दबाव के प्रभाव में, उच्च तापमान, चट्टानों में पदार्थों का निष्कासन या परिचय - तलछटी, मैग्मैटिक, मेटामॉर्फिक, कोई भी - उनके गठन के बाद, परिवर्तन की प्रक्रियाएं होती हैं, और यह कायापलट है। ऐसी प्रक्रियाओं को दो व्यापक समूहों में विभाजित किया जा सकता है: स्थानीय कायापलट और गहरा। उत्तरार्द्ध को क्षेत्रीय भी कहा जाता है, और पूर्व - स्थानीय कायापलट। यह प्रक्रिया के पैमाने पर निर्भर करता है।
स्थानीय कायापलट
स्थानीय कायांतरण बहुत बड़ी श्रेणी है, और इसे जलतापीय कायांतरण में भी उप-विभाजित किया जाता है, अर्थात निम्न और मध्यम तापमान, संपर्क और स्वचालित रूपांतर। उत्तरार्द्ध ठोसकरण या सख्त होने के बाद आग्नेय चट्टानों में परिवर्तन की प्रक्रिया है, जब वे अवशिष्ट समाधानों से प्रभावित होते हैं, जो एक ही मैग्मा के उत्पाद होते हैं और चट्टान में फैलते हैं। इस तरह के कायापलट के उदाहरण डोलोमाइट्स, अल्ट्रामैफिक चट्टानों और बुनियादी चट्टानों का सर्पेन्टाइनाइजेशन और डायबेस का क्लोरिटाइजेशन हैं। अगले प्रकार की विशेषता हैपहले से ही इसके नाम से।
संपर्क कायापलट मेजबान चट्टानों और पिघले हुए मैग्मा की सीमाओं पर होता है, जब तापमान, तरल पदार्थ (अक्रिय गैस, बोरॉन, पानी) मेग्मा अधिनियम से आते हैं। संपर्क प्रभावों का एक प्रभामंडल या क्षेत्र ठोस मैग्मा से दो से पांच किलोमीटर की दूरी पर हो सकता है। कायांतरण की ये चट्टानें अक्सर मेटासोमैटिज्म प्रदर्शित करती हैं, जहां एक चट्टान या खनिज को दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। उदाहरण के लिए, स्कर्न्स, हॉर्नफेल्स से संपर्क करें। कायापलट की हाइड्रोथर्मल प्रक्रिया तब होती है जब चट्टानों को जलीय तापीय समाधानों के कारण बदल दिया जाता है जो एक विस्फोट के जमने और क्रिस्टलीकरण के माध्यम से निकलते हैं। यहाँ भी, मेटासोमैटिज़्म की प्रक्रियाओं का बहुत महत्व है।
क्षेत्रीय कायापलट
क्षेत्रीय कायांतरण बड़े क्षेत्रों में होता है जहां पृथ्वी की पपड़ी गतिशील होती है और बड़े क्षेत्रों में गहराई तक विवर्तनिक प्रक्रियाओं के प्रभाव में जलमग्न होती है। इसका परिणाम विशेष रूप से उच्च दबाव और उच्च तापमान में होता है। क्षेत्रीय कायांतरण सरल चूना पत्थर और डोलोमाइट्स को मार्बल्स में और ग्रेनाइट्स, डायोराइट्स, सेनाइट्स को ग्रेनाइट गनीस, एम्फीबोलाइट्स और स्किस्ट्स में बदल देता है। यह इस तथ्य के कारण है कि मध्यम और महान गहराई पर ऐसे तापमान और दबाव संकेतक हैं कि पत्थर नरम हो जाता है, पिघल जाता है और फिर से बह जाता है।
