התמרה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מחזור הסלעים: 1 = מאגמה; 2 – התגבשות; 3 – סלעי יסוד; 4 – בליה; 5 – השקעה; 6 – סלעי משקע; 7 – התמרה; 8 – סלעים מותמרים; 9 - המסה

התמרה (מלשון תמורה, שינוי, מטמורפוזה) היא תהליך של שינויים כימיים ומינרלוגיים בסלע קיים (סלע מקור, פרוטוליט - protolith) ובמינרלים כתוצאה מתנאים קיצוניים אליהם נחשפו לאחר היווצרותם. מקור השם הוא במילה מטמורפוזה שמשמעותה ביוונית היא שינוי צורה.

התמרה חלה על סלעי משקע וסלעי יסוד אך יכולה לחול גם על סלעים מותמרים.

תהליכי התמרה[עריכת קוד מקור | עריכה]

הגורמים העיקריים המשפיעים על התמרה:

  • טמפרטורה – בין 200 ל-700°C, משפיעה על המבנה הגבישי עקב שבירה של קשרים בין מולקולות.
  • לחץ – עולה ככל שמעמיקים וגורם לשינוי מבנה ולשינויים בסידור גבישי המינרלים המתגבשים בניצב לכיוון הלחץ. סוגים של סידור גבישי:
    • פוליאציה – סידור בשכבות – רוב המינרלים המאפיינים אותו הם בעלי פצילות לווחית, כביוטיט ומוסקוביט. כמו כן מתקיימת הפרדה בין מינרלים כהים לבהירים עקב הלחץ. זהו הסידור הנפוץ ביותר.
    • לינאציה – מראה כשל מחטים, כמו בפירוקסן ואמפיבול.
  • נוזלים – נוכחות נוזלים חמים מעודדת התמרה.
  • סלע המקור, פרוטולית – הרכבו הכימי נשמר אך נגרם שינוי בהרכב המינרלי שלו.

שינויים ביחסי טמפרטורה-לחץ יפיקו סלעים מותמרים שונים זה מזה.

תנאי התמרה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מקובל כי הגבול התחתון לתהליכים מטמורפים נע בין 100-150 מעלות צלזיוס, להוציא מן הכלל שינויים דיאגנזיים, הנובעים מקומפקציה ובהם ניתן לחזות בסלעי משקע. לא קיימת הסכמה לגבי הערך התחתון של הלחץ הדרוש לתהליכים מטמורפיים. קיימים חוקרים הטוענים כי תהליכים המתרחשים בתנאי לחץ אטמוספיריים אינם תהליכים מטמורפיים, אולם קיימים תהליכים מטמורפיים המתרחשים בתנאי לחץ נמוכים ביותר. הגבול העליון בו מתרחשים תהליכים מטמורפיים קשור לתהליכי ההתכה של הסלע.הטמפרטורות ינועו בין 700-900 מעלות צלזיוס, הלחץ תלוי בהרכב הסלע. מיגמטיט הוא סלע הנוצר בגבול זה שבין התכה לבין מטמורפיזם.

סוגי התמרה[עריכת קוד מקור | עריכה]

התמרה היא למעשה גיבוש מחדש של מינרלים בסלע המתרחש בסביבה מטמורפית – סביבה בה חלים שינויים בסלע קיים. סביבה זו אינה מקום מסוים כסביבות היווצרות אחרות של סלעים, אלא תהליך המתרחש בכמה אופנים:

התמרה אזורית[עריכת קוד מקור | עריכה]

התמרה המתרחשת בקנה מידה גדול כאשר סלעים נקברים בעומק רב בו שוררים תנאי טמפרטורה ולחץ גבוהים מאוד. הסלעים נדחפים לעומק באזורי הפחתה בעקבות פעילות של לוחות טקטוניים.

