Metamorfóza (geológia)

Metamorfóza alebo metamorfizmus alebo premena hornín je endogénny proces, pri ktorom sa menia fyzikálne a/alebo chemické vlastnosti horniny, najmä účinkami tlaku a teploty, chemickej aktivity cirkulujúcich roztokov a iných činiteľov v hlbších častiach zemskej kôry, pod zónou, v ktorej nastáva zvetrávanie a spevňovanie hornín. Horniny vzniknuté týmto procesom sa nazývajú metamorfované (premenené).

Zjednodušená schéma predstavujúca metamorfnú reakciu. Jednotlivé minerály znázorné skratkami i farbami predstavujú kompletnú schému reakcie (žiadne ďalšie minerály nevznikajú). Znázornená reakcia prebieha pri prechode z amfibolitovej do fácie zelených bridlíc. Skratky minerálov: act = aktinolit; chl = chlorit; ep = epidot; gt = granát; hbl = hornblend; plag = plagiokls. Dva minerály z horniny sa reakcie nezúčastňujú, môže to byť napríklad K-živec a kremeň.

Rula - stredne až vysoko metamorfovaná hornina.

Horniny sa pri metamorfóze prispôsobujú novým fyzikálno-chemickým podmienkam, odlišným od tých, ktoré jestvovali pri ich vzniku. Stupeň premeny hornín sa líši v závislosti od podmienok, pri miernych zmenách tlaku a teploty sa metamorfované horniny podobajú pôvodným (vyvretým, sedimentárnym, prípadne aj iným premeneným) horninám, pri veľkých rozdieloch teplôt a/alebo tlaku sa ich pôvodné znaky celkom strácajú. V závislosti od stupňa premeny sa mení aj minerálne a chemické zloženie.

Ak nastáva premena hornín iba na malej ploche (napr. pri styku hornín s prehriatymi (roztavenými) vyvretými horninami), nazýva sa kontaktná metamorfóza, v prípade metamorfózy na veľkých areáloch vo väčšej hĺbke sa nazýva regionálna metamorfóza. Spätná, alebo retrográdna metamorfóza či diaftoréza je opačný proces, teda minerálne fázy prechádzajú z vysokoteplotných/vysokotlakových stavov na nízkoteplotné/nízkotlakové. Podľa teplotno-tlakových podmienok, ktoré horniny pri metamorfóze postihli boli vyčlenené viaceré metamorfné fácie.

V minulosti sa usudzovalo, že metamorfóza prebieha len vo veľkých hĺbkach (katazóna). Epizonálna metamorfóza však môže nastať už v hĺbke 1,5 km (epizóna) a intenzívna metamorfóza, pri ktorej vznikajú amfibolity, prebieha do hĺbky asi 2,5 km.

Metamorfózu z hľadiska intenzity teda môžeme rozdeliť na:

• katazonálna - najsilnejšia, vznikajú pri nej ruly
• mezozonálna - stredná, vznikajú pri nej svory
• epizonálna - najslabšia, vznikajú pri nej fylity

Z hľadiska priebehu sa metamorfóza rozdeľuje na:

• kontaktnú: vzniká na kontaktoch intrúzií a okolitých hornín
• regionálnu: spojená s orogénnou kolíziou a môže mať veľmi komplikovaný priebeh
• šokovú: vysoké teploty a tlaky sú dosahované pri náhlych udalostiach, najčastejšie dopadoch mimozemských telies
• kataklastická: vzniká v úzkych (max. niekoľko km) zlomových zónach, nie je sprevádzaná zvyšovaním teploty, ale iba drvením
• metasomatóza: spojená so zmenou chemického zloženia v dôsledku migrácie fluíd