इस प्रकार की कायांतरण की चट्टानें उनके अभिविन्यास द्वारा प्रतिष्ठित होती हैं: जब बड़े पैमाने पर बनावट प्रवाहित होती है, तो वे धारीदार, रैखिक, शेल, गनीस बन जाती हैं, और सभी स्थलचिह्न प्रवाह की दिशा के सापेक्ष दिए जाते हैं। छोटी गहराई इसकी अनुमति नहीं देती है। क्योंकि चट्टानों का कायांतरण हमें दिखाता हैकुचल, शेल, मिट्टी या भुरभुरी चट्टानें। यदि परिवर्तित चट्टानों को कुछ रेखाओं से जोड़ा जा सकता है, तो हम स्थानीय निकट-गलती अव्यवस्था कायापलट (डायनेमोमेटामॉर्फिज्म) के बारे में बात कर सकते हैं। इस प्रक्रिया से बनने वाली चट्टानों को माइलोनाइट्स, शेल्स, काकीराइट्स, कैटाक्लासाइट्स, ब्रेकियास कहा जाता है। आग्नेय चट्टानें जो कायांतरण के सभी चरणों से गुजर चुकी हैं, उन्हें ऑर्थोरॉक कहा जाता है (ये ऑर्थोशिस्ट, ऑर्थोग्नीस, और इसी तरह हैं)। यदि कायांतरण की चट्टानें अवसादी होती हैं, तो उन्हें परा-चट्टान कहा जाता है (ये पैराशिस्ट या पैराग्नीस आदि हैं)।
कायापलट चेहरे
कायापलट के दौरान कुछ थर्मोडायनामिक स्थितियों के तहत, चट्टानों के समूहों को प्रतिष्ठित किया जाता है, जहां खनिज संघ इन स्थितियों के अनुरूप होते हैं - तापमान (टी), कुल दबाव (Рकुल), पानी का आंशिक दबाव (P H2O)।
कायापलट के प्रकारों में पांच मुख्य प्रावरणी शामिल हैं:
1. हरी स्लेट। यह प्रावरणी दो सौ पचास डिग्री से नीचे के तापमान पर होती है और दबाव भी बहुत अधिक नहीं होता है - 0.3 किलोबार तक। यह बायोटाइट, क्लोराइड, एल्बाइट (एसिड प्लाजियोक्लेज़), सेरीसाइट (फाइन-फ्लेक मस्कोवाइट) और इसी तरह की विशेषता है। आमतौर पर यह प्रावरणी तलछटी चट्टानों पर आरोपित होती है।
2. एपिडोट-एम्फिबोलाइट प्रावरणी चार सौ डिग्री तक के तापमान और एक किलोबार तक के दबाव के साथ प्राप्त की जाती है। यहाँ, उभयचर (अक्सर एक्टिनोलाइट), एपिडोट, ओलिगोक्लेज़, बायोटाइट, मस्कोवाइट, और जैसे स्थिर हैं। यह प्रावरणी तलछटी चट्टानों में भी देखी जा सकती है।
3. उभयचर प्रावरणी किसी भी प्रकार पर पाया जाता हैचट्टानें - दोनों आग्नेय, और तलछटी, और कायापलट (अर्थात, ये प्रावरणी पहले से ही कायापलट के अधीन हैं - एपिडोट-एम्फीबोलिक या ग्रीन्सचिस्ट प्रावरणी)। यहां, कायांतरण प्रक्रिया सात सौ डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर होती है, और दबाव तीन किलोबार तक बढ़ जाता है। इस प्रावरणी की विशेषता प्लाजियोक्लेज़ (एंडीसिन), हॉर्नब्लेंड, अलमांडाइन (गार्नेट), डायोपसाइड और अन्य जैसे खनिजों से होती है।
4. पांच किलोबार तक के दबाव के साथ एक हजार डिग्री से अधिक के तापमान पर ग्रेनुलाइट प्रावरणी बहती है। खनिज जिनमें हाइड्रॉक्सिल (OH) नहीं होता है, यहाँ क्रिस्टलीकृत होते हैं। उदाहरण के लिए, एनस्टैटाइट, हाइपरस्थीन, पायरोप (मैग्नेशियन गार्नेट), लैब्राडोर और अन्य।
