر می‌شود.
فشار
فشارهای موثر در دگرگونی را به انواع زیر تقسیم می‌کنند.
• فشار ناشی از وزن طبقات :
این فشار در اثر وزن طبقات رویی بوجود می‌آید و میزان آن تقریبا 250 تا 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع به ازای هر کیلومتر عمق است. فشار ناشی از وزن طبقات تقریبا خواص فشار هیدرواستاتیک را داراست و به حالت ایزوتروپ بر سنگها وارد می‌شود. بنابراین ، در اثر این نوع فشار ، ساخت توجیه شده‌ای در سنگها بوجود نمی‌آید. بطور کلی نتیجه این فشار ، تشکیل کانی‌هایی است که وزن مخصوص بیشتری دارند.
• فشار جهت دار :
فشارهای جهت دار ، ساختمان‌های زمین شناسی مختلفی را بوجود می‌آورند. در چنین مواردی ، فشار وارد بر سنگها به حالت ایزوتروپ نیست. بلکه اثر آن ، در امتدادهای خاصی شدیدتر است. نتیجه تاثیر چنین فشارهایی ، ایجاد کانی‌هایی است که در امتدادهای خاص ، طویل یا متورق هستند.
• فشار جزیی آب :
در اثر فعل و انفعالات متعددی که ضمن دگرگونی انجام می‌گیرد، غالبا مقداری (آب تولید می‌شود که فشار مربوط به آن ، که به نام فشار جزیی آب خوانده می‌شود، نقش مهمی در فعل و انفعالات دگرگونی به عهده دارد.
همیت نسبی دما و فشار
ازدیاد دما باعث تشکیل کانی‌هایی می‌شود که آنتروپی بیشتری دارند. مثلا افزایش دما باعث بی آب شدن کانی‌ها می‌شود. زیرا تبدیل آب به بخار آب آنتروپی را افزایش می‌دهد. در صورتی که ازدیاد فشار ، باعث ایجاد کانی‌هایی می‌شود که حجم کمتری دارند. به عبارت دیگر ، کانی‌های تشکیل دهنده سنگهای دگرگونی نسبت به سنگ اولیه ، وزن مخصوص بیشتری دارند. محصول دگرگونی یک سنگ واحد ، در شرایط فشار (عمق) و دمای مختلف ، سنگهای متفاوتی است. به عنوان مثال از دگرگونی شیل در شرایط دگرگونی مختلف سنگهای مختلفی مثل شیست آمفیبول دار ، شیست کلریتی ، گنیس و انواع هورنفلس‌ها حاصل می‌شود.
انواع دگرگونی
انواع مختلفی از دگرگونی وجود دارد. دو نوع اصلی دگرگونی مجاورتی و دگرگونی ناحیه‌ای هستند. نوع سوم دگرگونی که دگرگونی کاتاکلاستیک نام دارد، در اثر فرسایش ناشی از گسلش و چین خوردگی شدید بوجود می‌آید. در این حالت کانی‌ها و سنگها شکسته می‌شوند و یا حتی به صورت پودر درمی‌آیند و نوعی برش گسلی درشت دانه و یا انواع دانه ریزتری موسوم به میلونیت تولید می‌کنند. اینگونه سنگها نشان دهنده شدت فشار و دمایی است که با گسلش و چین خوردگی همراه می‌باشند.
دگرگونی مجاورتی
هنگامی که ماگما در پوسته زمین نفوذ می‌کند، دگرسانی سنگهای اطراف را سبب می‌شود. دگرسان شدن سنگها در سطح تماس یا نزدیکی سطح تماسشان با توده ماگما را دگرگونی مجاورتی می‌گویند. کانی‌های تولید شده در اثر این فرایند را نیز کانی‌های دگرگونی مجاورتی می‌نامند. دو نوع کانی دگرگونی مجاورتی تشخیص داده شده است، کانی‌هایی که در اثر گرم شدن سنگ مورد نفوذ قرار گرفته تشکیل می‌شوند و کانی‌هایی که از واکنش محلولهای گرمایی ، با سنگ مورد نفوذ قرار گرفته حاصل می‌شوند. نوع دوم کانی‌ها در اعماق نسبتا کم تشکیل می‌شوند. چرا که تنها در اواخر سرد شدن یک توده ماگمایی و در نزدیکی سطح است که مقادیر متنابهی محلول گرمایی آزاد می‌شوند.
