III. Metamorf (átalakult) kőzetek

Eredetileg svéd bányászati kifejezés. A vasércet és más szulfidásványokat tartalmazó, archaikus, szívós, nagy keménységű, Ca,Al-szilikátokból álló telérkőzetekre használták, amelyek mészkövekben és dolomitokban jöttek létre magmabenyomulás eredményeként. Később – kortól függetlenül – a magma és a karbonátos mellékkőzetek érintkezésekor lejátszódó kémiai folyamatok eredményeként (kontakt pneumatolízis, kontakt metaszomatózis) keletkező, összetett ásványi komponensekből álló kőzetet (mész-szilikátos szaruszirtet) értettek alatta.

Napjainkban a szkarn pneumatolitos-hidrotermás fluidumok és a hőmérséklet hatására, nagy anyagtranszporttal jellemezhető folyamatok során keletkezett, kontakt metamorf kőzetet jelent.

A Szendrői-rögvidéket a földtörténeti paleozóikumban (óidőben) képződött kismértékben átalakult (metamorfizálódott) kőzetek (kristályos mészkő, márvány, fillit) építik fel, amelyek közül a Rakacai Márvány Formáció karbon korú. Kb. 350 millió évvel ezelőtt a területet hordozó lemeztöredéken egy ún. karbonátplatform épült ki, amelyen zátonyok telepedtek meg. Ennek meszes, karbonátos iszapjából jött létre a Rakacai Márvány kiindulási kőzete (protolitja), az a mészkő, amely később márvánnyá kristályosodott (kréta időszak, 3 kbar nyomás/400-450°C hőmérséklet).

A karbon korú márvány ma a felszínen Szendrő és Rakaca között nyomozható, a Rakaca-patak két oldalán, 15 km hosszan és 1,5 km szélességben. A kékesszürke és fehér sávos, rendkívül mutatós, metamorf kőzetet több védett feltárás is bemutatja a Rakaca felé kanyargó országút bevágásaiban.

A márvány felhasználása az ősidőkbe nyúlik vissza, de komolyabb bányászata a szocializmus éveiben, a 20. század második felében zajlott. Ekkor több kis kőfejtő üzemelt Rakaca és Rakacaszend térségében, amelyek a helyi férfilakosságnak is kiváló munkalehetőséget biztosítottak. A szép díszítőkőből jutott bőven a budapesti metróállomásokra, sőt még a moszkvai KGST-palota építéséhez is.

A márvány olyan, kalcitból és/vagy dolomitból álló metamorf kőzet, amelynek karbonátásvány-tartalma az 50%-ot meghaladja. A tiszta márvány több mint 95% karbonátásványt (kalcitot) tartalmaz. A szilikátos márványban a karbonátásvány-tartalom 50-95%. Szerkezete tömör, szemcsés. Színe a különböző szennyeződések szerint változik. Leggyakoribb a vas-oxid és a mangán-oxid okozta elszíneződés. Létezik vörös, szürke, fehér, carrarai és még számos változata. A hazai fajták (Siklós, Piszke) nem igazi márványok, csupán tömör mészkövek.

A márvány tetszetős felülete és időtállósága miatt évezredek óta kedvelt anyag. A márvány és a mészkő viszonylag elég kemény és tartós anyag. Fennmaradtak több ezer éves márványlépcsők is, melyek a mai napig nem koptak el teljesen. Szépsége mellett keménysége miatt volt igen kedvelt szoboralapanyag és építőanyag (burkolókő). Használják ablakpárkánynak, járólapnak, padlónak és fali burkolatnak is.

A ruszkicai márvány színe a fehértől a vörösig változhat.

A márvány olyan, kalcitból és/vagy dolomitból álló metamorf kőzet, amelynek karbonátásvány-tartalma az 50%-ot meghaladja. A tiszta márvány több mint 95% karbonátásványt (kalcitot) tartalmaz. A szilikátos márványban a karbonátásvány-tartalom 50-95%. Szerkezete tömör, szemcsés. Színe a különböző szennyeződések szerint változik. Leggyakoribb a vas-oxid és a mangán-oxid okozta elszíneződés. Létezik vörös, szürke, fehér, carrarai és még számos változata. A hazai fajták (Siklós, Piszke) nem igazi márványok, csupán tömör mészkövek.

