Reliable Academy | Study Materials | रूपांतरित खडक
रूपांतरित खडक


रूपांतरित खडक

भूकवचात प्रामुख्याने तीन प्रकारचे खडक आढळतात, ते म्हणजे प्राथमिक किंवा अग्निज खडक, द्वितीयक किंवा गाळाचे खडक आणि रूपांतरित खडक. अग्निज व गाळाचे हे दोन्ही प्रकारचे खडक भूकवचाच्या हालचालींनी खोलवर दडपले जातात काही जागी त्यांच्यात शिलारसाचे अंतर्वेशन (घुसण्याची क्रिया) होऊन ते तापवले जातात. मूळच्या खडकांवर अशा प्रकारे दाब व उष्णता यांचा वेगवेगळा किंवा एकत्रित परिणाम होऊन त्यांच्या खनिज संघटनात व संरचनांमध्ये बदल होतो आणि त्यांचे रूप पालटते. मूळचे रूप अंशतः किंवा समूळ पालटलेल्या अशा खडकांना रूपांतरित खडक म्हणतात.

संख्यात्मक दृष्ट्या भूकवचातील खडकांत अग्निज किंवा गाळाच्या खडकांपेक्षा रूपांतरित खडकांचे प्रमाण सर्वांत जास्त आढळते. विशेषतः भूखंडांच्या कवचातील खडकांत रूपांतरित खडक हा सर्वांत महत्त्वाचा प्रकार आहे. रूपांतरित खडकांपैकी बरेच खडक मुळात स्तरित गाळांचे खडक असून दाब व उष्णता यांच्या परिणामाने त्यांना सध्याचे रूप प्राप्त झाले असावे, हे मत सर्वप्रथम जेम्स हटन यांनी मांडले. चार्ल्स लायेल यांनी प्रिन्सिपल्स ऑफ जिऑलॉजी  (१८३३) या पुस्तकात त्याचा पुनरुच्चार केला. या खडकांना ‘बदललेल्या रूपाचे’ या अर्थी ‘मेटमॉर्फिक’ ही संज्ञाही त्यांनीच सुचविली.

वाढते तापमान, दाब व बदलती रासायनिक परिस्थिती या प्रकारच्या भौतिक व रासायनिक बाह्य परिस्थितीत बदल झाल्यामुळे खडकातील खनिजांचा भौतिक-रासायनिक समतोल बिघडतो. अशा परिस्थितीत घनावस्थेतील खडाकांच्या खनिज घटकांत व त्यांच्या संरचनांत फेरबदल घडवून नव्या परिस्थितीशी जुळवून घेण्याच्या व पुन्हा समतोल स्थापन करण्याच्या करण्याच्या प्रयत्नांतून रूपांतरण घडून येते.

रूपांतरणाच्या प्रक्रिया निसर्गात प्रत्यक्षात चालू असताना पाहण्यास मिळत नाही अथवा करणेही शक्य होत नाही. त्यामुळे निसर्गात उघड्या पडलेल्या खडकांमध्ये बदल न पावलेल्या गाळांच्या खडकांपासून तो क्रमाक्रमाने वाढत्या प्रमाणावर बदल होत जाऊन शेवटी स्वरूप पूर्ण पालटलेल्या अवस्थेपर्यंतच्या खडकांचा अभ्यास करून त्यावरूनच रूपांतरणाची यंत्रणा व गति-उष्णीय प्रक्रिया (यासंबंधी माहिती पुढे दिली आहे) यासंबंधीचे निष्कर्ष काढावे लागतात.

भूकवचाच्या ज्या उथळ थरात वातावरणप्रक्रिया व संधानीकरण (घट्ट जोडले जाण्याची क्रिया) घडून येते त्यापेक्षा अधिक खोल थरात रूपांतरणाची क्रिया घडते. संधानीकरण व वातावरणक्रिया सामान्य तापमान व दाबाच्या परिस्थितीत घडून येत असल्यामुळे त्यांचा अंतर्भाव रूपांतरणात करीत नाहीत. रूपांतरणाची वरची सीमा म्हणजे उष्णतेने खडक वितळून लागून त्यांचा शिलारस तयार होणे पण याही परिस्थितीत मूळच्या खडकांतील काही ओळखीच्या खुणा नष्ट न होता शिल्लक राहिल्या असतील, तर या क्रियेचा अंतर्भाव अत्युच्च रूपांतरणात केला जातो. रूपांतराच्या बहुतेक प्रकारांत मूळच्या खडकांच्या घटक खनिजांचे अंशतः किंवा संपूर्ण पुनर्स्फटिकीभवन होते आणि त्यांच्या नवीन संरचना तयार होतात परंतु पुनर्स्फटिकीभवन न होता दिष्टदमनामुळे (एका दिशेने पडलेल्या दाबामुळे) खडकांचे केवळ भरडून चूर्ण होणे, या क्रियेचाही समावेश रूपांतरणात करतात.