5. एक्लोगाइट प्रावरणी उच्चतम तापमान पर गुजरती है - डेढ़ हजार डिग्री से अधिक, और दबाव तीस किलोबार से अधिक हो सकता है। पाइरोप (गार्नेट), प्लेगियोक्लेज़, ओम्फासाइट (हरा पाइरोक्सिन) यहाँ स्थिर हैं।
अन्य प्रावरणी
क्षेत्रीय कायांतरण की एक किस्म अल्ट्रामेटामॉर्फिज्म है, जब चट्टानें पूरी तरह या आंशिक रूप से पिघल जाती हैं। यदि आंशिक रूप से - यह एनाटेक्सिस है, यदि पूरी तरह से - यह पैलिनेसिस है। प्रवासन को भी प्रतिष्ठित किया जाता है - एक जटिल प्रक्रिया जिसमें चट्टानें परतों में बनती हैं, जहाँ आग्नेय चट्टानें अवशेष के साथ वैकल्पिक होती हैं, अर्थात स्रोत सामग्री। ग्रेनाइटीकरण एक व्यापक प्रक्रिया है, जहां अंतिम उत्पाद विभिन्न प्रकार के ग्रैनिटॉइड हैं। यह, जैसा कि यह था, ग्रेनाइट निर्माण की सामान्य प्रक्रिया का एक विशेष मामला है। यहां हमें पोटेशियम, सोडियम, सिलिकॉन की शुरूआत और सबसे सक्रिय क्षार, पानी और कैल्शियम, मैग्नीशियम, आयरन को हटाने की आवश्यकता है।कार्बन डाइऑक्साइड।
डायफथोरेसिस या प्रतिगामी कायांतरण भी व्यापक है। उच्च दबाव और तापमान पर बनने वाले खनिजों के संघों को उनके निम्न-तापमान प्रावरणी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। जब उभयचर प्रावरणी को ग्रेन्युलाइट प्रावरणी, और ग्रीन्सचिस्ट और एपिडोट-एम्फीबोलाइट प्रावरणी पर आरोपित किया जाता है, और इसी तरह, डायफटोरेसिस होता है। यह कायापलट की प्रक्रिया में है कि ग्रेफाइट, लोहा, एल्यूमिना, और इसी तरह के जमा दिखाई देते हैं, और तांबे, सोना और पॉलीमेटल्स की सांद्रता को पुनर्वितरित किया जाता है।
प्रक्रियाएं और कारक
चट्टानों के परिवर्तन और पुनर्जन्म की प्रक्रिया बहुत लंबे समय में होती है, इन्हें करोड़ों वर्षों में मापा जाता है। लेकिन बहुत तीव्र भी नहीं, कायापलट के महत्वपूर्ण कारक वास्तव में विशाल परिवर्तन की ओर ले जाते हैं। मुख्य कारक, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, दबाव और तापमान हैं जो विभिन्न तीव्रता के साथ एक साथ कार्य करते हैं। कभी-कभी एक कारक या कोई अन्य तेजी से प्रबल होता है। चट्टानों पर दबाव भी विभिन्न तरीकों से कार्य कर सकता है। यह व्यापक (हाइड्रोस्टैटिक) हो सकता है और एकतरफा निर्देशित हो सकता है। तापमान में वृद्धि से रासायनिक गतिविधि बढ़ जाती है, सभी प्रतिक्रियाओं को समाधान और खनिजों की बातचीत से तेज किया जाता है, जिससे उनका पुन: क्रिस्टलीकरण होता है। इस प्रकार कायापलट की प्रक्रिया शुरू होती है। लाल-गर्म मैग्मा पृथ्वी की पपड़ी में प्रवेश करता है, चट्टानों पर दबाव डालता है, उन्हें गर्म करता है और अपने साथ एक तरल और वाष्प अवस्था में बहुत सारे पदार्थ लाता है, और यह सब मेजबान चट्टानों के साथ प्रतिक्रिया की सुविधा देता है।