A márvány tetszetős felülete és időtállósága miatt évezredek óta kedvelt anyag. A márvány és a mészkő viszonylag elég kemény és tartós anyag. Fennmaradtak több ezer éves márványlépcsők is, melyek a mai napig nem koptak el teljesen. Szépsége mellett keménysége miatt volt igen kedvelt szoboralapanyag és építőanyag (burkolókő). Használják ablakpárkánynak, járólapnak, padlónak és fali burkolatnak is.

A carrarai márvány színe fehér és különböző szürke árnyalatos lehet.

A csillámpala a kristályos palák közé tartozó, pelites szedimentekből keletkezett mezometamorf kőzet, amelynek fő ásványos elegyrészei a csillámok (muszkovit, paragonit, biotit, klorit) és a kvarc legtöbbször szabad szemmel is jól felismerhetők. Alapvető jellemzője, hogy a csillámok mennyisége meghaladja az 50%-ot, illetve sok kvarcot tartalmaz. Emellett muszkovit és biotit a legfontosabb alkotórészei. Kisebb mennyiségű alkotórészei az albit és az epidot. Lehetséges elegyrészei még kevés földpát (maximum 20%), gránát, disztén, sztaurolit, turmalin. Kisebb földpát-tartalmával (általában ˂20 v/v%) különbözik a gneisztől, de éles elhatárolás nem lehetséges, mert a földpátos csillámpala, amelyben a földpát mennyisége megközelíti a csillámokét, átmenetet jelent a gneisz felé.

Általában elegyrészei elkülönülnek, rétegeket alkotnak a kőzetben. A pala a csillámos réteglapok mentén válik el, ezért megjelenésében a csillám domináló. Csak haránttörések felületén ismerhetők fel a kvarcrétegek. Fajtáit a csillámok típusa szerint különböztetik meg. Képződése általában agyagos üledékekre vezethető vissza, de változatos kiinduló anyagok vezetnek a metamorfózis utáni csillámpalához.

Járulékos elegyrészei: titanit, rutil, apatit, turmalin, almandin, andaluzit, vagy nagyobb nyomáson a többi Al₂SiO₃ összetételű polimorf ásvány.

Színe a csillámok mennyiségétől és minőségétől függ: a világos ezüstfehértől a barnásfeketéig változhat.

Magyarország területén - felszínen vagy felszínközelben - csak a központi-alpi egység területén, a Soproni-hegységben és a Kőszegi-hegységben található. A felszín alatt nagy mélységekben szinte mindenhol megtalálható, így az alföldimélyfúrásokból is ismert.

Nagyon kisfokú vagy kisfokú metamorfózist szenvedett bazalt. A plagioklász földpátok az epidottal és a tremolittal együtt hirtelen összetétel változáson mennek át. Régebbi neve: diabáz.

Csomós pala, az olyan agyagpala, agyagos csillámpala, vagy fillit, melyben apróbb-nagyobb, többnyire azonban csak köles nagyságú csomók képződnek. Rokon vele a foltos pala, melyben a csomókat határozatlan alakú foltok pótolják. A kettő rendesen együtt szokott fellépni. A csomók sok esetben friss vagy már elváltozott, biotit pikkelyekkel s magnetit szemekkel sűrűn összekevert kordieritnek bizonyultak.

A gránátos csillámpalák a csillámpalákra jellemző hasadás mentén látható lemezes vagy táblás ásványok.

Gránátos csillámpalák csillámban (biotit és muszkovit) gazdagok, kvarc és földpát is jelen van. A rendszerint saját alakú gránátok kb. 5 mm-esek és a nyomás, valamint hőmérséklet változásának hatására nőttek a kőzetben. A leggyakoribb gránát változat a pirosas színű almandin. Nagyon jellegzetes a macskamezői (Răzoare, RO, Máramaros megye, Lápos-vidék) gránátos csillámpala.

A kovakő a kvarc régies ásványtani elnevezése, a szakirodalom ma már csak ritkán használja. Köznyelvi értelemben a szilícium-dioxid (SiO₂) mikrokristályos, kriptokristályos és hialinos szövetű változatainak összefoglaló neve. Gyakran használt elnevezései: opál, kvarcit, kalcedon, obszidián, tűzkő és flintkő. Ezen nevek közül sok egészen más kőzetet vagy ásványt jelöl valójában, vagy másra is alkalmazzák. Így például a radiolarit magyarban bevett neve szintén tűzkő, ezt pedig általában nem nevezzük kovakő-nek.

A metamorf kőzetek rendszerezése és elnevezése során az ásványos összetétel és a makroszkóposan látható szerkezet a két legfontosabb jellemvonás, melyet figyelembe vesznek, de a kémiai összetétel és az eredeti kőzet jellege is fontos tényező lehet. Ezeken túlmenően több jól definiált, speciális elnevezés is létezik a nevezéktanban, ami egyértelművé teszi a kőzettípus besorolását és azonosítását.