 

रूपांतरणाचे कारक : रूपांतरणाची क्रिया प्रामुख्याने उष्णता, दाब व रासायनिक क्रियाशील द्रायू (द्रव अथवा वायू) यांच्यामुळे घडून येत असल्यामुळे त्यांना रूपांतरणाचे कारक म्हटले जाते. दाबाचे जलस्थितिक अथवा एकसमान दाब आणि दिष्टदमन असे दोन प्रमुख प्रकार आहेत. या दोन्ही प्रकारच्या दाबांचे परिणाम अगदी भिन्न प्रकारचे असल्यामुळे हे दोन्ही स्वतंत्र कारक मानले जातात. एकसमान दाबामुळे पदार्थाच्या आकारात फरक पडत नाही पण त्याचे आकारमान कमीजास्त होते. याउलट दिष्टदमनामुळे आकारानात विशेष फरक न होता आकारात दिष्टदमनामुळे आकारमानात विशेष फरक न होता आकारात बदल होऊन पदार्थाचे विरूपण होते. हे दाब पृथ्वीच्या कवचातील खडकांच्या भारामुळे व कवचाच्या हालचालींमुळे निर्माण होतात.

पृथ्वीच्या पृष्ठापासून जसजसे खोल जावे तसेतसे वाढत जाते. कवचाच्या हालचालींमुळे उथळ भागातील खडक खोल जागी हलवले गेल्यास त्यांचे तापमान खूप वाढते. कवचाच्या खोल जागी काही कारणाने निर्माण झालेला शिलारस कवचाच्या उथळ भागात घुसल्यामुळेही अशा अंतर्वेशनाच्या लगतच्या खडकांना उष्णता मिळते.

रासायनिक क्रियाशील द्रायू हा रूपांतरणाच्या क्रियेत सर्वांत महत्त्वाचा घटक आहे. पुनर्स्फटिकीभवनाची क्रिया खनिजांच्या अंशतः किंवा पूर्ण विद्रावाने (विरघळण्याच्या क्रियेने) घडून येते. खनिजांच्या रेणूसमूहांची मूळची मांडणी बदलून नवी मांडणी होण्यासाठी त्यांचे एका जागेवरून दुसरीकडे स्थलांतर व्हावे लागते. या स्थलांतरासाठी क्रियाशील द्रायूंचा वाहक म्हणून उपयोग होतो. खडकात सर्वत्र आढळणारी वाहक द्रव्ये म्हणजे खडकांतील अनंत सूक्ष्म भेगा व छिद्रे यांतून बाष्पनशील (बाष्पाच्या रूपात उडून जाणारे) द्रव हे असतात. यांतील सर्वांत महत्त्वाचा घटक पदार्थ पाणी हा आहे. शिलारसातून बाहेर खडकात विसर्जित होणाऱ्या (पसरणाऱ्या) कार्बनडायऑक्साइड, बोरिक अम्ल, हायड्रोफ्लयुओरिक अम्ल इ. वायुरूपातील द्रव्यांची पाण्याला जोड मिळते. पातालीय (खोल जागी असलेल्या) शिलारसाचे स्फटिकीभवन पूर्ण होत आले म्हणजे त्याच्यात विरघळलेल्या स्थितीत असलेली बाष्पनशील द्रव्ये शेवटी उरणार्याव अगदी थोड्या द्रवभागात संहत होतात (एकवटली जातात) आणि त्यांचा दाब वाढून शेवटी ही द्रव्ये आजूबाजूच्या खडकांच्या भेगांत आणि छिद्रातून दूरवर पसरतात.

 

रूपांतरणाचे प्रकार : उष्णता, एकसमान दाब, दिष्ट दाब व रासायनिक क्रियाशील द्रायू हे रूपांतरणाचे चार घटक स्वतंत्रपणे एक एकटे किंवा कमीअधिक प्रमाणात एकमेकांना सहकार्याने खडकांवर कार्य करतात. त्यांच्या कमीअधिक प्रभावानुसार रूपांतरणाचे वेगवेगळे प्रकार होतात. रूपांतरण्याच्या ज्या ज्या खनिजांचे पुनर्स्फटिकीभवन घडते, तेथे रासायनिक क्रियाशील द्रायू असावेत लागतात पण इतर कारकांपैकी कधी उष्णता अधिक प्रभावी, तर कधी दिष्ट दाब अधिक प्रभावी असे होऊ शकते.

