Regionaler Metamorphismus
Regionaler Metamorphismus erzeugt den Großteil der metamorphen Gesteine der Erde. Das Volumen des betroffenen Gesteins kann Hunderte oder sogar Tausende von Kubikkilometern betragen. Sie ist in der Regel mit Gebirgsbildungsprozessen verbunden.
Die Erde besteht aus starren Platten, die sich aus der Kruste und einem Teil des oberen Erdmantels, die zusammen als Lithosphäre bezeichnet werden, und einer fließenden Schicht aus plastischem Gestein, der Asthenosphäre, zusammensetzen. Plattentektonische Prozesse, d. h. die Art und Weise, wie sich die Platten bewegen und interagieren, sind ein wesentlicher Bestandteil der Metamorphose. Die Platten bestehen aus ozeanischer und kontinentaler Lithosphäre, und diese Platten sind in ständiger Bewegung, gleiten aneinander vorbei, ziehen sich auseinander und stoßen zusammen. Die Ränder von Platten, die aneinander vorbeigleiten, werden als Transformgrenzen bezeichnet, die Ränder von Platten, die sich auseinander bewegen, als divergente Plattengrenzen und die Ränder von kollidierenden Platten als konvergente Plattengrenzen.
Jeder dieser Grenztypen liefert einen Anstoß für den erhöhten Druck und die erhöhten Temperaturen, die für die Metamorphose erforderlich sind. Diese Erörterung der regionalen Metamorphose konzentriert sich auf die konvergente Plattengrenze und zeigt die verschiedenen Druck- und Temperaturumgebungen, die durch Plattenbewegungen und die sich daraus ergebenden metamorphen Fazies entstehen.
Die Kollision zweier Platten ist eine Quelle großen Drucks, und es kommt zu einer starken Verformung (Faltung und Verwerfung) des Gesteins. Darüber hinaus kann die dichtere Platte subduziert oder unter die weniger dichte Platte gepresst werden, wodurch das Gestein tief in Zonen mit enormem Druck und hoher Temperatur gezogen oder subduziert wird. Innerhalb der Kollisions- und Subduktionszonen werden die Gesteine rekristallisiert.
Regionaler Metamorphismus führt zu einer Grünschieferfazies (niedriggradiger Metamorphismus), die Schiefer, Phyllit und Grünschiefer enthält; zu einer Amphibolitfazies (mittelgradiger Metamorphismus), die Schiefer und/oder Amphibolit enthält; und zu einer Granulitfazies (hochgradiger Metamorphismus), die Gneis und/oder Granulit enthält.
Zwei weitere metamorphe Gesteinsschichten bilden sich auf regionaler Ebene und unter besonderen Umständen. Die Blauschichtfazies bildet sich in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen und hohem Druck im oberen Teil einer Subduktionszone. Vom Land stammende Sedimente, die sich tief auf dem kalten Meeresboden angesammelt haben, werden während der Subduktion einer ozeanischen Platte in ein Gebiet mit hohem Druck getrieben. Diese Gesteine sehen in Aufschlüssen oft blau aus.
Die Eklogit-Fazies weist auf hochgradige Metamorphose hin, die entsteht, wenn magnesium- und eisenhaltige ozeanische Kruste in extreme Tiefen subduziert wird. Durch die sehr hohen Temperaturen und Drücke entstehen Granat und Pyroxen.