Skały metamorfizmu kontaktowego, to skały metamorfizmu wysokotemperaturowego facji hornfelsowej (zob. Facje metamorficzne ), które de facto są inicjowane przez procesy magmowe. Źródłem temperatur, które są decydującym czynnikiem dla zmian skał otoczenia, jest stop glinokrzemianowy w intruzji magmowej.
Ze względu na pozycję w aureoli kontaktowej oraz typ czynników przeobrażających, skały metamorfizmu kontaktowego reprezentują:
- skały kontaktowo-metasomatyczne, które powstają w bezpośredniej osłonie intruzji, w warunkach wysokotemperaturowych, przy istotnym wpływie fluidów magmowych dostarczanych do protolitu przez krzepnący stop (zob. Metasomatoza ). Proces zmian metamorficznych przebiega w tym przypadku w układzie otwartym. Pomiędzy stopem a skałą otaczającą dochodzi do wymiany substancji chemicznych, co jest typowe dla metamorfizmu allochemicznego, zwanego metasomatozą. Istotny wpływ fluidów jest ograniczony do wewnętrznej strefy aureoli kontaktowej, wraz ze wzrostem odległości od intruzji ich znaczenie ulega ograniczeniu.
- skały wysokotemperaturowe, w których przeobrażenie odbyło się głównie pod wpływem wysokiej temperatury (zob. Rodzaje metamorfizmu ), w układzie zamkniętym, czyli bez dodatkowego zasilania protolitu przez substancje chemiczne.
Skały kontaktowo-metasomatyczne
Cechą skał jest wzbogacenie protolitu w krzemionkę oraz Mg, Cl, F i inne składniki, które dostarczane są do przeobrażanego protolitu przez fluidy pochodzące z intrudującego stopu glinokrzemianowego. W tych warunkach protolity zbudowane z minerałów węglanowych przekształcają się w skarny ( Rys. 1A), ( Rys. 2B, E, F), skały pelitowe i aleurytowe zdominowane przez minerały ilaste w hornfelsy ( Rys. 1B), ( Rys. 2D), a skały składające się z minerałów krzemionkowych w kwarcyty [1]. Typowa dla skał metasomatycznych jest struktura podkreślona liniowymi przebarwieniami skały w strefach nasilonej migracji fluidów ( Rys. 2A, B ).
Skarny ( Rys. 1A), ( Rys. 2,C, E, F) to skały zbudowane z krzemianów i węglanów [2]. Powszechnie występują w nich kalcyt, piroksen, amfibol, wollastonit, wezuwian, grant oraz szereg innych minerałów, typowych dla metamorfizmu wysokotemperaturowego [1]. Jest to grupa skał o dużej zmienności w obrazie makroskopowym. Mogą mieć zabarwienie, od białego i kremowego, przez różowe, zielonkawe, do bordowego, ciemnoszarego i czarnego. Zwykle cechują je struktury profiroblastyczne lub struktury równoblastyczne, od drobno- do gruboblastycznych (zob. Struktury skał metamorficznych ), tekstury bezkierunkowe lub kierunkowe [3].
Skarny powstają w wyniku metamorfizmu metasomatycznego z protolitów węglanowych i obocznie przechodzą w marmury lub powstają w wyniku metamorfizmu termicznego z protolitów węglanowo-krzemionkowych [4], tj. margle, mułowce margliste, dolomity ilaste, wapienie krzemionkowe [3].
Hornfelsy ( Rys. 1B), ( Rys. 2D) to skały ciemne, barwy ciemnoszarej, czarnej, brązowawej lub ciemnobordowej. Zwykle charakteryzuje je struktura drobnoblastyczna i granoblastyczna (zob. Struktury skał metamorficznych ) oraz tekstura bezładna, która wraz ze wzrostem odległości do intruzji, przechodzi w tekstury kierunkowe i kolejno w tekstury reliktowe [4]. Skały o teksturach kierunkowych zwykle wyróżniane są jako łupki hornfelsowe lub plamiste [1], [2]. Hornfelsy zbudowane są z kordierytu i andaluzytu, skaleni (w tym sanidynu), piroksenów i mik, oprócz których zawierają szereg innych minerałów typowych dla metamorfizmu wysokotemperaturowego [3].
Powstają przez przeobrażenie protolitów osadowych pelitycznych, tj. mułowce, iłowce lub ze skał metamorficznych, tj. fyllity, łupki chlorytowe [2], [5]. Podobnie jak skarny, hornfelsy są wynikiem przeobrażenia skał protolitu, w obecności fluidów magmowych lub bez dostawy z zewnątrz substancji chemicznych.
Skały wysokotemperaturowe
Oprócz powyżej wspomnianych odmian, skały metamorfizmu kontaktowego są reprezentowane przez:
- marmury, będące wynikiem metamorfizmu wapieni i dolomitów,
- kwarcyty, będące wynikiem metamorfizmu skał krzemionkowych i skał klastycznych z ziarnem kwarcowym,
- gnejsy, będące wynikiem metamorfizmu arkoz i szarogłazów,
- amfibolity, będące wynikiem metamorfizmu magmowych skał obojętnych i zasadowych oraz skał piroklastycznych,
- łupki, różnego typu z dominującym udziałem łupków zawierających miki, będące wynikiem metamorfizmu skał osadowych pelitycznych,
- skały z grafitem, będący wynikiem metamorfizmu węgli lub skał zawierających rozproszoną substancję organiczną (np. bituminy w wapieniu).
Forma występowania
Skały metamorfizmu kontaktowego występują lokalnie:
- wewnątrzlitosferycznie, w strukturach aureoli kontaktowych, które osłaniają intruzje magmowe (zob. Rodzaje metamorfizmu ),
- w strukturach przypowierzchniowych skorupy ziemskiej, w bezpośrednim podłożu potoków lub pokryw lawowych.
Wraz z odległością od ciała intruzywnego lub efuzywnego maleje stopień zaawansowania zmian metamorficznych i następuje gradacyjne przejście w niezmienione skały otoczenia.
Bibliografia
1. K. Kozłowski, J. Żaba, F. Fediuk: Petrologia skał metamorficznych, Uniwersytet Śląski, Katowice 1986.2. A. Manecki, M. Muszyński: Przewodnik do petrografii, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008.
3. J. Żaba: Ilustrowany słownik skał i minerałów, Videograf II, Katowice 1993.
4. K. Kozłowski: Petrografia skał metamorficznych, Uniwersytet Śląski, Katowice 1978.
5. A. Bolewski, W. Parachoniak: Petrografia, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1974.