<< tagasi

METAMORFSETE KIVIMITE TEKE, OMADUSED JA TÜÜBID


Lähtekivimite metamorfism e. moone ja selle põhjused.

Metamorfsed e. moondekivimid tekivad teistest kivimtüüpidest nende mineraalide massilisel ümberkristalliseerumisel maakoores kôrgenenud temperatuuri, rôhu ja keemiliselt aktiivsete lahuste - gaaside e. fluidide keskkonnas.

Kivimite moondumise (ümberkristalliseerumise) põhjustab kõrgenenud maasisene rõhk ja temperatuur.

Üheaegselt lähtekivimi mineraalse ainese mikroskoopilise üleslahustumisega pooriruumi fluididesse toimub seal uute, teistsuguse siseehituse vôi ka koostisega metamorfsete mineraalide kristalliseerumine tekkinud mikroruumi.

Makroskoopiliselt jääb kivim moondel tervikuna tahkesse seisundisse, muutub vaid tema mineraalne koostis ja struktuur-tekstuur. Reeglina säilub oluliselt lähtekivimi lasuvusvorm, nôrgal moondel ka tekstuur, näiteks kihilisus.

Kôrvalekaldeid sellest seaduspärast esineb intensiivse fluidivoo korral näiteks magmakehade kontaktidel, tektoonilistes lôhedes, vulkaanilistel aladel, kus kivimeis areneb metasomatoos s.o. metamorfism kivimi märgatava keemilise koostise muutumisega. Reeglina tekib metasomatoosil ka uus lasuvusvorm, mille morfoloogia määravad ära fluidide migratsiooniteed.

Mida poorsem ja keemiliselt aktiivseid mineraale sisaldavam lähtekivim on, seda kergemini ta moondele allub. Kiiresti ja suhteliselt madalatel temperatuuridel (150-200°C) uued mineraalikooslused happelistes purskekivimites, tuffides, savi-, ka karbonaatkivimeis. Raskelt tekivad uued mineraalid aga aluselistes ja ultraaluselistes intrusiivsetes kivimites, puhastes ränisetendeis.

Üldjuhul looduses moondeprotsessid ei ole "pööratavad". Soojuse ja rôhu tôusu foonil arenev nn. progressiivne metamorfism, mille käigus kivimeist eralduvad lenduvad ained (H2O, CO2, Cl, F, Na, K) asendub "vastassuunalise" nn. regressiivse metamorfismiga vaid olukorras, kus kivimmassi tungib täiendav veefluid.

Enamik moondekivimeid tekib 10-30 km sügavusel. Maakoore keskmine geotermiline gradient on ~25-30°C/km ja 15 km sügavusel on temperatuur ligikaudu 400-450°C ning litostaatiline rõhk ulatub 4000-5000 kbar-ni.

Maapinnal toimuvad kivimite moonde protsessid kivimite kontaktil laavavooludega (kõrgetemperatuuriline kontaktmetamorfism) või meteoriidi plahvatustel (löögi- ehk shokkmetamorfism)
 

Moondekivimite struktuurid ja tekstuurid.

Metamorfseis kivimeis jälgitavaid struktuure vôib jagada kolme rühma:


Ümberkristalliseerumisstruktuure iseloomustatakse mineraalide esinemisviisi järgi:

Kivimi purunemisel mehhaaniliste deformatsioonide toimel tekivad kristalloklastilised struktuurid, millede konkreetsed nimetused tuletatakse kivimi mineraalide esinemisviisi järgi tuletatud struktuuri nimetusest asendades liite -blastiline liitega -klastiline.

Näiteks: purustatud teralise e. granobastilise struktuuriga kivimi stuktuuri nimetatkse siis granoklastiliseks.

Kivimkildudest koosnevaid struktuure iseloomustab bretsaline struktuur, väga tugeva purustuse juures läheb üle tsementstruktuuriks. Peitkristalset, paakunud klaasja massiga kivimit nimetatakse müloniidiks. Vastav struktuur on müloniitne struktuur.

Kontaktmoondel tekib kivimite kõrgetemperatuurilisel ümberkristalliseerumisel väga peeneteraline, üksikutest mikroskoopilistest idiomorfsetest kristallidest koosnev kivim (agregaat), mida iseloomustab karplik murre. Vastav stuktuur on sarvkivistruktuur.