התמרה אזורית מכסה שטחים נרחבים של קרום יבשתי, ואופיינית לאזורים העוברים תהליכים אורוגנים. תהליך אורוגני מתרחש במהלך התנגשות של שני לוחות יבשתיים, או לוח יבשתי ולוח אוקייני היוצרים תנאי לחץ אדירים הגורמים לקימוט השטח ויצירת שרשרות הרים. תנאי לחץ אלו אף יוצרים את התנאים הדרושים לתהליכים המטמורפיים המאפיינים התמרה אזורית. לאחר שההרים האורוגנים מתבלים, נחשפים הסלעים המטמורפיים שבבסיסם. סלעים אלו מאופיינים בכך שניכרים בהם מעוותים. באמצעות גאולוגיה מבנית ניתן לנתח את תהליכי ההתנגשות וללמוד על ההיסטוריה שלהם ועל הכוחות המעורבים. ניתן לחלק את ההתמרה האזורית לפאצייסים מטמורפיים המגדירים תנאי טמפרטורה/לחץ לאורך האזור האורוגני.

פאצייסים מטמורפיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

פאצייסים מטמורפיים הם אזורים בעלי הרכב אחיד של מינרלי אינדקס הנמצאים בשיווי משקל בתנאי לחץ/טמפרטורה מוגדרים.

פאציסים:

דרגות התמרה[עריכת קוד מקור | עריכה]

באזורים אורוגניים ניתן לזהות אזורים של התמרה מתקדמת והתמרה נסוגה. את דרגת המטמורפיזם של האזור ניתן לקבוע על ידי הופעתם של מינרלי אינדקס

דרגת התמרה נמוכה--------דרגת התמרה בינונית--------דרגת התמרה גבוהה

צפחות ירוקות---------------אמפיבוליט------------גרנוליט
לווחה----פיליט--------------צפחה--------------גנייס------מיגמטיט (התכה חלקית)>>> התכה
כלוריט
ביוטיט
גארנט
סטאורוליט
קיאניט
סילימניט

התמרת מגע[עריכת קוד מקור | עריכה]

התמרה המתרחשת בדרך כלל בשולי מחדרים פלוטוניים חמים. בשולי גוף החדירה נוצרת הילה המבטאת את השפעתו הדועכת של גוף החדירה ככל שמתרחקים ממנו.

התמרת מגע מתרחשת לרוב בשולי מחדרים כתוצאה מהעלייה החדה בטמפרטורה המתרחשת בעת חדירת מגמה לתוך סלעי הסביבה הקרים באופן יחסי. האזור מסביב לחדירה מאופיין ב"שולי אפייה", הם התוצר של התמרת המגע. סלעים אשר נוצרו על ידי התמרת מגע עשויים שלא להציג סממנים בולטים של מעוות ושינוי, ולעתים קרובות הינם דקי גרגר. הדרגה של התמרת המגע גבוהה יותר ככל שמתקרבים למחדר. שטח המרחב המותמר תלוי בטמפרטורת המחדר, גודלו, והבדל הטמפרטורות בינו לבין הסביבה. דייקים מאופיינים בשולי אפייה צרים בעלי דרגות מטמורפיזם נמוכות, בעוד מחדרים פלוטוניים עשויים להציג שולי אפייה עבים ומפותחים. דרגת המטמורפיזם של שולי האפייה נקבעת על ידי המינרל המנחה המעיד על דרגת ההתמרה הגבוהה ביותר המצוי בהם.

נוזלים מגמטים אשר מקורם בסלעים חודרניים עשויים לקחת חלק בראקציות מטמורפיות. תוספת מרובה של נוזלים מגמטים עשויה לשנות את הרכבם של סלעי הסביבה באופן קיצוני.מסיבה זו, לעתים קרובות ניתן למצוא מרבצים מתכתיים ומשקעים מנרלים בסביבת שולי אפייה.

התמרה הידרותרמית[עריכת קוד מקור | עריכה]

התמרה הידרותרמית היא תוצר של אינטראקציות בין סלע לבין נוזל בטמפרטורה גבוהה. ההבדל בהרכב הסלע הקיים והנוזל החודר גורר סדרת תגובות מטמורפיות ומטאסומטיות. הנוזל ההידרותרמי עשוי להיות מגמטי אולם גם עשוי להיות מי תהום או מי אוקיינוס. זרמי הערבול בתחתית האוקיינוס אחראים לתגובות מטמורפיות באזורי גבולות פתיחה בהם מתרחשת ניתן למצוא אזורים געשיים. הדפוסים של שינוים הידרותרמיים משמשים בחיפוש אחר מרבצים של עפרות מתכת.