कायापलट के प्रकार विविध हैं, जैसे इन प्रक्रियाओं के परिणाम विविध हैं। परकिसी भी मामले में, पुराने खनिजों को बदल दिया जाता है और नए बनते हैं। उच्च तापमान पर, इसे हाइड्रोमेटामोर्फिज्म कहा जाता है। पृथ्वी की पपड़ी के तापमान में तेजी से और तेज वृद्धि तब होती है जब मैग्मा ऊपर उठता है और उसमें प्रवेश करता है, या यह विवर्तनिक प्रक्रियाओं के दौरान पृथ्वी की पपड़ी के पूरे ब्लॉक (बड़े क्षेत्रों) के बड़ी गहराई तक डूबने का परिणाम हो सकता है। चट्टान का एक नगण्य पिघलने है, जो फिर भी अयस्कों और चट्टानों को रासायनिक और खनिज संरचना और भौतिक गुणों को बदलने का कारण बनता है, कभी-कभी खनिज जमा का आकार भी बदल जाता है। उदाहरण के लिए, हेमेटाइट और मैग्नेटाइट लोहे के हाइड्रॉक्साइड से बनते हैं, ओपल से क्वार्ट्ज, कोयला कायापलट होता है - ग्रेफाइट प्राप्त होता है, और चूना पत्थर अचानक संगमरमर में बदल जाता है। ये परिवर्तन होते हैं, भले ही लंबे समय के लिए, लेकिन हमेशा एक चमत्कारी तरीके से, जो मानव जाति को खनिजों का भंडार देता है।
हाइड्रोथर्मल प्रक्रियाएं
जब कायांतरण की प्रक्रिया होती है तो उच्च दाब और तापमान ही नहीं इसकी विशेषताओं को प्रभावित करते हैं। हाइड्रोथर्मल प्रक्रियाओं को एक बड़ी भूमिका सौंपी जाती है, जहां ठंडा करने वाले मैग्मा और सतह (वैंडोज़) पानी से निकलने वाले किशोर जल दोनों शामिल होते हैं। सबसे विशिष्ट खनिज इस प्रकार रूपांतरित चट्टानों में दिखाई देते हैं: पाइरोक्सिन, एम्फीबोल, गार्नेट, एपिडोट, क्लोराइट्स, माइकस, कोरन्डम, ग्रेफाइट, सर्पेन्टाइन, हेमटिट, तालक, एस्बेस्टस, काओलाइट। ऐसा होता है कि कुछ खनिज प्रबल होते हैं, उनमें से इतने सारे होते हैं कि नाम भी सामग्री के परिमाण को दर्शाते हैं: पाइरोक्सिन गनीस, एम्फीबोल गनीस, बायोटाइटस्लेट और इसी तरह।
खनिज निर्माण की सभी प्रक्रियाएं - मैग्मैटिक, और पेगमाटाइट, और मेटामॉर्फिज्म दोनों - को पैराजेनेसिस की घटना के रूप में वर्णित किया जा सकता है, अर्थात प्रकृति में खनिजों की संयुक्त उपस्थिति, जो उनके गठन प्रक्रिया की समानता के कारण है। और समान स्थितियां - भौतिक रासायनिक और भूवैज्ञानिक दोनों। पैराजेनेसिस क्रिस्टलीकरण के चरणों के अनुक्रम को दर्शाता है। पहले - मैग्मैटिक मेल्ट, फिर पेग्मेटाइट अवशेष और हाइड्रोथर्मल इमैनेशन, या ये जलीय घोल में तलछट हैं। जब मैग्मा मूल चट्टानों के संपर्क में आता है, तो यह उन्हें बदल देता है, लेकिन यह स्वयं बदल जाता है। और यदि घुसपैठ चट्टान की संरचना में परिवर्तन होते हैं, तो उन्हें एंडोकॉन्टैक्ट परिवर्तन कहा जाता है, और यदि मेजबान चट्टानों में परिवर्तन होता है, तो उन्हें बहिःसंपर्क परिवर्तन कहा जाता है। जिन चट्टानों में कायापलट हुआ है, वे एक क्षेत्र या परिवर्तनों के प्रभामंडल का निर्माण करते हैं, जिसकी प्रकृति मैग्मा की संरचना के साथ-साथ मेजबान चट्टानों के गुणों और संरचना पर निर्भर करती है। रचना में जितनी अधिक विसंगति होगी, कायांतरण उतना ही तीव्र होगा।