Väga iseloomulik metamorfseile kivimeile on nende mineraalide orienteeritud levik. Nii moodustunud direktiivsetest tekstuuridest on sagedasim paralleeltasapinnaline tekstuur, mis madala moondeastme peitkristalseis, väga ôhukeseplaadilistes kivimeis väljendub "kivimi lôhenevuse" e. klivaazhina, veidi jämedateralisemais plaatjais (paksusega alla 1 cm) kivimeis kildalisusena ja kôrge moondeastme kivimites tumedate-heledate mineraalide vööndilise vaheldumise - gneisilise e. vöödilise tekstuurina.

Kurrutusprotsessides lähevad kôik nimetatud paralleeltasapinnalise tekstuuri variatsioonid üle kibraliseks tekstuuriks. Moondekivimi pôhimassist suuremad porfüroblastid, vôi nende kogumid, eriti kui nad on veel lapikuks deformeeritud, annavad kivimile silmilise e. läätselise tekstuuri. Osalise ülessulamise läbi teinud kivimeis, migmatiitides eristatakse mobiilse, graniitse kivimina tardunud massi, leukosoomi, levikuviisi poolt loodud kihilist, vôrkjat, laigulist jt. tekstuure.
 

Enamlevinud moondekivimite tüübid.

Moondekivimite klassifitseerimine pôhineb mitmel tunnusel. Üldiseim jaotus tugineb moondekivimite lähtekivimite klassifikatsioonile mille alusel eristatakse:

Ortokivimid on tekkinud tardkivimite, parakivimid settekivimite moondel.

Samas ei ole sageli tugeva moonde korral vôimalik lähtekivimit määrata.ning kindlas moonderezhiimis moodustuvad samasugusest lähtekivimist kindlale tekkerezhiimile vastavad, spetsiifiliste tunnustega uued kivimid.

Moondeprotsesside liigi järgi jaotatakse enamlevinud moondekivimeid:

Kontakt- e. termaalse metamorfismi kivimid tekivad magmamasside kontaktil ümbriskivimeis

Purustus- e. dünanmometamorfismi kivimid kõrgel rõhul tektoonilistes murranguvööndeis

Regionaal- e. dünamometamorfism areneb mäetekkelistes piirkondades (laamade pôrkevööndeis ja subduktsioonitsoonides). Vajumismoonet võib käsitleda kui lõplikult väljaarenemata regionaalmoonet, mida iseloomustab suhteliselt kõrgem litostaatiline rõhk võrreldes temperatuuriga. Vajumismoone areneb kiiresti mattuvate (kõrge settimiskiirus) settebasseinide (nt. ookenide passivsed äääred) sügavaimas osas ning see võib üle minna tüüpiliseks regionaalmoondeks.

Detailsemalt rühmitatakse mingi moondeliigi kivimeid juba metamorfsete faatsiestena s.o. kindlas P-T intervallis ümberkristalliseerumisel füüsikalis-keemilise tasakaalu saavutanud kivimrühmadena. Konkreetseid kivimtüüpe nimetatakse sageli tekstuuri tüübist ja mineraalsest koostisest tuletatud nimetusega. Väga levinud on plaatja e. kildalise tekstuuriga kivimid - kildad (vilgukilt, granaatkilt, kloriitkilt jt.).

Kontaktmoondel, mis areneb maakoores tarduvate magmamasside kontaktil ümbriskivimitega tekivad nn. kontakt-sarvkivimid, millele nimetus tuleneb väga peeneteralise vôi peitkristalse mineraalse massi poolt loodavast karpjast e. sarvjast murdepinnast. Valdavalt peitkristalses massis eristuvad ainult üksikud suuremad kristallid e. porfüroblastid. Tavaliselt on nendeks vilgud, päevakivid, anadalusiit, kordieriit, pürokseenid jn. Madala moondeastme sarvkivides on porfüroblastid sageli suletismineraalide (näit. vilgud, kvarts) rikkad. Sarvkivide detailsem nimetamine toimub sageli enamlevinud vôi porfüroblaste moodustavate mineraalide järgi; näiteks epidoot-, andalusiit-, pürokseensarvkivi jne.

Skarnid tekivad magmamasside kontaktil karbonaatkivimitega, mille tulemusena tekivad valdavalt Ca-, Mg- ja Fe-silikaadid. Greisen on kontaktmoonde kivim, mis tekib graniitide metasomatoosil.

