mineralomvandlingar

Mineralomvandlingar är processer där mineralers kemiska sammansättning eller kristallstruktur förändras som svar på förändringar i temperatur, tryck eller kemisk miljö. Sådana omvandlingar är centrala inom diagenes och metamorfism och kan ske utan att bergarten som helhet genomgår en dramatisk omslag, men ofta leder till nya mineralparageneser och texturer som speglar den PT-reaktionen bergarten har utsatts för.

De vanligaste mekanismerna för mineralomvandlingar är olika typer av omvandlingar i fast fas, nedbrytning och nybildning i närvaro av fluidor samt ersättningsreaktioner. I fast fas kan kristaller genomgå polymorfa övergångar eller diffusionsdrivna omspelningar som når nya stabila strukturer vid högre temperatur och tryck. I närvaro av vätska sker dissolution-precipitation, där delar av ett mineral upplöses i vätskan och nybildas som andra mineraler i närheten. Ersättningsreaktioner innefattar att ett mineral gradvis byts ut mot ett annat via gränsskikt eller genom metasomatism, där fluidtransport för med sig motjoner som omvandlar mineralinnehållet.

Vanliga exempel på omvandlingar är illitisering av lermineraler under låg till medelhög metamorfism, där kiselhaltiga clay minerals omvandlas till illit/muscovit, samt bildning av högre KF-komponenter som garnet eller stenos of olika typer vid ökande PT-villkor. Kofaktorer som fluidaktivitet, partikelstorlek och kemisk komposition styr vilka mineral som bildas och hur snabbt omvandlingen går.

Betydelsen av mineralomvandlingar ligger i att de dokumenterar geologiska PT-historier, fluiders närvaro och kemiska miljöer, och de används i rekonstruktioner av delskiktade metamorfiska pedigéer och diagenetiska utvecklingsbanor. Analysmetoder inkluderar petrography, XRD, electronmikroskopi och termodynamiska modeller för att avgöra parageneser och PT-förlopp.