Regional metamorfism inkluderar alla metamorfa processer som sker över en stor region. Det är därför den mest utbredda och vanliga typen av metamorfism. Det finns tre grundläggande typer av regional metamorfism, nämligen begravning, havsrygg och orogen regional metamorfism.
Begravningsmetamorfism
Begravningsmetamorfism påverkar mestadels sedimentära skikt i sedimentära bassänger som ett resultat av komprimering på grund av begravning av sediment genom överliggande sediment. När temperaturen ökar med djupet bidrar både p och T till metamorfism. Metamorfism förekommer längs en mer eller mindre stabil geotermisk gradient; de resulterande metamorfa mineralsammansättningarna kännetecknas av låga omkristalliseringstemperaturer och en frånvaro eller minskad närvaro av deformationsegenskaper. Begravningsmetamorfism av sedimentära bergarter är endast löst relaterad till orogena processer vid plattgränser (”anorogena”) och kan också förekomma i plattinteriörer.
Ocean-ridge metamorfism
Ocean-ridge metamorfism äger rum vid mitten av oceaniska åsar som svar på havsbotten spridning. Platttektonisk inställning kännetecknas därför av en divergerande plattgränsregim. Denna metamorfism tillskrivs det höga värmeflödet och den intensiva vätskecirkulationen som sker längs oceaniska åsar. Resulterande metamorfa bergarter inkluderar vanligtvis grönstenar och amfiboliter, dvs de låg – och medelklassiga metamorfa ekvivalenterna av oceanisk basalt. För att omvandla basalt till grönsten eller amfiboliter måste H2O införas i klipporna, vilket innebär att hydrotermisk cirkulation av vätskor genom havskorpan krävs.
orogen metamorfism
orogen metamorfism är den vanligaste tye av metamorfism. Det förekommer vanligtvis i öbågar och nära kontinentala marginaler eftersom orogena Bälten vanligtvis bildas vid konvergerande plattgränser. Att förstå orogen metamorfism leder till förståelsen av den termiska, begravnings-och erosionscykeln för någon orogeni.
det finns tre huvudegenskaper hos en sådan typ av metamorfism. För det första finns det en mängd orogena processer som äger rum vid olika konvergerande plattgränser. Dessa inkluderar bland annat geotektoniska inställningar, oceanisk öbåge, havskontinent och kontinentkontinentkollisioner, som var och en har distinkta termiska, begravnings-och erosionsprofiler. Andra, pre-collisional geometrier av den kontinentala marginalen kan vara ganska varierande, sträcker formen bred, passiv, ”Atlantic-typ” marginal till små back-arc extensional bassänger. Slutligen bestämmer naturen och varaktigheten av interaktionen mellan skorpa och mantel mängden och tidpunkten för orogen värmeflöde, påträngande händelser med tillhörande värmeadvektion i skorpan och uppgrävningshastigheter. Alla dessa faktorer kommer sannolikt att skilja sig från ett orogent bälte till nästa. Klassiska orogneiska metamorfa provinser inkluderar Alperna i Centraleuropa, Appalachian Mountains i östra Nordamerika och Anderna i västra Sydamerika.
orogen metamorfism involverar i stort sett samtidig deformation, till följd av kontraktionsspänning under konvergens av litosfäriska plattor i subduktionszonen och omkristallisation till följd av p-t-ökningar i den förtjockade skorpan. Ökade temperaturer i orogener skapas eftersom geotermer anpassar sig till skorpan som gradvis förtjockas av kontraktionsöverskott och veck, magmatisk underbeläggning och stapling av vulkaniska avlagringar. Temperaturen är i allmänhet tillräckligt hög i den nedre skorpan för att orsaka partiell smältning och generering av kalkalkaliska magmas. Dessa kommer att stiga upp i den grunda skorpan och stelna som granitoid plutoner. Isostatisk upplyftning och efterföljande erosion under och efter orogeni kan utsätta skorpan welt av metamorfa och plutoniska bergarter.
Orogener utvecklas vanligtvis över hundratals miljoner år och upplever mer eller mindre diskreta pulser av deformation eller tektoniska händelser relaterade till förändringar i karaktären hos konvergerande oceaniska plattor och deras konvergenshastigheter. Uppvärmning av skorpan welt kan följa dessa pulser eller förekomma någon gång, men kan också förekomma i olika episoder. Följaktligen utvecklas regionala Terraner i orogener vanligtvis genom flera episoder av deformation och omkristallisering, var och en av dessa händelser som varar flera miljoner år.
metamorfism och geotermisk gradient. Sekvensen av metamorfa facies observerade i någon metamorf terräng beror på den geotermiska lutningen. Temperatur-tryckdiagrammet visar fördelningen av tre tre huvudtyper av metamorfa facies-serier.
kontakta Facies-serien (mycket låg-P); Buchan eller Abukuma Facies-serien (low-P regional) ; Barrovian Facies-serien (medium-P regional); Sanbagawa Facies-serien (hög-P, måttlig-T); Franciskanska Facies-serien (hög-P, låg T).
den höga P/T-serien förekommer vanligtvis i subduktionszoner där ”normala” isotermer är deprimerade av subduktion av kall litosfär snabbare än den kan jämvikta termiskt
mediet p / T-serien är karakteristisk för vanliga orogena Bälten (Barrovian typ).
den låga P / T-serien är karakteristisk för orogena bälten med högt värmeflöde (Buchan eller abukuma-typ), riftområden eller kontaktmetamorfism.
således, om vi känner till facies av metamorfa bergarter i en region, kan vi bestämma vad den geotermiska gradienten måste ha varit vid den tidpunkt då metamorfismen inträffade. Detta är förhållandet mellan geotermisk gradient och metamorfism.