Умумий ва тарихий геология

39-§. МЕТАМОРФИЗМ

Тоғ жинсларининг юқори температура, босим ва газ хамда эриган компонентлар таъсиридан ўзгариши метаморфизм дейилади.

Метаморфизм процессидан тоғ жинсларининг химиявий, минералогик таркиби, структураси, ётиш ҳолати ўзгаради. Чўкинди ва магматик тоғ жинслари баъзан метаморфик жинсларнинг ўзи хам метаморфизмга учрайди. Буларни метаморфлашган жинслар дейилади.
Метаморфизм ер ичида 5 км дан 20 км гача чуқурликда бўлаётган физик-химиявий процессларни биз бевосита кузата олмаймиз, уларни фақат ер бетига кўтарилйб қолган тоғ жинсларини текшириш натижасида биламиз.
Метаморфизм назариясини тараққий этишида совет олимларининг роли катта. М. В. Ломоносов (1711—1765) табиатдаги умумий боғлиқлик принципига асосланиб, тоғ жинсларининг ўзгариши бутун геологик процессларнинг асоси ҳисобланган ички иссиқлик» кучи таъсирида рўй беради, деб айтган эди.
Кейинчалик тоғ жинсларининг метаморфизми тўғрисида А. А. Иностранцев (1877), И. Д. Лукашевич (1909) ажойиб фикрларни айтдилар.
Метаморфизм процессини ўрганишга совет петрологлари А. А. Полканов, Н. А. Елисеев, В. Н. Лодочников, Ю. И. Половинкина, М. А. Усов, Д. С. Коржинский ва бошқалар салмоқли ҳисса қўшдилар. Чет эл геолог олимлардан метаморфизм билан Седерхольм ва унинг мактаби, Ван-Хайз, У. Г. Грубепман, Нигли, Бекке, Харкер, Эрдманс-дорфер ва бошқалар шуғулландилар.
Қуйида метаморфизм ҳақида қабул қилинган баъзи бир тушунчалар хақида тўхталиб ўтамиз.
Юқорида биз тоғ жинсларини пайдо бўлган шароитига караб 3 группага бўлган эдик. Булар магматик, метаморфик ва чўкинди жинслардир. Олдинги икки хил тоғ жинси ер пўстининг қотишидан ҳосил бўлган, яъни ер пўстининг энг қадимги жинслари ҳисобланган. Архей эрасининг метаморфик жинсларини ўрганиш шундай хулосага олиб келади. Бундай тоғ жинсларини батафсил текшириш натижалари уларни факат қадимги жинслардагина эмас, балки ёш жинслари орасида ҳам учрашини кўрсатди, шу билан бирга чўкинди жинсларни метаморфик жинсларга, метаморфик жинсларни магматик жинсларга ўтиш жойлари синчиклаб ўрганилди. Шуларга карамасдан, кўпчилик метаморфик жинсларнииг ҳосил бўлиш шароити ва ёши хозиргача аниқланган эмас. Ер пўстини мукаммал текшириш мақсадида Кола ярим оролидан ўта чуқур ковланган бурғу кудуғи 12000 м га етди. Лекин 7 км чуқурликдан метаморфизмга учрамаган гилнинг чиқиши яна текширишни давом эттиришни тақазо килди.
Метаморфизм процесси ва типлари. Хилма-хил минераллардан ташкил топган тоғ жинслари анча вақтгача ўзининг дастлабки ҳолатини сақлаб қолади.
Ер пўстининг ҳаракатлари натижасида тоғ жинслари янги физик-химиявий шароитга учрайди, бунда юқори босим, температура, газ ва суюқлик ҳолатидаги компонентларнинг таъсирида уларнинг таркибидаги минераллар ўзгаради, янги хил минерал ва тоғ жинслари хосил бўлади. Вақт ўтиши билан бу тоғ жинслари босим ва температура таъсирида қайтадан кристалланади. Ер пўстида бўладиган метаморфизм процесси куйидаги асосий типларга бўлинади.
1. Катакластик метаморфизм ёки динамометаморфизм — тоғ жинсларининг бир томонлама асосан босим остида ўзгаришидир. Динамометаморфизмдан тоғ жинслари механик деформацияга учрайди (сланецланиш, майдаланиш ва пластик оқиш). Бундай метаморфизм тоғ жинсларида қайта кристалланишсиз ва химиявий реакцияларсиз содир бўлади. Тоғ жинсларининг текстураси, структураси ва қисман минералогик таркиби ўзгаради.
Гранитлар кучли босим остида секин-аста катакластик, брекчиясимон ва кучли катакластик, сланецга ўхшаш гранитга (ортогнейсга) айланади. Жуда кучли босим ва механик метаморфизм натижасида тоғ жинси ўзининг дастлабки ҳолатини йўқотиб, жуда майда структурага эга бўлиб қолади, бундай йўл билан пайдо бўлган жинслар м и л о н и т деб аталади.
