หินแปรวิทยา
หินแปรวิทยาเป็นการศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางแร่วิทยา เนื้อสัมผัส และองค์ประกอบทางเคมีที่หินประสบในสถานะของแข็ง อันเป็นผลมาจากความร้อน ความดัน และของไหล
Definition
สาขาหนึ่งของปิโตรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางแร่วิทยาและเนื้อสัมผัสของหินเดิมภายใต้สภาวะอุณหภูมิ ความดัน และของไหลที่เปลี่ยนแปลงไป โดยไม่มีการหลอมเหลวในปริมาณมาก
Scope
สาขาวิชานี้ครอบคลุมหลักการของการแปรสภาพ: แนวคิดของชุดหินแปรและระดับการแปรสภาพ ปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้เกิดการรวมตัวของแร่ใหม่ เนื้อสัมผัสและโครงสร้างที่เกิดจากการตกผลึกใหม่และการเปลี่ยนรูป และสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันของการแปรสภาพระดับภูมิภาคและการแปรสภาพสัมผัส โดยใช้การรวมตัวของแร่เพื่อสร้างเส้นทางความดัน-อุณหภูมิ-เวลาของหินขึ้นใหม่
Sub-topics
Core questions
- ชุดหินแปรมีความสัมพันธ์กับการรวมตัวของแร่กับความดันและอุณหภูมิอย่างไร?
- ปฏิกิริยาเคมีใดที่บ่งบอกถึงระดับการแปรสภาพที่เพิ่มขึ้น?
- เนื้อสัมผัสและโครงสร้างบันทึกการเปลี่ยนรูปและการตกผลึกใหม่อย่างไร?
- การแปรสภาพระดับภูมิภาคและการแปรสภาพสัมผัสแตกต่างกันอย่างไรในด้านสาเหตุและผลลัพธ์?
Key theories
- แนวคิดชุดหินแปร
- หลักการของ Eskola ระบุว่าหินที่มีองค์ประกอบรวมที่กำหนดซึ่งสมดุลภายใต้ช่วงความดันและอุณหภูมิเฉพาะจะพัฒนาการรวมตัวของแร่ที่เป็นลักษณะเฉพาะ ซึ่งกำหนดชุดหินแปรที่สัมพันธ์โดยตรงกับสภาวะ
- แร่ดัชนีและเขตการแปรสภาพ
- การปรากฏครั้งแรกของแร่ดัชนีเฉพาะ เช่น คลอไรต์ ไบโอไทต์ การ์เนต สเตาโรไลต์ ไคยาไนต์ และซิลลิมาไนต์ในหินเมตาเพไลต์ บ่งบอกถึงไอโซเกรดที่แบ่งพื้นที่ออกเป็นเขตที่มีระดับการแปรสภาพเพิ่มขึ้น
Clinical relevance
หินแปรวิทยาช่วยให้นักธรณีวิทยาสามารถสร้างประวัติการฝังตัว การให้ความร้อน และการยกตัวของแนวเทือกเขาขึ้นใหม่ กำหนดกระบวนการธรณีแปรสัณฐาน เช่น การมุดตัวและการชนกันของแผ่นเปลือกโลก และทำความเข้าใจการก่อตัวของแหล่งแร่และแร่ธาตุอุตสาหกรรมที่เกิดจากการแปรสภาพ
History
การทำแผนที่การแปรสภาพแบบแบ่งเขตของ George Barrow ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ในที่ราบสูงสกอตแลนด์ได้นำเสนอแร่ดัชนี Pentti Eskola ได้กำหนดแนวคิดชุดหินแปรอย่างเป็นทางการในปี 1920 และงานทดลองและอุณหพลศาสตร์ในศตวรรษที่ 20 ได้ปรับเทียบชุดหินแปรและปฏิกิริยาให้เป็นความดันและอุณหภูมิเชิงปริมาณ
Key figures
- Pentti Eskola
- George Barrow
- Bernard Yardley
Related topics
Seminal works
- eskola1920
- winter2013
- bucher2011
Frequently asked questions
- ความแตกต่างระหว่างการแปรสภาพและการหลอมเหลวคืออะไร?
- การแปรสภาพเป็นการเปลี่ยนรูปหินในสถานะของแข็ง เมื่ออุณหภูมิสูงพอที่จะทำให้เกิดการหลอมเหลวอย่างมีนัยสำคัญ กระบวนการจะเปลี่ยนไปสู่การหลอมเหลวบางส่วน (anatexis) และปิโตรวิทยาของหินอัคนี
- ระดับการแปรสภาพคืออะไร?
- การวัดเชิงคุณภาพของความเข้มข้นของการแปรสภาพ โดยหลักคืออุณหภูมิสูงสุดที่ถึง ซึ่งแสดงออกผ่านแร่ดัชนีและชุดหินแปรตั้งแต่ระดับต่ำ (กรีนชีสต์) ไปจนถึงระดับสูง (แกรนูไลต์)