 

उष्णीय रूपांतरण : कवचाच्या उथळ भागात शिलारस घुसून अग्निज राशी तयार होताना, त्या राशींच्या आजूबाजूच्या भागांत राशीला संलग्न असणाऱ्या स्थानीय खडकांत जे रूपांतरण घडून येते, त्यात उष्णता हाच सर्वांत प्रभावी प्रमुख घटक असतो. शिलारस घुसताना त्याच्या सभोवतीचे खडक बाजूस सारले जातात त्यामुळे त्या खडकांवर थोडाबहुत दिष्ट दाबाचा परिणाम क्षुल्लक वा कमी प्रभावी असतात, शिलारसातून बाहेर पडणारी बाप्पनशील द्रव्ये व वायू आजूबाजूच्या खडकांत शोषले जातात. या द्रायूंच्या साहाय्याने खनिजरूपांतरीत व पुनर्स्फटिकीभवन होणे फार सुलभ जाते. उष्णता हा प्रमुख घटक असणाऱ्या या प्रकाराला ‘उष्णीय रूंपातरण’ हे नाव आहे.

उष्णीय रूपांतरणाचे उत्ताप रूपांतरण, संस्पर्शी रूपांतरण, भर्जन रूंपातरण व उष्णवायव रूपांतरण असे पोटभेद आहेत. मात्र हे पोटभेद एकमेकांपासून स्पष्टपणे वेगळे करता येत नसून त्यांच्या सीमारेषा अस्पष्ट व एकमेकींत मिसळून जाणाऱ्या आहेत. खडक प्रत्यक्ष न वितळता त्यांच्यात परोकोटीच्या उष्णतेमुळे जाणाऱ्या आहेत. खडक प्रत्यक्ष न वितळता त्यांच्यात पराकोटीच्या उष्णतेमुळे जे बदल घडून येतात, त्यांना उत्ताप रूपांतर हे नाव आहे. स्थानिक खडकांचे तुकडे तुटून ते सर्व बाजूंनी शिलारसाने वेढले गेले असता अशा खडकांच्या तुकड्यांत सर्वोच्च तापमानामुळे होणारे बदल आढळतात. संस्पर्शी रूपांतरण हे त्यापेक्षा काहीशी कमी तापमानाला घडून येते. अंतर्वेशी अग्निज राशींच्या आजूबाजूच्या खडकांत या प्रकारचे रूपांतरण घडते. काही अग्निज राशी (उदा., बेसाल्टी लाव्हे व कमी जाडीच्या अग्निज भित्ती) इतक्या वेगाने थंड होतात की, त्यांच्या स्पर्शपृष्ठाला लागून असलेल्या स्थानिक खडकांत फारसे पुनर्स्फटिकीभवन न होता ते केवळ भाजले गेल्यासारखे होतात. या प्रकारात भर्जन रूपांतरण म्हणतात. अग्निज राशी घुसलेल्या स्थानिक खडकात शिलारसातील द्रायूंची प्रत्यक्ष भर पडून कित्येक नवी खनिजे तयार होतात. या क्रियेला उष्णवायव रूंपातरण हे नाव आहे.


न्यपदलिक रूपांतरण : उष्णतेचे प्रमाण अत्यल्प किंवा शून्य असून केवळ दिष्ट दाबाचे सर्वाधिक प्रभाव असणाऱ्या रूंपातरणाला ‘न्यपदलिक रूपांतरीत’ हे नाव आहे. ताण किंवा संपीडन (दाबले जाण्याची क्रिया) या प्रकारच्या एका विशिष्ट दिशेने कार्य करणाऱ्या दांबाना दिष्ट दाब म्हणतात. भूकवचाच्या हालचालींमुळे खडकांवर ताण, संपीडन अथवा कर्तरी (कातरण्याची क्रिया) अशा प्रकारते दाब कार्य करतात आणि खडकांच्या राशी एकमेंकावर घसटल्या जाऊन त्यांचे दलन व चूर्णन होते. ही क्रिया कवचाच्या अगदी उथळ भागातच घडते, कारण जो जो खोल जावे तसे खडंकांचे तापमान वाढते आणि चोहोबांजूनी एकसमान असणारा संसीमक दाबही वाढतो. त्यामुळे खडक ठिसूळ व भंगुर न राहता त्यांचे विरूपण आकार्य स्वरूपाचे होते. दिष्टदाबामुळे खडकांचे न्यपदलन घडून येते, तेव्हा नव्या खनिजांचे पुनर्स्फटिकीभवन न होता कर्तन पातळंयाना समांतर अशा नव्या संरचना मात्र निर्माण होतात.