התמרה דינמית[עריכת קוד מקור | עריכה]

מתרחשת באזורי העתק והיא תוצר של לחץ וחום מקומיים אשר מקורם בחיכוך שיוצרת תנועת הלוחות. מטמורפיזם דינמי מרסק ושובר את הסלעים ומקנה להם צורות מזוותות ומרקם קלאסטי.

המרקם של הסלעים באזורים אשר עברו התמרה דינמית תלוי בעומק בו הם נוצרו: ככל שנעמיק כך המעוות יהיה פחות פריך ויותר משיך (עיוות פלסטי).

התמרת פגיעה[עריכת קוד מקור | עריכה]

התמרה זו מתרחשת כאשר גוף חיצוני (לדוגמה מטאוריט או גוש קלאסטי גדול במיוחד אשר מקורו בהתפרצות געשית אלימה) מתנגש בפני כדור הארץ. התמרה מסוג זה מאופיינת בתנאי לחץ גבוהים ותנאי טמפרטורה נמוכים. גם המנרלים והטקסטורות הנוצרים מאפיינים תנאים אלה.

התמרת קבורה[עריכת קוד מקור | עריכה]

התמרה הנובעת משקיעה או קבורה מקומית של סלעי משקע.

התמרה נסוגה[עריכת קוד מקור | עריכה]

התמרה התמרה המתרחשת בתנאי ירידה של טמפרטורה ולחץ.

חדירה מגמטית וגרניטיזציה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תהליכי התמרה גורמים לעתים להתכה מלאה של סלעים וערבוב סלעי מקור שונים. התכה זו יוצרת חומר צמיגי הדומה בכל למאגמה ראשונית היוצרת סלעי יסוד פלוטוניים. עובדה זו עשויה ליצור אי-ודאות בזיהוי סלעי יסוד וסלעים מותמרים.

בתצפיות על גופים מגמטיים ניתן להבחין בשתי תופעות המציינות תהליכים שונים:

  • קיימת אחידות במבנה סלעי הסביבה ומתקיים גבול חד וברור בינם לבין גופי החדירה של המאגמה. גאולוגים הסיקו מכך כי גרניט, סיאניט וסלעים פלוטוניים אחרים הם תוצר של חדירת מאגמה נוזלית לתוך סלעי סביבה. מצב זה יוצר תעלומה: לאן נעלמו הסלעים שהיו במקום שבו כעת מצויים גופי החדירה? לכך יש תשובה חלקית: חדירת המאגמה חיממה את סלעי המקור, קימטה אותם ויצרה בהם סדקים, אליהם חדרה המאגמה הנוזלית לפני שהתקררה והתגבשה.
  • במקומות רבים אין מעבר חד בין סלעים מגמטיים לסלעים מגמטיים אחרים אלא מעבר הדרגתי. המסקנה המתבקשת היא כי סלעי הגרניט באותם מקומות נוצרו על ידי התמרה הידרותרמית ולא על ידי חדירה של מאגמה נוזלית. התמרה של סלעי סביבה שנותרו במקומם המקורי נקראת גרניטציה. גרניטציה מתרחשת כאשר הולכת החום והלחץ מתבצעת על ידי חדירת מים ולא על ידי חדירת מאגמה. תפקידם של המים בתהליך: הולכת חומרים בתמיסות בתוך גוש הסלע העובר התמרה.

קיומם של שני התהליכים במקביל מסביר את שתי התופעות.

סלעים מותמרים[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – סלע מותמר

התמרה יוצרת סלעים מותמרים שונים, שהבולטים בהם:

מרקמי התמרה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מרקמים אופייניים לסלעים מותמרים:

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]