A metamorf kőzetek neve egy alapnévből és előtagok sorozatából áll. Az alapnév lehet az ásványos összetételből képzett (például amfibolit), vagy a szerkezetből adódó (például gneisz, ld. gneiszes szerkezet). Az előtag jellegzetes szerkezetre utalhat (például gyűrt gneisz vagy gyűrt fillit) vagy pontosítja az ásványos összetételt (például epidot-tartalmú gránátamfibolit).

A mész-csillámpalának fő alkotó része a szénsavas mész, míg a timföld, kovasav és egyéb elemek apró csillámpikkelyek, helyenként aktinolit-tűk és más ásványok alakjában különváltak benne. A tisztább rétegek helyenként szép kristályos mészkővé, másutt dolomittá váltak.

A mész-csillámpala nem foglal el nagyobb összefüggő területet, hanem a fillit rétegekben, leginkább pedig a fillit- és a kloritpala között többé-kevésbé vastag rétegeket, vagy lencse alakú telepeket képez.

Közepes és nagyfokú metamorf körülmények között keletkezett olyan metamorf kőzet, amelynek az újonnan létrejövő ásványok miatt gneiszes szerkezete van. Jellegzetesen világos színű, közép-, durvaszemcsés, metamorf kőzet. A csillámpaláktól durvább szemcsemérete (~2 mm), nagyobb földpáttartalma és kisebb csillámtartalma miatt különbözik, de a két típus között átmenetek lehetségesek. (Lásd: csillámpala)

Talkpala: rendszerint szürkésfehér vagy zöldes színű, zsíros tapintású, finom pikkelyes, leveles elválású kőzet. Fő ásványos elegyrésze a talk. Ezenkívül tartalmazhat kloritot, antigoritot, valamint reliktum ásványokat, így olivint, piroxéneket, karbonátokat (dolomitot, magnezitet).

Többféle módon keletkezhet: ultrabázisos kőzetek kisfokú regionális metamorfózisa útján, vagy magnéziumdús kőzetek pneumatolitos kontakt metamorfózisával.

Hidrotermás metaszomatikus körülmények között, olivin- és piroxéntartalamú ultrabázisos kőzetekből – dunitból, harzburgitból, lherzolitból – keletkezik.

Fő elegyrészei a szerpentinásványok: antigorit, krizotil, lizardit. Ezen kívül az eredeti kőzet ásványaiból – olivinből, piroxénből – is tartalmaz kisebb-nagyobb mennyiséget. Mellékes elegyrészei a magnetit és a kromit. Járulékos elegyrészei: talk, klorit, karbonátok (magnezit, dolomit).

Színe a sötétzöldtől a feketéig változhat. Ritkán palás, inkább tömeges megjelenésű, a mállással szemben eléggé ellenálló.

Magyaroszágon Felsőcsatáron (Vas-hegy), Ófalu környékén (Aranyos-völgy), valamint Perkupán található.

Díszítőkőként, szobrok és dísztárgyak készítéséhez használják. Leggyakoribb változata a szerpentin-azbeszt.

Kőzettanilag bázisos magmatitokból és kvarcos-földpátos, valamint pelites szerkezetekből, a granulit fácies p-T tartományában keletkezett kőzetek gyűjtőneve. Ezek a kőzetek olyan nagyfokú metamorf körülmények között képződnek (T≤650^oC; p~0,3-1 GPa), amikor a vízgőz nyomása elhanyagolhatóan kicsi a terheléses nyomáshoz képest, vagyis a körülmények rendkívül szárazak.

A granulit nagyfokú metamorf kőzet, amelyben a vas-magnézium-szilikátok alapvetően hidroxilmentesek. Fő összetevői a földpátok és ±kvarc. Tipikus mafikus ásványai a gránátok (almandin), ortopiroxének és diopszid összetételű klinopiroxén, valamint kianit, szillimanit, esetenként cordierit, továbbá rutil és ilmenit. Ugyanakkor a granulit és amfibol fáciesek fokozatos átmenetéről tanúskodó kőzetek tartalmazhatnak biotitot és hornblendét.

Olyan metamorf kőzet, amely zöld, barna és fekete színű amfibolokból és plagioklász-földpátokból áll és együttes mennyiségük a kőzet 75 v/v%-ánál nagobb. Az amfibolok részaránya az összes mafikus elegyrész több mint a felét teszi ki.

