A metamorfitok szerkezete a kőzetek osztályozására is alkalmas. A létrejött szerkezet fontos információkat ad számunkra arról a tektonikai helyzetről, amelyben a kőzet kialakult, és a metamorfózis eredetéről is képet kapunk. A metamorf kőzetek tanulmányozásában a kémiai változások (ásványok- és ásványegyüttesek átalakulásának) nyomonkövetése és a szerkezeti bélyegek vizsgálata egyforma jelentőségű. A metamorf kőzetek legfontosabb jellemzője a szerkezete, melyeket a kőzetleírásnál használunk. A metamorf kőzetek szerkezetét a következő szerkezeti szakszavakkal, kifejezésekkel írhatjuk le.
Szerkezeten a kőzettömeg részeinek rendezettségét értjük (geológiai értelemben).
A metamorf folyamatok során a következő szerkezeti bélyegek alakulhatnak ki a különféle kőzetekben:
sáv, réteg – közel párhuzamosan elhelyezkedő, oszlopos-táblás kőzetalkotó elegyrészek sorozata
foliáció – az egész kőzettestet átható, ismétlődő, bármilyen sík szerkezeti jelleg; egy adott kőzettestben többféle irányú és jellegű foliáció fordulhat elő; a foliáció meg is gyűrődhet vagy el is csavarodhat:
1. centiméteres vagy ennél kisebb rétegesség-sávosság
2. nem izometrikus ásványszemcsék (például csillámok) kitüntetett síkokba való rendeződése
3. lencsés szemcsehalmazok kitüntetett síkokba való rendeződése
palásság – foliáció egy típusa, melyet deformáció és/vagy átkristályosodás hoz létre; hatására a nem izometrikus ásványok (például csillámok, agyagásványok) egy meghatározott irányba rendeződnek
klivázs – foliáció egy típusa; párhuzamos, sűrűn elhelyezkedő, finomszemcsés anyagból álló felületek sorozata, melyet deformáció hoz létre, illetve e mentén a kőzettest előszeretettel elválik
gneiszes szerkezet – kézipéldány méretben előforduló foliáció típus, amit deformáció és átkritályosodás hoz létre
lineáció – bármilyen ismételten előforduló, egész kőzettestet átható, lineáris szerkezeti jelleg (például nyúlt ásványszemcsék, -aggregátumok irányba rendeződése, deformált kavicsok sorbarendeződése, két foliáció metszete)
litoklázis – egyszerű és kisméretű (<1 cm) törés a kőzetben, utólag ásványokkal kitöltődhet
kataklázis – kőzetdeformáció, mely törés, rotáció (forgás) és súrlódással együttjáró csúszás kombinációjával jön létre; a folyamat során változó méretű és általában szögletes ásvány- és kőzettöredékek alakulnak ki
A kőzettest részeinek kitüntetett iránya, annak fajtája és foka. A kifejezés elsősorban ásványszemcsék vagy szemcsecsoportok kristálytani és/vagy alaki irányítottságának leírására használandó.
A tisztán metamorf, krisztalloblasztos szövettípusok elnevezését a "-blasztos" (csíra, görög szóból) utótaggal képzik. Leggyakoribb típusai a következők:
granoblasztos – a kőzet uralkodóan izometrikus szemcsékből áll (például kvarc, albit)
nematoblasztos – a kőzet uralkodóan oszlopos termetű szemcsékből áll (például amfibol, epidot), melyek általában közel egy síkban helyezkednek el
fibroblasztos – a kőzet uralkodóan tűs-szálas szemcsékből áll (például aktinolit)
lepidoblasztos – a kőzetben uralkodók az orientáltan elhelyezkedő pikkelyes ásványok (például muszkovit, biotit, klorit)
porfiroblasztos – nagyméretű, idiomorf ásványok, ún. porfiroblasztok (például gránát, staurolit) helyezkednek a finomszemcsés mátrixban
poikiloblasztos – nagyméretű elegyrészek sok zárványt tartalmaznak
A tisztán metamorf szövettípusok mellett léteznek relikt szövettípusok is, melyekben az eredeti magmás vagy üledékes kőzetek szöveti bélyegei még felismerhetők. Ilyen esetekben a "meta-" előtagot használják a kőzet, és a "blaszto-" előtagot a szövet megnevezésekor: például metabazalt és blasztoporfíros.
A metamorfózis során a metamorf események több fázisban mehetnek végbe, melyek során új ásványok képződnek, illetve az ásványok tektonikus hatásra deformálódnak.