 

गति-उष्णीय रूपांतरण : भूकवचात खोल जागी उष्णता व दिष्ट दाब यांचे सहकार्य होऊन खडकांचे विस्तीर्ण क्षेत्रात प्रभावी रूंपारतण घडून येते. या रूपांतरणात खडकातील खनिजांचे संपूर्ण पुनर्स्फटिकीभवन होऊन अनेक नवी खनिजे तयार होतात. त्याचप्रमाणे खनिजांच्या नव्या संरचना तयात होतात. दिष्ट दाबामुळे खनिजांचे वितळबिंदू स्थानिकरीत्या दाबाचा प्रभाव असेतोपर्यंत तात्पुरते उतरतात. त्यामुळे खनिजांच्या रेणुसमूहांचे विसरण (परस्परांत मिसळण्याची क्रिया) व पुनर्स्फटिकीभवन होण्यास हे नाव आहे. सामान्यापणे गिरीजनक (पर्वतनिर्मात्या) हालचालींतून निर्माण झालेल्या घडींच पर्वताच्या प्रदेशात हे रूपांतरण अधिक प्रमाणात आढळते. हे रूपांतर नेहमी बऱ्याच मोठ्या विस्तृत प्रदेशात हे रूपांतरण अधिक प्रमाणात घडून येत असल्यामुळे त्याला ‘प्रादेशिक रूपांतरीत’ असेही नाव आहे.

 

भार रूपांतरण : उभ्या दिशेने क्रियाशील असणाऱ्या दिष्ट दाबामुळे म्हणजे प्रामुख्याने वरच्या खडकांच्या भारामुळे आणि वाढती उष्णता व रासायनिक क्रियाशील द्रायू यांच्या साहाय्याने खोल जागी असणाऱ्या खडकांत जे रूपांतरीणाचे बदल घडून येतात त्यांना भार रूपांतरण हे नाव आहे. या प्रकारात भूकवचाची प्रत्यक्ष हालचाल होत नसल्यामुळे या रूपांतरणाला गतिक भार रूपांतरणाच्या विरुद्ध या अर्थाने ‘स्थितीक रूपांतरण’ ही संज्ञा वापरली जाते.

 

पातालीय रूपांतरण : भूकवचात पृष्ठभागापासून जो जो खोल जावे तसे तापमान व संसीमक दाब वाढत जातात. त्यामुळे खडकांची आकार्यता वाढते आणि त्यांच्यावर परिणामकारक ठरू शकणाऱ्या दिष्ट दाबाचे मूल्य कमी होऊ लागते. शेवटी पुरेशा खोलीवर प्रत्यक्ष परिणामकारक होणाऱ्या दिष्ट दाबाचे मूल्य शून्यावर येऊन तेथे केवळ एकसमान दाब व उष्णता हेच घटक प्रभावी होतात. अशा रूपांतरणात मूळच्या खनिजांचे संपूर्ण पुनर्स्फटिकीभवन होते परंतु नव्या संरचना मात्र फारशा निर्माण होत नाहीत. वाढत्या एकसमान दाबामुळे ज्यायोगे खडकांचे एकूण आकारमान घटेल अशी, अधिक घनतेची नवी खनिजे तयार होतात. ही सर्व खनिजे एकाच वेळी पुनर्स्फटिकीभूत होत असल्यामुळे एकसारखी कणी असणारे ग्रॅन्युलाइट खडक तयार होतात. प्रभावी एकसमान दाब व उच्च तापमान हे घटक प्रामुख्याने खोल जागीच आढळत असल्यामुळे रूपांतरणाच्या या प्रकाराला पातालीय रूपांतरण हे नाव दिले आहे.

