Metamorfisme ialah perubahan mineralogi, tekstur atau kedua-duanya pada batuan sedia ada akibat keadaan fizikal dan kimia yang berbeza daripada keadaan ketika batuan itu terbentuk. Batuan asal boleh berupa batuan igneus, sedimen atau metamorf yang lebih tua.
Haba dan tekanan mengubah kestabilan mineral
Apabila batuan mengalami keadaan suhu atau tekanan yang baharu, sesetengah mineral tidak lagi stabil. Atom boleh tersusun semula dan mineral baharu boleh tumbuh. Metamorfisme lazimnya berlaku dalam keadaan pepejal; jika batuan mencair sepenuhnya, proses seterusnya tergolong dalam pembentukan batuan igneus.
| Faktor | Peranan |
|---|---|
| Suhu | Mineral yang tidak lagi stabil boleh berubah; atom tersusun semula dan mineral baharu boleh tumbuh |
| Tekanan | Tekanan berarah boleh menyusun mineral pipih atau memanjang menjadi foliasi |
| Bendalir | Bendalir panas yang kaya bahan terlarut boleh mempercepat tindak balas dan mengangkut komponen kimia |
| Komposisi asal (protolit) | Turut menentukan hasil akhir; protolit boleh berupa batuan igneus, sedimen atau metamorf yang lebih tua |
Tekanan berarah boleh menghasilkan foliasi
Mineral berbentuk pipih atau memanjang boleh tersusun mengikut arah tertentu apabila batuan mengalami tekanan berarah. Susunan ini menghasilkan foliasi, iaitu struktur berlapis atau berjalur yang dapat merekodkan sebahagian sejarah ubah bentuk batuan. Namun, tidak semua batuan metamorf mempunyai foliasi.
Metamorfisme berlaku dalam pelbagai persekitaran
Metamorfisme serantau boleh melibatkan kawasan yang luas apabila kerak menebal dan berubah bentuk akibat proses tektonik. Metamorfisme sentuh pula berlaku berhampiran jasad magma panas yang memindahkan haba kepada batuan di sekelilingnya. Bendalir panas yang kaya dengan bahan terlarut juga boleh mempercepat tindak balas dan mengangkut komponen kimia.
Himpunan mineral menjadi petunjuk keadaan lampau
Mineral tertentu stabil dalam julat suhu, tekanan dan komposisi tertentu. Ahli geologi membandingkan himpunan mineral serta tekstur batuan dengan hasil eksperimen dan model keseimbangan mineral untuk menganggarkan keadaan metamorfisme. Garnet, kyanit, sillimanit dan mineral lain boleh menjadi petunjuk berguna apabila ditafsir bersama konteks batuan.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Mengapa marmer tidak boleh kembali kepada batu kapur asal walaupun ia terbentuk daripada batu kapur melalui haba dan tekanan?