अनुक्रम
वाष्पशील अवयवों से भरपूर एसिड घुसपैठ में संपर्क परिवर्तन अधिक स्पष्ट होते हैं। मेजबान चट्टानों को निम्नलिखित क्रम में व्यवस्थित किया जा सकता है (जैसे-जैसे कायापलट की डिग्री घटती जाती है): मिट्टी और शेल, चूना पत्थर और डोलोमाइट्स (कार्बोनेट चट्टानें), फिर आग्नेय चट्टानें, ज्वालामुखीय टफ और टफसियस चट्टानें, बलुआ पत्थर, सिलिसियस चट्टानें। चट्टान की सरंध्रता और दरार के साथ संपर्क कायापलट बढ़ता है, क्योंकि गैसें और वाष्प उनमें आसानी से फैलते हैं।
और हमेशा,बिल्कुल सभी मामलों में, संपर्क क्षेत्र की मोटाई घुसपैठ वाले शरीर के आयामों के सीधे आनुपातिक होती है, और कोण व्युत्क्रमानुपाती होता है जहां संपर्क सतह एक क्षैतिज विमान बनाती है। संपर्क हेलो की चौड़ाई आमतौर पर कई सौ मीटर होती है, कभी-कभी पांच किलोमीटर तक, बहुत ही दुर्लभ मामलों में और भी अधिक। एक्सोकॉन्टैक्ट ज़ोन की मोटाई एंडोकॉन्टैक्ट ज़ोन की मोटाई से बहुत अधिक है। बहिःसंपर्क क्षेत्र के धातु निर्माण में कायांतरण की प्रक्रियाएं बहुत अधिक विविध हैं। एंडोकॉन्टैक्ट रॉक महीन दाने वाला होता है, जो अक्सर पोर्फिरीटिक होता है, और इसमें अलौह धातुएं अधिक होती हैं। बहिःसंपर्क में, घुसपैठ से दूर जाने पर कायांतरण की तीव्रता काफी तेजी से घट जाती है।
संपर्क कायांतरण की उप-प्रजातियां
आइए संपर्क कायापलट और इसकी किस्मों - थर्मल और मेटासोमैटिक कायापलट पर करीब से नज़र डालते हैं। सामान्य - थर्मल, यह काफी कम दबाव और उच्च तापमान पर होता है, पहले से ही ठंडा घुसपैठ से नए पदार्थों का कोई महत्वपूर्ण प्रवाह नहीं होता है। चट्टान पुन: क्रिस्टलीकृत हो जाती है, कभी-कभी नए खनिज बनते हैं, लेकिन रासायनिक संरचना में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता है। क्ले शेल्स आसानी से हॉर्नफेल्स में, और चूना पत्थर मार्बल्स में बदल जाते हैं। ग्रेफाइट और एपेटाइट के कभी-कभार जमा होने को छोड़कर, थर्मल मेटामॉर्फिज्म के दौरान खनिज शायद ही कभी बनते हैं।
मेटासोमैटिक कायापलट घुसपैठ वाले निकायों के संपर्क में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है, लेकिन इसकी अभिव्यक्तियाँ अक्सर उन क्षेत्रों में दर्ज की जाती हैं जहाँ क्षेत्रीय कायापलट विकसित हुआ। ऐसी अभिव्यक्तियाँअक्सर खनिज जमा से जुड़ा जा सकता है। यह अभ्रक, रेडियोधर्मी तत्व आदि हो सकते हैं। इन मामलों में, खनिजों का प्रतिस्थापन हुआ, जो तरल और गैस समाधानों की अनिवार्य भागीदारी के साथ आगे बढ़ा और रासायनिक संरचना में परिवर्तन के साथ हुआ।
