Metamorfose
Als je de aarde in gaat, neemt de temperatuur toe. En natuurlijk ook de druk, met al het gewicht van gesteente boven en om je heen. Dieper de aarde in? Warmer en hogere druk. Hierdoor ontwikkelt in gesteente een nieuwe, andere structuur zonder dat er chemische verandering plaatsvindt: metamorfose.
Bij metamorfose van gesteenten, verandert er chemisch weinig tot niets, maar fysisch wel. Door uitwisseling van elementen kunnen andere mineralen ontstaan. Het kristalrooster van een mineraal wordt compacter. Zo kan koolstof (C) grafiet zijn in je potlood, dat je over papier kan smeren. Onder hoge druk en temperatuur wordt dat diamant, het hardste materiaal dat we kennen.
Bij veranderende druk en warmte, worden mineralen waaruit gesteenten bestaan instabiel. Nieuwe mineralen vormen zich waarvan het kristalrooster beter past bij de hogere of juist lagere druk en warmte. Dat is voor elk mineraal bij een andere druk/temperatuur combinatie. De combinatie van verschillende mineralen is dus een indicatie hoe diep en warm een gesteente is geweest, wat het heeft meegemaakt door de tijd! Een gesteente waar diamant in zit? Dat moet ooit heel diep in de aarde hebben gezeten!
Gemiddeld neemt de temperatuur met 30 graden toe per kilometer als je de aarde in gaat. In vulkanische gebieden natuurlijk wat sneller. Of juist, waar een plaat de diepte in duikt (subductie) kost het even voor die is opgewarmd. In een gebergte kan gesteente tientallen kilometers de diepte in verdwijnen en daarna door erosie van wat er bovenop ligt, met gemak weer kilometers stijgen. Dat pad door de diepe ondergrond is vastgelegd door kristallen van mineralen in dat gesteente, verschillende plaattektonische omstandigheden met een typische combinatie van druk (P, van pressure) en temperatuur (T) voorkomt.
migmatiet, deels gesmolten geweest / ecologiet met rode granaten
Subductie? High Pressure, Low Temperature (HP/LT)! Of andersom: Blauwschist in een gebergte? Daar moet een subductie-zone zijn geweest!
In de buurt van een vulkaan? Juist Low Pressure, High Temperature (LP/HT). En dus andersom: Hornfels in een gebied? Dat heeft dus HT/LP meegemaakt in een vulkanisch gebied.
Zandsteen -> Kwartsiet
Kalksteen -> Marmer -> Granuliet
Schalie (mudrock) -> Lei -> Fylliet -> Schist -> Gneis -> Granuliet
Basalt -> Eclogiet
Pas op: Metamorf gesteente kan dus zowel sedimentair als magmatisch gesteente geweest zijn! Beetje metamorfose (laag-gradig)? Het oorspronkelijke gesteente is nog wel te herkennen. Heftiger (hoog-gradig)? Er ontstaat schist of gneiss: erg lastig te zien wat het vroeger ooit was! Een fijnkorrelig sedimentair gesteente (schalie, fijne zandsteen) of een graniet, kan allebei.
De volgende stap als de temperatuur nog verder oploopt? Smelten, of in ieder geval: een deel. Dan komen we dus uit bij de magmatische gesteenten!
Voorbeeld in de stad:
Hoog-gradig metamorfe gesteenten zijn hard en slijtvast. Gneis is een veelgebruikt materiaal op de vloer van drukke plekken. Het Centraal Station van Rotterdam, de straten van Almere Centrum.Handige Links & Verdieping
- LVGA - Geologie.nu: Uitgebreide beschrijvingen voor liefhebbers.
- Geologie van Nederland: Voor de lokale context.
- KNAG: Resources voor aardrijkskunde onderwijs.
- Meer over gesteente leren? Aardwetenschappen studeren!