Шундай катакластик брекчиясимон ва милонитлашган жинслар бошқа жинсларда ҳам пайдо бўлиши мумкин. Масалан, ер қатламлаларида босимнинг ортиб бориши натижасида гил — гилли сланецга, сўнг филлитга ва, ниҳоят, кристалли сланецга айланади. Бундай гилли сланецлар Ўзбекистоннинг шимоли-ғарбидаги Туркистон ва Нурота тоғларидаги ордовик, силур даврида учрайди.
2. Автометаморфизм. Магматик тоғ жинсларини температурасини пасайишидан улардаги учувчан ва тез харакатланувчи компонентлар ҳамда гидротермал суюкликлар таъсиридан ўзгаришига автометаморфизм дейилади.
3. Термал метаморфизм. Магма литосферанинг юқориги қатламларига кўтарилишидан чўкинди ва бошқа жинсларни кўтариб ёки ёриб чиқиб, атрофидаги тоғ жинсларини ўз иссиқлиги билан қизитади, бир қисмини эритади ва улар билан химиявий реакцияга киришиб, ўзгартиради. Термал метаморфизмни мухим хилларидан контакт метаморфизм хисобланади. Бу ҳодиса интрузивга ёндош жинслар билан содир бўлади. Бу процесс икки хил тоғ жинси чегарасида вужудга келгани учун контакт метаморфизм деб юритилади. Контакт метаморфизм ўз навбатида иккига: контакт термал метаморфизмга ва контакт метасоматик метаморфизмга бўлинади.
Контакт термал метаморфизмда эндо ва экзо контакт ўзгаришлар кузатилади. Бнринчисига интрузив жинслар чегарасидаги ўзгаришлар, иккинчисига атроф жинслардаги ўзгаришлар киради. Термал метаморфизм хилларидан бири пирометаморфизмдир. Бунда ўзгаришлар суюқ лава ва ундаги атроф жинслар бўлаклари ўртасида рўй беради.
Контакт метасоматик метаморфизмда магма сув ва карбонат кислотаси билан бирга бошқа элементларни хам чиқариб ёки қабул қилиб атрофдаги жинсларнинг химиявий таркибини ўзгартиради. Бу процессда скарнлар, рудали метасоматик жинслар пайдо бўлади.
Термал метаморфизмнинг регионал метаморфизмдан фарқи босимнинг кучсизлиги ва магманинг ён жинсларга қисқа вақт таъсир этишидадир. Шунинг учун ўзгарган тоғ жинсларининг зонаси унча катта бўлмай, у фақат икки жинс контакти атрофида мавжуд бўлади. Натижада магма ёнидаги чўкинди жинслар қайта кристалланади, баъзан ҳатто химиявий таркиби ўзгариб кетади. Масалан, контактга яқин жойдаги оҳактош қатлами кристалланиб мармарга айланади. Гил ва кумтошли жинслар роговик ва кристалли жинсларга айланади. Магма чегарасидан узоқлашган сари чўкинди жинслар метаморфизмининг интенсивлиги камая боради. Бундай жинсларни ер юзига чиқиб қолган ва емирилгап жойларда учратиш мумкин. Масалан, Ўзбекистоннинг ғарбидаги Қоратепа ва Зирабулок тоғларидаги гранит интрузиви контактидаги жинслар бунга жуда яхши мисол бўла олади.
4. Регионал (динамотермал) метаморфизм ўз навбатида регионал хамда унинг бир қисми бўлган ультра метаморфизмга бўлинади. Регионал метаморфизм катта майдонни эгаллайди, деформация ва бурмаланиш минтақасида содир бўлади. Бу метаморфизмда тоғ жинсидаги минераллар чуқурликка томон ўзгариб боради. Бу ўзгариш натижасида солиштирма оғирлиги енгилроқ бўлган сувли минерал жинслари солиштирма оғирлиги катта бўлган сувсиз минерал билан ўрин алмашади.
Ультра метаморфизм жуда чуқурда (15—20 км), яъни чуқур геосинклиналь областларнинг ороген босқичида вужудга келади. Бу метаморфизмда тоғ жинсларининг бир қисми эрийди. Бу процесс натижасида мигматит деб аталувчи жинслар ҳосил бўлади.
Метаморфизм зоналари. Метаморфизм процесси устида жуда кўп илмий ишлар олиб борилди ва анча масалалар хал қилинди. Кўпчилик олимлар метаморфизмни 3 асосий зонага бўладилар юқори —эпизона , ўрта — мезозона ва чуқур зона — катазонадир (15 жадвал).
31-жадвал