Neomorfizm

Neomorfizm odnosi się do mokrego procesu metamorficznego , w którym zmiany diagenetyczne systematycznie przekształcają minerały w polimorfy lub struktury krystaliczne, które są strukturalnie identyczne ze skałami, z których się rozwinęły.

Ukuty przez nieżyjącego już Roberta L. Folka, neomorfizm obejmuje funkcje zarówno rekrystalizacji , jak i inwersji, które są procesami geologicznymi zajmującymi się głównie reformacją skał. Proces neomorficzny, w odniesieniu do geologii i petrografii , jest jednym z wielu głównych procesów, które podtrzymują zarówno minerały węglanowe , jak i wapień . Neomorfizm jest w dużej mierze odpowiedzialny za metastabilność aragonitu i kalcytu bogatego w magnez , a jeśli pozwalają na to warunki, reakcje i interakcje neomorficzne mogą spowodować utratę tekstury i/lub deformację cech dotkniętych formacji skalnych.

Rodzaje neomorfizmu

Rekrystalizacja

Termin „rekrystalizacja” szeroko odnosi się do wielu procesów metamorficznych, które zmieniają rozmiar i / lub kształt formacji krystalicznych i zachowują skład chemiczny i mineralogię pierwotnego minerału. Ponieważ rekrystalizacja odpowiada za większość wszystkich widocznych zmian wywołanych przez neomorfizm, terminy „neomorfizm” i „rekrystalizacja” domyślnie nawiązują do siebie i dlatego w większości przypadków mogą być używane zamiennie. W petrologii istnieją dwie formy rekrystalizacji: rekrystalizacja przez inwersję i rekrystalizacja przez wymiana .

Inwersja

Inwersja jest złożoną formą neomorfizmu, w której proces rekrystalizacji przekształca polimorfy w różne polimorfy. Dla jasności polimorfy to minerały, które różnią się między sobą strukturą krystaliczną, ale poza tym składają się z identycznych ilości i rodzajów pierwiastków. Podobnie jak w przypadku każdej zmiany struktury mineralnej, zmiana form polimorficznych występuje najczęściej w środowiskach charakteryzujących się pewnymi optymalnymi temperaturami i poziomami ciśnienia. Optymalne temperatury i ciśnienia różnią się w zależności od rodzaju rozważanego minerału (minerałów).

W szczególności wzrost temperatury powoduje wzrost drgań atomowych , co powoduje, że atomy oddalają się od siebie. Wzbudzone atomy kontynuują ekspansję, dopóki wzrost temperatury nie może już dostarczać energii niezbędnej do dalszej ekspansji. Dotknięte kryształy i/lub minerały są zmuszone do przystosowania się do wspomnianych zmian atomowych poprzez rozbudowę ich struktur szkieletowych, co skutkuje widocznymi zmianami wspomnianych kryształów i minerałów. Przez cały czas ciśnienie nieustannie ściska zmienione kryształy i minerały w gęste struktury; produkt końcowy to zbiór chemicznie identycznych kryształów, który różni się strukturalnie i widocznie od swojego poprzednika.

Być może najbardziej rozpowszechniony przykład inwersji występuje na węglu . Inwersja węgla, w zależności od temperatury i ciśnienia otoczenia, daje jeden z dwóch bardzo różnych polimorfów: w niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu rekrystalizacja przez inwersję spowoduje powstanie węgla, a pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze rekrystalizacja przez inwersję zaowocuje diamentem . Zarówno węgiel, jak i diament pochodzą z węgla i są chemicznie identyczne, ale znacznie różnią się od siebie wyglądem fizycznym.

Wymiana

Zastąpienie to złożona forma neomorfizmu, w której proces rekrystalizacji obejmuje rozpuszczenie jednego minerału i niemal natychmiastowe „wytrącenie” innego w jego miejsce; powstały minerał różni się od swojego poprzednika składem chemicznym. Wymiana zachodzi bez żadnych znaczących zmian objętości między oryginalnymi i zreformowanymi minerałami, a proces ten jest często charakteryzowany jako niszczący lub chroniący tkaninę, co odnosi się odpowiednio do utraty tekstury i zachowania tekstury. Zastąpienie skamieniałości chertem _ , często chroni tkaniny, podczas gdy zastąpienie aragonitu i kalcytu dolomitem jest niszczące tkaniny. Na marginesie, ten szczególny proces (zastąpienie aragonitu i kalcytu dolomitem) jest najpowszechniejszą formą rekrystalizacji przez wymianę. Będąc podobnym do mokrych przemian polimorficznych, rekrystalizacja przez wymianę zachodzi na różnych minerałach, w tym między innymi na chercie, pirycie , hematycie , apatycie , anhydrycie i dolomicie.

Procesy neomorficzne

Koalescencyjny neomorfizm

Neomorfizm jest uważany za koalescencję , gdy proces rekrystalizacji obejmuje albo tworzenie większych kryształów w miejscu i kosztem mniejszych formacji krystalicznych, albo tworzenie mniejszych kryształów w obrębie istniejących wcześniej formacji kryształów. W petrologii istnieją dwa rodzaje koalescencji neomorfizmu : neomorfizm pogarszający się i neomorfizm degradujący.

Pogarszający się neomorfizm

Uważa się, że neomorfizm pogarsza się , gdy rekrystalizacja powoduje jakikolwiek wzrost wielkości kryształów. Mozaiki krystaliczne pierwotnych mineralnych lub krystalicznych często ulegają pogorszeniu w procesie i ostatecznie są zastępowane albo surowymi mozaikami krystalicznymi, albo odmianami polimorficznymi. Zarówno powstałe krystaliczne mozaiki, jak i polimorfy są chemicznie identyczne - z kilkoma drobnymi wyjątkami wynikającymi z pewnych stosunkowo niewielkich zmian chemicznych zachodzących podczas procesów reakcji - z minerałami, z których rozwinęły się zdegradowane kryształy.

Jedną z powszechnych form pogarszającego się neomorfizmu jest neomorfizm porfiroidowy. Neomorfizm porfiroidów występuje, gdy niewielka liczba dużych kryształów tworzy się w obszarze statycznych mas podstawowych, które są – jak sama nazwa wskazuje – obszarami gruntu charakteryzującymi się stosunkowo nieistotnymi i nieistotnymi zmianami metamorficznymi. Oprócz wyżej wymienionych neomorfizm porfiroidów charakteryzuje się zniszczeniem pierwotnych macierzy mikrytycznych.

Poniżający neomorfizm

Neomorfizm jest uważany za degradujący , gdy procesowi rekrystalizacji towarzyszy zmniejszenie netto wielkości jakiejkolwiek dotkniętej formacji kryształów. Degradujący neomorfizm jest formą koalescencji neomorfizmu, w której nowe kryształy tworzą się z wcześniej istniejących kryształów. Ta forma neomorfizmu jest stosunkowo rzadka i zwykle występuje tylko w warunkach stresowych i na minerałach, które pozostały stosunkowo nienaruszone przez metamorfizm .

Dalsza lektura