 

रूपांतरित खनिजे व संरचना : रूपांतरण प्रक्रियेत खनिजांची होणारी रूपांतरे प्रामुख्याने मूळच्या खडकांचे खनिज संघटन व रूपांतरणाचा प्रकार या दोन घटकांलर अवलंबून असतात. ज्यात बाहेरून काही नवीन द्रव्यांची भर पडते असे उष्णवायव रूंपातरण सोडल्यास आणि जलांश व कार्बन डाय-ऑक्साइड यांचा अंशतः होणारा र्हा स सोडल्यास रूपांतरण प्रक्रियेत खडकांच्या मूळच्या रासायनिक संघटनामध्ये कसलाही बदल होत नाही. उदा., क्वॉर्ट्‌झ, शुभ्र अभ्रक, क्लोराइट, ॲल्युमिनियमाचे सजल सिलीकेट व अस्टफटिकी लोह ऑक्साइड यांचा बनलेला मृत्तिकाश्म (शेल) हा मूळचा खडक असेल तर त्याचा उष्णीय रूपांतरणाने काँर्टझ, अँडॅलुसाइट, कॉर्डिएराइट, कृष्णाभ्रक व फेल्स्पार ही खनिजे असलेला हॉर्नफेल्स खडक तयार होईल, तर त्याच मूळच्या मृत्तिकाश्मापासून गति-उष्णीय रूपांतरणाने क्वॉर्ट्झ, शुभ्र अभ्रक, कृष्णाभ्रक व गार्नेट ही खनिजे असलेला गार्नेटी-अभ्रकी सुभाजा (सहज फुटणारा खडक) तयार होईल परंतु या तीनही खडकांचे रासायनिक संघटन सारखेच असते.

खडकांच्या संघटनात असंख्य प्रकार असले, तरी मूळच्या संघटनाच्या दृष्टीने रूपांतरणाचा विचार केल्यास असे दिसते की, या सर्व खडकांचे चार ठळक गटांत वर्गीकरण करता येते. या प्रत्येक गटात अनेक प्रकारच्या खडकांचा समावेश होत असला, तरी प्रत्येक गटातील खडकांचे खनिज व रासायनिक संघटन समान असून इतर गटांतील खडकांच्या संघटनांपेक्षा अगदी भिन्न असते. हे चार गट म्हणजे (१) मृण्मय खडक (२) वालुकामय गाळाचे खडक, सिकत (सिलिकेचे प्रमाण अधिक असलेले) अग्निज खडक आणि सिकत सुभाजा व पट्टिताश्म खडक (३) चुनखडक व इतर कार्बोनेटी खडक आणि (४) मध्यम सिकत व अल्पसिकत (सिलिकेचे प्रमाण मध्यम व अल्प असलेले) अग्निज खडक.

मृण्मय खडकांमध्ये प्रामुख्याने खडकांच्या रासायनिक अपघटनामुळे (मोठ्या रेणूचे तुकडे होऊन लहान रेणू तयार होण्याच्या क्रियेने) तयार होणारे अतिसूक्ष्मकणी पदार्थ आणि थोड्या प्रमाणात खडकांचा अपघटित न झालेला सूक्ष्मकणी भुगा यांचे मिश्रण असते. हे सर्व घटक पृष्ठभागी असणाऱ्या सर्वसामान्य दाब व तापमानाच्या परिस्थितीशी समतोलाच्या स्थितीत असतात. रूपांतरणाच्या प्रक्रियेत जसजसे दाब व तापमान वाढत जातील, तसतसे या घटकांत बदल होत जाऊन खनिज रूपांतरणाच्या प्रक्रिया अखंडपणे चढत्या श्रेणीने घडून येतात. त्यामुळे हे खडक रूपांतरणाचे सूक्ष्म बदल दाखविण्यासाठी विशेष उपयुक्त ठरतात. याच्या उलट दुसऱ्या गटातील खडकांत प्रामुख्याने असलेली क्वॉर्ट्झ व फेल्स्पार ही घटक खनिजे दाब व तापमान यांच्या दीर्घ पल्ल्यातही न बदलता स्थिर राहात असल्यामुळे हे खडक निम्न श्रेणीच्या रूपांतरणातच बदल योग्य रीत्या दाखवू शकत नाहीत. उच्च श्रेणीच्या रूपांतरणातच या खडकांत काही लक्षणीय बदल झालेले दिसतात.

