Regional metamorfisme

Regional metamorfisme producerer hovedparten af jordens metamorfe bjergarter. Volumenet af de berørte bjergarter kan være på hundreder eller endog tusinder af kubikkilometer. Den er normalt forbundet med bjergdannelsesprocesser.

Jorden består af stive plader, der består af jordskorpen og en del af den øvre kappe, der tilsammen kaldes lithosfæren, og et flydende lag af plastisk sten, der kaldes asthenosfæren. Pladetektoniske processer – den måde, hvorpå pladerne bevæger sig og interagerer – er en integreret del af de metamorfe begivenheder. Pladerne består af oceanisk og kontinental lithosfære, og disse plader er i konstant bevægelse, glider forbi hinanden, trækker sig fra hinanden og støder sammen. Rande af plader, der glider forbi hinanden, kaldes transformgrænser, plader, der trækker sig fra hinanden, kaldes divergerende pladegrænser, og rande af kolliderende plader kaldes konvergerende pladegrænser.

Hver af disse grænsetyper giver en drivkraft til det øgede tryk og de øgede temperaturer, der er nødvendige for metamorfisme. Denne diskussion af regional metamorfisme fokuserer på den konvergerende pladegrænse og viser de forskellige tryk- og temperaturmiljøer, der produceres af pladebevægelser, og de metamorfe facies, som de danner.

Sammenstød mellem to plader er en kilde til stort tryk, og der sker en intens deformation (foldning og forkastning) af bjergarter. Desuden kan den tættere plade blive subduceret eller presset ind under den mindre tætte plade, hvorved bjergarter trækkes eller subduceres dybt ned i zoner med enormt tryk og temperatur. Inden for kollisions- og subduktionszonerne omkrystalliseres bjergarterne.

Regional metamorfisme producerer greenschistfacies (lavgradsmetamorfisme), som indeholder skifer, phyllit og greenschist; amfibolitfacies (mellemgradsmetamorfisme), som indeholder skifer og/eller amfibolit; og granulitfacies (højgradsmetamorfisme), som indeholder gnejs og/eller granulit.

To andre metamorfe facies er dannet på regionalt plan og under unikke omstændigheder. Blueschist-faciesen dannes i et miljø med lav temperatur og højt tryk i den øverste del af en subduktionszone. Landbaserede sedimenter, der er akkumuleret dybt nede på den kolde havbund, drives ind i et område med højt tryk under subduktion af en oceanisk plade. Disse bjergarter ser ofte blå ud, når de ses i udbrud.

Eklogitfaciesen indikerer højgradsmetamorfisme, der er produceret, når oceanisk skorpe indeholdende magnesium og jern er subduceret til ekstreme dybder. De meget høje temperaturer og tryk producerer granat og pyroxen.