Azokat az ásványfajokat, amelyek csak közepes vagy nagyfokú metamorfózis során jönnek létre metamorf ásványoknak nevezik. Ilyenek például az Al2SiO5 polimorf módosulatai (andalúzit, kianit, szillimanit), a staurolit, a cordierit, a jadeit és az omfacit, a glaukofán, és egyes gránátféleségek.
A metamorf kőzetek ásványos összetétele alapvetően függ a kiindulási kőzet ásványos-, illetve kémiai összetételétől, melyek alapján a metamorfózis szempontjából hat csoportra oszthatjuk őket. Ezek az ultramafikus, mafikus, pelites (agyagos), karbonátos, kvarc- és kvarc-földpát kőzetek lehetnek.
A karbonátok metamorfózisa révén márvány vagy szkarn, a homokkövekből kvarcit keletkezik (5. ábra). Bázisos magmás kőzetekből (például bazaltból) a nyomás és hőmérséklet emelkedésével zöldpala vagy zöldkő, amfibolit, majd eklogit képződik. Az agyagos kőzetek hasonló átalakulási sora: agyagpala, fillit, kristályospala, gneisz, (migmatit) sorozat. Utóbbi esetben a metamorfózis előrehaladtával az ún. indexásványok megjelenésének sorrendje a következő (Barrow zónák): klorit, biotit (kisfokú metamorfózis) – gránát (almandin), staurolit, kianit (közepes fokú metamorfózis) – szillimanit (nagyfokú metamorfózis). Az alacsonyabb nyomáson végbemenő metamorfózis a staurolit, cordierit, andalúzit, szillimanit ásványsorozattal jellemezhető (Buchan-sorozat).
A metamorf kőzetek rendszerezése és elnevezése során az ásványos összetétel és a makroszkóposan látható szerkezet a két legfontosabb jellemvonás, melyet figyelembe vesznek, de a kémiai összetétel és az eredeti kőzet jellege is fontos tényező. A metamorf kőzetek neve egy alapnévből és előtagok sorozatából áll. Az alapnév lehet az ásványos összetételből képzett (például amfibolit), vagy a szerkezetből adódó (pl. gneisz, ld. gneiszes szerkezet). Az előtag jellegzetes szerkezetre utalhat (például gyűrt gneisz) vagy pontosítja az ásványos összetételt (például epidot-tartalmú gránátamfibolit).
Ha egy metamorf kőzet térfogatának több, mint 75%-át egyetlen ásvány alkotja, akkor az elnevezését az ásványnévből kell képezni úgy, hogy ahhoz az "-it" utótagot kell hozzáilleszteni (például glaukofanit, ha ugyanez a kőzet palás szerkezetű, akkor palás glaukofanitként kell elnevezni).
Azoknál a kőzeteknél, melyeknél az eredeti kőzet szöveti bélyegei és/vagy ásványai még felismerhetők meta- előtagot illesztenek (például metagabbró). Az orto- vagy para- előtag akkor használatos, ha egyértelművé akarják tenni a metamorf kőzet üledékes (para-) vagy magmás (orto-) eredetét (például ortogneisz, paragneisz).
A metamorf kőzetek besorolásának és elnevezésének alapja lehet alkotórészeik (ásványok, aggregátumok, rétegek-sávok stb.) jellemző elrendeződése is (szerkezet alapú elnevezés). Ezt akkor alkalmazzák, ha a kőzet szerkezete alapján egyértelműen besorolható az adott kőzetcsoportba. Ilyenek kőzetnevek például a gneisz, kristályos pala, szirt stb. Speciális elnevezést akkor kap a metamorf kőzet, ha az ásványos összetétele és a kőzetszövete alapján egyértelműen besorolható az adott kőzettípusba. Ilyenek kőzetnevek például zöldpala, granulit, szkarn stb. A diszlokációs metamorfózis, valamint az impakt metamorfózis során képződő kőzeteket kizárólag speciális névvel illetik (például milonit, suevit).
Szerkezet alapján elnevezett kőzettípusokat a (7. ábra) szemlélteti: gneisz, kristályos pala, csillámpala, fillit, zsindelypala, szirt.
Erősen deformált kőzettípusok: milonit, kataklázit, vetőbreccsa, vetőagyag, pszeudotachylit
Speciális elnevezéssel megjelölt kőzettípusok: zöldpala, zöldkő, kékpala, amfibolit, granulit, eklogit, fehérpala, márvány, ofikalcit, cipolino, predazzit, szkarn, szaruszirt, buchit, halleflinta, erlán, rodingit, kvarcit, szerpentinit, migmatit, impaktit
7. ábra. Az agyagkő metamorfózisa
Felhasznált irodalom
Szakmány György (1997–2004) Segédanyag a II. éves geológusok metamorf kőzettan gyakorlat anyagához. ELTE, Budapest, Kézirat