चुनखडकांच्या गटामध्येही शुद्ध कॅल्शियम कार्बोनेटाचे बनलेले खडक रूपांतरणाच्या प्रक्रियेत रासायनिक दृष्ट्या स्थिर राहात असून केवळ पुनर्स्फटिकीभवनाखेरीज त्यांच्यात कसलाही खनिज बदल होत नाही. याच्या उलट डोलोमाइटयुक्त खडक व इतर असुद्धी असणारे चुनखडक हे रासायनिक दृष्ट्या अस्थिर समतोलाच्या अवस्थेत असून तापमान व दाब यांची परिस्थिती बदलताच त्यांचे रूपांतरण अत्यंत त्वरेने नव्या खनिजसमूहामध्ये होते. रूपांतरणाची ही प्रक्रिया एकदा सुरू झाली की, अत्यंत वेगाने ती पूर्ण होते. उपलब्ध असणारी उष्णता हाच या प्रक्रियेचा नियंत्रक घटक असतो. या रूपांतरणात प्रामुख्याने कॅल्शियम व मॅग्नेशियम कार्बोनेटे आणि सिलिका यांच्यात विक्रिया घडून येते व त्यातून मुक्त होणारा कार्बन डाय-ऑक्साइड वायू खनिजांच्या रूपांतरणात वाहक माध्यम म्हणून साहाय्यकारी होतो. प्रक्रिया सुरू होण्यासाठी आवश्यक तेवढी उष्णता उपलब्ध नसल्यास प्रक्रिया मुळीच घडून येत नाही पण एकदा पुरेशा उष्णतेच्या पुरवठ्याची स्थिती निर्माण झाली की, रूपांतरणाची प्रक्रिया अत्यंत वेगाने पूर्ण होते. त्यामुळे कित्येक क्षेत्रांत रूपांतपण झालेले खडक आणि न बदलता मूळच्या स्थितीत राहिलेले खडक यांच्यात स्पष्ट विभागणी रेषा दिसून येते.


चवथ्या गटातील अल्पसिकत खडकांत लाइमसोडा प्लॅजिओक्लेज, पायरोक्सीन, ऑलिव्हीन व लोखंडाची धातुके (कच्चा रूपातील धातू) ही प्रमुख खनिजे असतात. बदलत्या तापमान-दाबाच्या परिस्थितीत ही सर्व खनिजे सहज बदलणारी आहेत. त्यामुळे मृण्मय खडकांप्रमाणेच या गटातील खडकांतही रूपांतरणाच्या क्रमाने वाढणाऱ्या क्षेणींचे बदल स्पष्टपणे घडून आलेले दिसतात.

रूपांतरणाच्या प्रक्रियेत खडक न वितळता किंवा त्याचे विद्रावण न होता घनावस्थेत राहिलेला असतो. कोणत्याही क्षणी खडकाचा अत्यल्प भाग अल्पकाळासाठी द्रवावस्थेत असतो. त्याचा परिणाम रूपांतरित खडकांच्या पोतावर व वयनावर (विणीवर) स्पष्ट दिसून येतो. कित्येक रूपांतरित खटकांत त्यांचे संपूर्ण पुनर्स्फटिकीभवन झालेली असूनही मूळच्या खडकांचे स्तरण, इतर गाळाच्या संरचना, तसेच जीवाश्मांचे (शिळारूप अवशेषांचे) बाह्याकार जसेच्या तसे टिकून राहिलेले आढळतात.

रूपांतरणाच्या प्रक्रिया घनावस्थेत घडून येत असल्यामुळे त्यांच्यातील खनिजांची बदलत्या तापमान-दाबाच्या परिस्थितीतील समतोलाची अवस्था फार सावकाशीने साधली जाते. त्यामुळे कित्येक रूपांतरित खडकांत ही समतोल अवस्था अपुरू राहून विलंब परिणाम स्पष्ट दिसतो. यामध्ये बदललेल्या तापमान-दाबाच्या परिस्थितीत अस्थिर झाल्यामुळे ज्या खनिजांचे रूपांतरण इतर नव्या स्थिर खनिजांत व्हावयास हवे तसे न होता ती खनिजे तशीच टिकून राहिलेली दिसतात. कित्येकदा खनिजांची रूपांतरण प्रक्रिया सुरू झाल्यावर त्यांच्याभोवती नव्या बदललेल्या खनिज पदार्थाचे कवच निर्माण होते आणि त्याच्यामुळे आतील खनिज भागाचे रूपांतरण होण्यात अडथळा येतो. अशा प्रकारे नव्या बदललेल्या परिस्थितीत तशीच मूळ्च्या अवस्थेत राहिलेली खनिजे किंवा त्यांचे भाग यांना अवशिष्ट खनिजे म्हणतात. उदा., पातालीय रूपांतरणाच्या परिस्थितीत गॅब्रोचे एक्लोजाइटात रूपांतरण होताना मूळच्या डायालेजाचे रूपांतरण ओंफॅसाइटात व गानेंटात व्हावयास हवे, तसे व होता काही ठिकाणी एक्लोजाइटात डायालेज अवशिष्ट खनिजाच्या रूपाने तसेच राहिलेले दिसते.