अव्यवस्था और प्रभाव कायांतरण
डिस्लोकेशन मेटामॉर्फिज्म के लिए बहुत सारे समानार्थक शब्द हैं, इसलिए यदि गतिज, गतिशील, कैटाक्लास्टिक मेटामॉर्फिज्म या डायनेमोमेटामॉर्फिज्म का उल्लेख किया जाता है, तो हम एक ही चीज़ के बारे में बात कर रहे हैं, जिसका अर्थ है कि टेक्टोनिक बलों द्वारा कार्य करने पर चट्टान का खनिज संरचनात्मक परिवर्तन। यह पर्वत तह के दौरान और मैग्मा की किसी भी भागीदारी के बिना विशुद्ध रूप से असंतत गड़बड़ी के क्षेत्रों में है। यहां मुख्य कारक हाइड्रोस्टेटिक दबाव और केवल तनाव (एक तरफा दबाव) हैं। इन दबावों के परिमाण और अनुपात के अनुसार, अव्यवस्था कायापलट चट्टान को पूरी तरह या आंशिक रूप से, लेकिन पूरी तरह से, या चट्टानों को कुचल, नष्ट, और पुन: क्रिस्टलीकृत करता है। आउटपुट विभिन्न प्रकार के शेल्स, माइलोनाइट्स, कैटाक्लासाइट्स हैं।
प्रभाव या प्रभाव कायांतरण एक शक्तिशाली उल्कापिंड शॉक वेव के माध्यम से होता है। यह एकमात्र प्राकृतिक प्रक्रिया है जहां इस प्रकार की कायापलट देखी जा सकती है। मुख्य विशेषता तात्कालिक उपस्थिति, विशाल शिखर दबाव, डेढ़ हजार डिग्री से ऊपर का तापमान है। फिर उच्च दबाव के चरण कई यौगिकों के लिए निर्धारित होते हैं - रिंगवुडाइट, हीरा, स्टिशोवाइट, कोसाइट। चट्टानों और खनिजों को कुचल दिया जाता है,उनके क्रिस्टल जाली नष्ट हो जाते हैं, द्विअर्थी खनिज और कांच दिखाई देते हैं, सभी चट्टानें पिघल जाती हैं।
रूपांतरण मान
रूपांतरित चट्टानों के गहन अध्ययन में, ऊपर सूचीबद्ध मुख्य प्रकार के परिवर्तनों के अलावा, इस अवधारणा के कुछ अन्य अर्थों का अक्सर उपयोग किया जाता है। यह, उदाहरण के लिए, प्रगति (या प्रगतिशील) कायापलट है, जो अंतर्जात प्रक्रियाओं की सक्रिय भागीदारी के साथ आगे बढ़ता है और बिना विघटन या पिघलने के चट्टान की ठोस अवस्था को संरक्षित करता है। निम्न-तापमान वाले खनिजों के अस्तित्व के स्थान पर खनिजों के उच्च-तापमान संघों की उपस्थिति के साथ, समानांतर संरचनाएं दिखाई देती हैं, पुन: क्रिस्टलीकरण और कार्बन डाइऑक्साइड और खनिजों से पानी की रिहाई।
प्रतिगामी कायांतरण (या प्रतिगामी, या मोनोडायफथोरेसिस) को भी ध्यान में रखा जाता है। इस मामले में, खनिज परिवर्तन मेटामॉर्फिक चट्टानों और मैग्मैटिक चट्टानों के कायापलट के निचले चरणों में नई परिस्थितियों के अनुकूलन के कारण होते हैं, जिसके कारण उच्च तापमान वाले के स्थान पर कम तापमान वाले खनिजों की उपस्थिति हुई। वे कायापलट की पिछली प्रक्रियाओं के दौरान बने थे। चयनात्मक कायापलट एक चयनात्मक प्रक्रिया है, परिवर्तन चुनिंदा रूप से होते हैं, केवल अनुक्रम के कुछ हिस्सों में। यहां, रासायनिक संरचना की विविधता, संरचना या बनावट की विशेषताएं, और इसी तरह।