دگرگونی ناحیه‌ای
دگرگونی ناحیه‌ای در مناطقی گسترده و وسیع رخ می‌دهد، و اغلب هزاران کیلومتر مربع سنگ با هزاران متر ضخامت را در بر می‌گیرد. عقیده عمومی بر این است که ارتباط مستقیمی بین دگرگونی ناحیه‌ای و ساخته شدن رشته کوهها وجود دارد . سنگهای این نوع دگرگونی در مناطقی که روزگاری ریشه کوهستانهای قدیمی را تشکیل می‌دادند، و نیز در سپرهای قاره‌ای دوران پرکامبرین یافت می‌شوند. برای بیرون زده شدن این سنگهای دگرگونی، می‌باید هزاران متر سنگ فرسوده و منتقل شوند.
مناطق دگرگونی
شدت دگرگونی ، نسبت به عمق ، فشار و دما تغییر می‌کند. به عبارت دیگر در هر موقعیتی سنگهای خاصی تولید می‌شود. پوسته زمین از نظر شدت دگرگونی معمولا به 3 منطقه تقسیم می‌شود.
منطقه کم عمق
در این منطقه ، دگرگونی خفیف است و شرایط آن با دمای متوسط ، فشار لیتوستاتیک (فشار ناشی از وزن سنگها) کم و فشار جهت دار یا فشار تکتونیکی معمولا زیاد مشخص می‌شود. در این منطقه سنگهایی نظیر فیلیت و شیست‌های کلریتی تشکیل می‌شود. کانی‌هایی که در این منطقه بوجود می‌آیند نیز مشخص است و از جمله آنها می‌توان سریسیت ، کلریت ، آنتیگوریت ، تالک و اکتیونیت ، اپیدوت ، آلبیت و ... را نام برد.
منطقه عمق متوسط
این منطقه که در زیر منطقه کم عمق قرار گرفته است با دما و فشار لیتوستاتیک زیاد مشخص می‌شود. گاهی نیز فشارهای تکتونیکی مربوط به این منطقه قابل توجه است. در این منطقه معمولا سنگهای میکا شیست ، گنیس ، کوارتزیت مرمر و آمفیبولیت تشکیل می‌شود.
از جمله کانی‌های مربوط به این منطقه می‌توان بیوتیت ، مسکویت ، دیستن ، آنتوفیلیت ، هورن بلند معمولی ، اپیدوت پلاژیوکلازهای سدیم دار و کلسیت را نام برد.
منطقه عمیق
این منطقه با دمای زیاد و فشار لیتوستاتیک فوق‌العاده زیاد مشخص می‌شود. فشار جهت دار یا وجود ندارد و یا اینکه اثرش ناچیز است. در این منطقه ، کانی‌ها و سنگهایی که تحت شرایط فشار و دمای زیاد پایدارند بوجود می‌آیند. از آنجا که در این منطقه فشار جهت دار قابل توجه نیست، لذا معمولا سنگهای حاصله بدون تورق هستند، که از جمله آنها می‌توان بیوتیت و پیروکسن و گنایس ، اکلوژیت و آمفیبولیت را نام برد. کانی‌های مهمی که در این منطقه تولید می‌شوند شامل بیوتیت ، فلدسپاتهای پتاسیم ، سیلیمانیت ، آندالوزیت ، انستاتیت ، هیپرستن ، الیوین ، دیوپسید و ... هستند.
رخساره‌های دگرگونی
رخساره‌های دگرگونی عبارت از مجموعه‌ای از کانی‌های دگرگونی هستند که در تحت شرایط فشار و دمای مشابهی تولید می‌شوند. بدین ترتیب به کمک آنها می‌توان به شرایط دگرگون شدن سنگ پی برد. بعضی از کانی‌ها فقط در یک رخساره معین دیده می‌شوند. این کانی‌ها که مشخصه نوع دگرگونی‌اند ، به نام کانی‌های راهنما معروفند، معمولا رخساره نامیده می‌شوند. عده‌ای از کانی‌ها ممکن است در چند رخساره مختلف دیده شوند
منبع:دانشنامه رشد