Színe leggyakrabban sötétzöld, barna vagy fekete. Többnyire finom- vagy középszemcsés, ritkábban durvaszemcsés kőzet, de előfordul palás szerkezetű is.

Magyarország medencealjzatában ismert az amfibolit a Fertőrákosi Agyagpala Formációban, az Alföldön (Szeghalom, Sarkadkeresztúr, Jászszentlászló környéki), a Dél-Dunántúlon, Baksa környéki mélyfúrásokból.

Nagy szilárdságú, igen szívós kőzet, ezért helyileg útépítésre használják, mert a tulajdonságai a bazaltéhoz hasonlóak.

A zöldpala (greenschist) olyan, palás megjelenésű, zöld színű, általában finomszemcsés metamorf kőzet, mely kisfokú epimetamorfózison (T=300-500 °C, p=3-8kbar) ment keresztül.

Zöld színét a benne előforduló klorit, aktinolit, epidot és ritkábban pumpellyit okozza. Használható önálló kőzetnévként, vagy a benne előforduló ásványok megjelenése és mennyisége alapján pontosabb kőzetnév is adható (például epidot tartalmú aktinolit-klorit pala).

Általában bázisos magmás kőzetek regionális metamorfózisa révén keletkezik. Jellegzetes elegyrészei: aktinolit, klorit, epidot, albit.

Hazánkban a felsőcsatári zöldpala-kőfejtőben lehet rálelni, egy időszakosan működő bányában.

Grafittartalmu agyagpala. Nálunk a Zsilvölgyben Petrozsény és Szurdok mellett fordul elő.

A fillit finom (-közepes) szemcseméretű (az egyes szemcsék szabadszemmel nem, de lupéval megkülönböztethetőek), kis metamorf fokon (regionális epimetamorfózis) képződött, metamorf kőzet, amely a párhuzamosan elrendeződött filloszilikátok következtében a teljes kőzeten átható tökéletes palásságot mutat. A foliációs felület általában selymesen csillogó fényű.

Agyagos, márgás üledékből átalakult, szürkés színű kristályos pala. Kiinduló kőzete a slír. Mésztartalmú slírekből mészfillitek, kevés meszet tartalmazókból kvarcfillitek lesznek. Mérettartomány szerint az agyagtól a durvaszemű homokig terjed.

Leggyakoribb ásványai: muszkovit (szericit), albit, klorit, kvarc.

Magyarországon a Kőszegi-hegységben fordul elő: Velemi grafitfillit, Velemi szericitfillit,

Velemi mészfillit.

A szuevit vagy svábit részben megolvadt anyagból álló kőzet, amely tipikusan üvegből és kvarcból vagy lítiumból álló breccsát képez, amely ütközés során keletkezik. A kőzettípusok és struktúrák azon csoportjához tartozik, amelyeket impaktumoknak hívnak.

Az impakt metamorfózis a lokális metamorfózis speciális esete, amikor igen rövid ideig tartó magas nyomás okoz változásokat a kőzetekben. Ilyen hatást okoz egy meteorit becsapódás vagy atomrobbantás. Ekkor a nyomás akár a 10 GPa értéket is meghaladhatja mikroszekundum-szekundum időtartamra, miközben a hőmérséklet tág határok – az alacsonytól az igen magas, több mint 1500^oC értékek között – változik. Ennek eredményeként az eredeti kőzetben a változások a részleges zúzódásoktól (breccsásodástól) a kőzetüvegesedésig terjednek.

A homokkő a diagenezis (a kőzetkialakulás folyamata) során cementálódott homok. A cementáló anyag lehet CaCO₃, SiO₂ vagy limonit. A bemutatott darab olyan kőzet része, amely kontkat-metamorfózison esett át. Ez azt jelenti, hogy az eredeti homokkövet egy magmás test hőhatása átalakította.

A márgák közé tartozó sekélytengeri, miocén kori üledék. Szürke, kékesszürke színű, finom homokszemcséket tartalmazó, csillámos, harmadidőszaki agyagmárga, egyhangú tengeri faunával.

A tufán általában a vulkáni piroklasztit finomabb szemű változatát értik. ha ez a kőzet a kéregmozgások során a mélybe kerül, ott a nagy nyomás és hőmérséklet hatására átkristályosodhat. Ez jól látszik a palás szerkezeten, ami az irányított nyomás egyik jele. Előfordul a K-Bükkben, ahol középső-felső triász riolit- és andezittufák metamorfizálódtak.