Purustus e. kataklastilisel metmorfismil nii liistakulised (klivaa'zistunud, kildastunud) kivimid kui ka rohkem vôi vähem kildudest koosnevad tektoonilised hôôrdebret'sad. Äärmuslikul, väga intensiivsel kivimite peeneks jahvatamisel vôivad moodustuda ka enamasti peitkristalsed, paakunud, sageli kihilised kivimpuru massid - müloniidid. Purustusprotsessides uudismineraale ei teki, küll aga setib sageli lõhedesse valgunud hüdrotermaalseist vetest lõhepindadele ja kildude vahele rohekaid muldjaid kloriidi, epidoodi, ka vilkude masse. Müloniidid on sageli peenelt hajutatud hematiidist roostepunased.

Löögimoondel leiab aset momentaalne purustus, mis on tingitud näiteks meteoriitide langemisest, gaasi-, aga ka tuumaplahvatustest (impaktiitne, shokimetamorfism). Saadusteks on sõltuvalt moonde astmest purustusbretchad, osaliselt sulanud klaasja pöhimassiga löögibretchad (zujeviidid ja tagamiidid) vôi isegi täielikult ülessulanud klaasjad kivimid (impaktiidid, impaktsula). Löögimoondega kaasnevad spetsiiflised ülikõrgest rõhust põhjustatud muutused mineraalide haabituses (planaarsete deformatsioonide teke) ning kõrge-rõhuliste polümorfsete erimite (nt. stishoviit, koesiit, impakt-teemant) teke.

Kõige suuremastaabilisem moondekivimite teke kontinentaalses maakoores toimub litosfääri laamade pôrkevööndeis regionaalse e. dünamotermaalse (ka orogeneetilise) metamorfismina. Sôltuvalt moondepiirkonna soojusre'ziimist arenevad siin:

Vastavalt P-T tingimuste muutustele eraldatakse konkreetseis moondepiirkondades välja erinevaid seeriaid. Vajumismoondel tekivad sarnaselt madalaastme moondele kildad, nt. sinikildad, mis koosnevad leeliselise amfibooli orienteeritud libledest

Kivimite ülessulamisprotsesside algust fikseerivad migmatiidid, mis koosnevad roosakast, heledast, kvartsi ja päevakividerikkast osast, leukosoomist ning tumedast, biotiidi, küünekivi ja pürokseeniderikkast osast melanosoomist. Eesti rändkivide seas on Lôuna-Soomest kvaternaarsete mandriliustikega siia kantud migmatiidid üheks kôige arvukamaks kivimrühmaks.
 

Moondefaatsiesed

Metamorfismi ôpetuses väljendatakse sageli moondetingimusi moondefaatsieste kaudu, millise môiste vôttis kasutusele käesoleva sajandi kahekümnendail aastail Soome geoloog P. Eskola.

Tema järgi môistetakse metamorfse faatsiese all nii kindla temperatuuri (T) ja rôhu (P) intervalliga iseloomustatud maakoore osa kui siin tekkinud moondekivimeid.

Vastavalt P-T tingimuste muutustele eraldatakse konkreetseis moondepiirkondades välja erinevaid faatsiesi, nende seeriaid.
 

Kui moondekivimite poorid on amfiboliitse faatsiese tingimustes küllastunud veeaurust, hakkavad kvartsi, päevakivi ja vilke sisaldavad kivimid temperatuuridel üle 650°C osaliselt üles sulama andes graniidi koostisele vastavat ränirikast vedelikku - graniitset magmat. Sellise heterogeense keskkonna jahtumisproduktiks on nn.segakivim - migmatiit. Retrograatsel metamorfismil eklogiit ja granuliitse faatsiese pürokseen-gneisid kristalliseeruvad ümber küünekivi-plagioklasskivimiks - amfiboliidiks.
 

Ookeanipôhja metamorfism.

Ookeanide alla jäävasse ookeanilises maakoores toimub aluseliste, ultraaluseliste magmakivimite ja ränisetete reageerimine hüdrotermidega, mis on tekkinud nii koorealuste magmafluidide kui merevee arvel. Mineraalsed protsessid sarnanevad regionaalse metamorfismi rohekivimite faatsiese omadele. Kivimeisse tekib hulgaliselt serpentiini, talki, kloriite, epidooti, albiiti. Murranguvööndeis settib sageli polümetalseid sulfiide: püriiti, kalkopüriiti, galeniiti, sfaleriiti jt.

J. Kirs, K. Kirsimäe, V. Kalm