تاريخچه و سير تحولي و کليات
اریخچه
واژه متامورنیسم برای اولین بار در سال 1820 توسط A.Boue عنوان گردید و جیمز هاتن اولین کسی بود که در کتاب خود به نام فرضیه کره زمین به مفاهیم کلی دگرگونی اشاره نمود.
سیر تحولی و رشد
•Elie de Beament و A. Daubre که در اواسط قرن نوزدهم میزیستهاند، اولین کسانی بودند که دگرگونی ناحیهای و دگرگونی مجاورتی را از هم متمایز کردند و اصطلاح دگرگونی ناحیهای توسط A.Daubre وارد این علم گردید.
•با عنوان شدن واژه ژئوسنکلینالها توسط J.D.Dana ، James Hall و E.Haug در فاصله سالهای بین 1859 و 1910 ، سنگهای دگرگونی ناحیهای معنی و مفهوم دیگری پیدا کرد. این دانشمندان دما و فشار بالا و همچنین حرکات زمین ساختی حاکم بر اعماق این ژئوسنکلینالها را عامل اصلی دگرگونی ناحیهای دانستند.
•اصطلاح دینامومتامورفیسم در سال 1886 توسط H.Rosenbusch پیشنهاد شد و بعدها دانشمندان دیگری واژه Dynamic را برای دگرگونی کاتاکلاستیک بکار بردند.
•در فاصله سالهای بین 1870 و 1900 ، سنگ نگاری میکروسکوپی به وجود آمد.
•Grubenmann 1850-1924 و Niggli سنگهای دگرگونی ، ناحیهای را بر حسب ترکیب شیمیایی تقسیمبندی نمودند که بعضی از زمین شناسان اروپایی هم از آن نامها استفاده میکنند.
•جورج بارو با بررسی زمین شناسی سنگهای دگرگونی در اسکاتلند ، نشان داد که سنگهای دگرگونی این مناطق یک تغییر تدریجی در بافت و ترکیب کانی شناسی دارند و نتیجه این مطالعات باعث کشف زون دگرگونی تدریجی گردید.
•بررسی زونهای مختلف کانیهای دگرگونی به کرات و در نواحی مختلف توسط تیلی ( 1925 ) و هارکز ( 1932 ) و Barth ( 1936 ) صورت گرفت ولی در هیچکدام از این مطالعات مساله پیوند بین فرایندهای زمین شناسی و فرایندهای دگرگونی تدریجی به دقت مورد نظر قرار نگرفت.
ریشه لغوی
واژه دگرگونی ، که از کلمه لاتین Metamorphic به معنای تغییر شکل گرفته شده است، به این اشاره دارد که سنگ اولیه ، شکل اصلی خود را تغییر داده و به شکل جدید در آمده است.
کليات
سنگها و کانيها تحت شرايطي که در آن شکل گرفته اند پايدار مي مانند. با تغيير در شرايط سنگها نيز تغيير ميکنند.
سنگهای دگرگونی ، سنگهایی هستند که از تغییر شکل سنگهای قبلی به علت تغییر شرایط فیزیکی ( فشار ـ دما ) یا شیمیایی و در حالت جامد بهوجود میآیند. پدیده دگرگونی به محو و ناپدید شدن یک یا مجموعهای از کانیهای متبلور سنگ تعبیر میشود. این تغییرات ممکن است بر روی سنگهای رسوبی که در شرایط سطحی به وجود آمدهاند یا در سنگهای آذرین که از ماگما متبلور گردیده و یا حتی در سنگهای دگرگونی حادث شود.
در حالت اخیر ، شرایط دگرگون شدگی سنگ قبلی تغییر مینماید و این پدیده با ظهور و پیدایش یک یا مجموعهای از کانیهای جدید همراه میباشد. بنابراین دگرگونی عبارت از پاسخی است که هر سنگ در مقابل تغییرات محیط شیمیایی یا فیزیکی از خود بروز میدهد و این پاسخ به صورت تجدید تبلور کانیهای قدیمی به دانههای جدید و یا پدیدار شدن کانیهای نو ظهور و تخریب بعضی دیگر تجلی میکند.
فرآيند دگرگوني در سنگها با فرآيند دياژنز آغاز ميشود (دياژنز فرآيندي است که طي آن رسوبات سست به سنگ تبديل ميشود). بر اثر دگرگوني تغييرات کاني شناسي و بافتي در سنگ اتفاق مي افتد و حد نهايي دگرگوني ذوب سنگها ميباشد.
دگرگوني به دو شکل انجام ميشود: دگرگوني پيشرونده که با سنگهاي غني از سيالات (مانند آب) سرد آغاز ميشود و سپس به سنگهاي بدون آب و داغ ميرسد. اگر فشار و دما کاهش پيدا کند، دگرگوني پسرونده رخ ميدهد و سنگها و کانيها خود را با شرايط کاهش فشار و دما هماهنگ ميکنند.
دگرگوني پيشرونده و پسرونده (قهقرايي) فرآيندهاي متعادلي نيستند. دگرگوني پيشرونده سريعتر رخ ميدهد و تغييرات قابل توجهي ايجاد ميکند. سريع بودن دگرگوني پيشرونده به اين خاطر است که در طي آن آب حضور دارد. دگرگوني پسرونده (قهقرايي) با سنگهاي فاقد آب آغاز ميشود و کندتر است و تغييرات زيادي ايجاد نميکند.
با استفاده از دگرگوني پسرونده (قهقرايي) نميتوان سنگ مادر سنگ دگرگوني را تشخيص داد.