Regionális metamorfózis

A földi metamorf kőzetek nagy részét a regionális metamorfózis termeli. Az érintett kőzet mennyisége több száz vagy akár több ezer köbkilométer is lehet. Általában hegységképző folyamatokkal hozható összefüggésbe.

A Föld merev lemezekből áll, amelyek a kéregből és a felső köpeny egy részéből állnak, amelyeket együttesen litoszférának neveznek, valamint egy áramló, plasztikus kőzetrétegből, amelyet asztenoszférának neveznek. A lemeztektonikai folyamatok – a lemezek mozgása és kölcsönhatása – szerves részét képezik a metamorfikus eseményeknek. A lemezek óceáni és kontinentális litoszférából állnak, és ezek a lemezek folyamatos mozgásban vannak, egymás mellett csúsznak, egymástól távolodnak és ütköznek. Az egymás mellett elcsúszó lemezek peremeit transzformációs határoknak, az egymástól távolodó lemezeket divergens lemezhatároknak, az ütköző lemezek peremeit pedig konvergens lemezhatároknak nevezzük.

Ezek a határtípusok mindegyike lendületet ad a metamorfózishoz szükséges megnövekedett nyomásnak és hőmérsékletnek. A regionális metamorfózis e tárgyalása a konvergens lemezhatárra összpontosít, és bemutatja a lemezmozgások által létrehozott különböző nyomás- és hőmérsékleti környezeteket és az általuk kialakuló metamorfikus fácieseket.

A két lemez ütközése nagy nyomás forrása, és ott intenzív kőzetdeformáció (hajtogatás és törés) történik. Ezen kívül a sűrűbb lemez szubdukálódhat vagy a kevésbé sűrű lemez alá kényszerülhet, mélyre húzva, illetve szubdukálva a kőzetet a hatalmas nyomású és hőmérsékletű zónákba. Az ütközési és szubdukciós zónákon belül a kőzetek átkristályosodnak.

A regionális metamorfózis zöldpala fácieset (alacsony fokú metamorfózis) hoz létre, amely pala, fillit és zöldpala; amfibolit fácies (közepes fokú metamorfózis), amely pala és/vagy amfibolitot tartalmaz; és granulit fácies (magas fokú metamorfózis), amely gneiszt és/vagy granulitot tartalmaz.

Két másik metamorfikus fácies regionális szinten és egyedi körülmények között alakul ki. A blueschist fácies alacsony hőmérsékletű, magas nyomású környezetben alakul ki egy szubdukciós zóna felső részén. A hideg óceánfenéken mélyen felhalmozódott szárazföldi eredetű üledékek egy óceáni lemez szubdukciója során magas nyomású területre kerülnek. Ezek a kőzetek gyakran kéknek tűnnek a feltárásokban.

Az eklogit fácies magas fokú metamorfózist jelez, amely akkor keletkezik, amikor magnéziumot és vasat tartalmazó óceáni kéreg extrém mélységbe süllyed. A nagyon magas hőmérséklet és nyomás hatására gránát és piroxén keletkezik.