METAMORFNÍ PROCESY
METAMORFNÍ STUPNĚ - ZÓNY - FACIE
Metamorfní stupeň závisí na maximální teplotě, jíž byla hornina v průběhu metamorfózy
vystavena. Podle vzrůstající teploty lze rozlišit čtyři metamorfní stupně: velmi nízký
stupeň (200 - 350°C), nízký stupeň (350 - 550°C), střední stupeň (550 - 650°C) a vysoký
stupeň (nad 650°C). Uváděné teplotní hranice jsou však pouze relativní, protože jejich
výše i rozmezí jsou významně ovlivňovány působícím tlakem.
Z hlediska metamorfního stupně můžeme obvykle metamorfózu klasifikovat jako slabou,
střední a silnou. U regionálně metamorfovaných hornin použil toto dělení jako jeden z
prvních švýcarský petrograf U. Grubenmann (1850-1924), který pro označení uvedených
metamorfních stupňů použil pojmy epizonální, mezozonální a katazonální. V souvislosti
s nimi vyčlenil Grubenmann tři metamorfní zóny: epizónu (zóna nejslabší přeměny),
mezozónu (zóna střední intenzity přeměny) a katazónu (zóna nejsilnější přeměny).
V původní Grubenmannově koncepci (1904) byly tyto zóny spojovány s hloubkou metamorfního
prostředí vyjadřovanou v délkových jednotkách. V současném pojetí jsou již Grubenmannovy
zóny definovány výhradně na základě termodynamických podmínek.
Základní typy metamorfních stupňů Grubenmanna:
- Epizóna je charakteristická velmi nízkou teplotou a slabým tlakem nadloží, který může
i chybět, působí zde však velmi silný tlak orientovaný. V této metamorfní zóně vznikají
minerály, z nichž za daných termodynamických podmínek jsou stabilní zejména hydratované
silikáty, jako je muskovit, mastek, chlorit, epidot a aktinolit. Horní teplotní hranicí
jejich vzniku se pohybuje přibližně kolem 500°C. Z hornin jsou pro podmínky epizóny
charakteristické fylity, kvarcity, chloritové, mastkové, sericitové a zelené břidlice.
- Mezozóny je typická stoupající teplotou a tlakem nadloží. Horní
teplotní hranice leží kolem 650°C. Orientovaný tlak může být stále ještě vysoký nebo již
klesá zhruba do středních hodnot. Z minerálů se zde běžně vyskytují biotit, muskovit,
staurolit, kyanit, antofylit, obecný amfibol, almandin a kyselé plagioklasy. Nejtypičtější
horninou vznikající v podmínkách mezozóny je svor a epidotový amfibolit, za specifických
podmínek se mohou vytvářet i dvojslídné nebo granátové ruly. Při kontaktní metamorfóze
odpovídají mezozóně střední části kontaktního dvora.
- Katazóna se vyznačuje vysokou teplotou a při regionální metamorfóze i velmi vysokým
tlakem nadloží. Při kontaktní metamorfóze může být tlak i slabý. Z typických minerálů se
tvoří ortoklas, bazické plagioklasy, andalusit, sillimanit, cordierit, granáty a pyroxeny.
Metamorfním podmínkám katazóny odpovídají biotitové, sillinanitové a cordieritové ruly,
granulity, eklogity, krystalické vápence a kontaktní rohovce. Grubenmannovo dělení bylo
celosvětově rozšířené zejména v období mezi oběma světovými válkami. V současnosti již
bylo postupně nahrazeno dalšími klasifikacemi, založenými např. na indexových minerálech
nebo principu metamorfních facií.