रूपांतरणाच्या चढत्या श्रेणीतील बदलांच्या मानाने उतरत्या क्रमाच्या बदलाच्या प्रक्रियेत समतोलाची स्थिती गाठणे अधिकच अवघड असते. रूपांतरणाच्या उच्च तापमानाला स्थिर असणारी खनिजे पुनर्स्फटिकीभूत झालेली असतात पण तापमान कमी होऊ लागून खडक थंड होताना या खनिजांच्या रूपांचरणातील विलंब परिणाम इतका मोठा असतो की, ही खनिजे नव्याने उतरत्या तापमानात मुळीच बदल न होता तशीच राहतात. हे असे घडते म्हणूनच उच्च श्रेणीच्या रूपांतरित खडकांचे सर्वसामान्य तापमान व दाबाच्या परिस्थितीत परीक्षण करणे आपणास शक्य होते. मात्र पुरेसा दीर्घ कालावधी आणि त्याच्या जोडीला दिष्टदमन मिळाल्यास उलट दिशेनेही रूपांतरणाचे बदल घडून येणे शक्य असते. गिरिजनक हालचालींमुळे पातालीय रूपांतरण क्षेत्रातील एखादा स्फटिकी सुभाचा अथवा पट्टिताश्म उचलला जाऊन रूपांतरणाच्या मध्य किंवा अधिवाभागाच्या क्षेत्रांत आणला गेला, तर त्याचे खनिज संघटन व संरचना यांच्यात बदल होऊन नव्या परिस्थितीशी जुळणारी खनिजे व संरचना तयार झालेल्या दिसतात. आल्प्स व हिमालय पर्वतरांगांतील खडकांत अशी उदाहरणे मिळाली आहेत. अशा उतरत्या क्रमाच्या रूपांतरमाला प्रतिगामी रूपांतरण म्हणतात.

उष्णीय (संस्पर्शी) व पातालीय रूपांतरपणात उष्णता व एकसमान दाब हे प्रमुख घटक असतात. उष्णतेचा सर्वासाधारण परिणाम खडक व खनिजे यांच्यातील बाष्पनशील द्रव्ये बाहेर पडणे व एकूण आकारमान वाढणे या स्परूपाचा असतो. आकारमानात बदल न होता तापमान वाढल्यास नव्याने तयार होणारी खनिजे उष्णता शोषून घेतली अशा प्रकारची असतात. एकसमान दाबाचा परिणाम काहीसा उष्णतेच्या परिणामाच्या उलट प्रकारचा असतो म्हणजे त्याच्या प्रभावाने कमी आकारमानाची, अधिक घनतेची खनिजे तयार होतात.

उष्णता आणि एकसमान दाब यांच्या प्रभावाखाली विशेषतः दिष्टदमनाचा अभाव असताना जी खनिजे पुनर्स्फटिकीभूत होतात, त्यांना अप्रतिबल खनिजे म्हटले जाचते. या खनिजांत अँनॉर्थाइट, पोटॅशफेल्स्पार ऑजाइट, हायपर्स्थीन, ऑलिव्हिन, अँडँलुसाइट, सिलिमनाइट, कॉर्डिएराइट, स्पिनेल इत्यादींचा समावेश होत असून ही खनिजे प्रामुख्याने उष्णीय व पातालीय रूपांतरणाने तयार झालेल्या खडकांतच आढळतात, ही सर्व खनिजे दिष्टदमनाच्या अवस्थेत अस्थिर असतात.

 

दिष्टदमनाचा प्रभाव : रूपांतरणाच्या अधि- व मध्य- विभागात दिष्टदमन हा घटक अत्यंत प्रभावी असतो. दिष्टदमन ही अवस्था अस्थिर असून ज्या वस्तूवर दिष्टदमनाचे कार्य होत असेल तिच्यात विरूपण घडून येऊन दिष्टदमनाचे कार्य होत असेल तिच्यात विरूपण घडून ज्या वस्तूवर दिष्टदमनाचे विसर्जन होण्याची नैसर्गिक प्रवृत्ती असते. खडकांचे विरूपण त्यांच्या घटक खनिजांत आंतरकणी, तसेच कण्याभ्यंतरीय हालचाली किंवा खनिजांचे पुनर्स्फटिकीभवन होऊन घडू शकते.

वाढत्या तापमानानुसार परिणामकारक ठरू शकेल अशा दिष्टदमनाचे महत्तम मूल्य कमी होते. त्यामुळे त्याच्या कार्यशीलतेची अभिसीमाही कमी होत जाते. भूकवचात अधिक खोल जागी दिष्टदमनाचा प्रभाव अत्यंत कमी होतो. भूपृष्ठानजीकच्या उथळ भागात दिष्टदमनामुळे कठीण व ठिसूळ पदार्थ भरडले जाऊन त्यांचा चुरा होतो. अधिक खोल भागात वाढत्या तापमानामुळे खडकांची दृढता कमी होते आणि त्यांचे विरूपण भंगण्याने होण्याऐवजी आकार्य प्रवाह व पुनर्स्फटिकीभवन या प्रकारांनी होते.

दिष्टदमनामुळे खनिजांचे वितळबिंदू कमी होतात आणि त्यांची विद्राव्यता वाढते. त्यामुळे खनिजांच्या पुनर्स्फटिकीभवनामध्येही दिष्टदमन हा घटक प्रभावी ठरतो. दिष्टदमनाचा परिणाम म्हणून खनिजाच्या ज्या बिंदूवर सर्वांत जास्त दाब असेल तेथे विद्रावण घडून येते आणि सर्वांत कमी दाबाच्या बिंदूपाशी अवक्षेपण (साका बनण्याची वा साचण्याची क्रिया) घडते. ज्या बिंदूशी विद्रावण घडते तेथे सूक्ष्म प्रमाणात निर्माण झालेला द्रवभाग तेथून निसटून कमी दाबाच्या बिंदूपाशी येतो आणि त्या जागी पुन्हा घनरूप होतो. असे होत असतानाच नव्या परिस्थितीत स्थिर राहातील अशा आंतरिक स्फटिकरचनेच्या खनिजांत त्यांचे पुनर्स्फटिकीभवन होते. ही क्रिया जोवर खडकावर दिष्टदमन आहे तोवर चालूच राहून खडकातील मूळच्या खनिजांचे रूपांतरण ज्यांच्यात दिष्टदमन अधिक बदल घडवून आणू शकणार नाही अशा नव्या खनिजसमूहात होते. ही खनिजे महत्तम दाब असणाऱ्या दिशेला लंब दिशेने वाढतात आणि किमान दाबाच्या दिशेला समांतर असे त्यांचे लांबट किंवा चपटे स्फटिक तयार होतात. यामुळे त्यांच्या नवीन संरचना निर्माण होतात.

दिष्टदमनामुळे खडकांच्या घटक खनिजांची प्रत्यक्ष हालचालही घडून येऊ शकते. ही हालचाल अंशतः ढलप्याच्या आकाराच्या चपट्या खनिजांच्या घूर्णनामुळे (गोल फिरण्यामुळे) आणि अंशतः खनिजातील पाटनपृष्ठांना [⟶ पाटन], तसेच विसर्पणतलांना अनुसरून झालेल्या सरकण्यामुळे होते. यामुळे सर्व घटक खनिजे महत्तम दाबाला लंब असलेल्या दिशेत समांतर अशी रचली जातात. दिष्टदमनाच्या प्रभावामुळे अभ्रकी गटातील खनिजे, अँफिबोल गटाची खनिजे, कायनाइट, स्टॉरोलाइट, क्लोरिटॉइड, संगजिरे इ. खनिजांची निर्मिती होते. या सर्व खनिजांना प्रतिबल खनिजे असे नाव आहे.


अँफिबोलासारख्या गटातील खनिजांचे त्यांचे स्फटिक निसर्गतःच लांबट आकारात व अभ्रकी गटातील खनिजांचे स्फटिक चपट्या आकारात वाढण्याची प्रवृत्ती असते. अभ्रक, क्लोराइट, संगजिरे यांसारख्या खनिजांत वाढीच्या दिशेला समांतर पाटनपृष्ठे असतात. सर्वसामान्य रूपांतरणाच्या प्रक्रियेतील भौतिक परिस्थिती अशा प्रकारच्या पत्रीय व लांबट कांड्यासारख्या खनिजांच्या आकाराच्या वाढीला विशेष अनुकूल असते.

अभ्रकी खनिजे, संगजिरे, क्लोराइट यांसारख्या खनिजांत दोन दिशांनी उत्कृष्ट व तिसऱ्या दिशेने अत्यंत कमी वाढ होण्याची प्रवृत्ती असते. या खनिजांची लांबी व जाडी यांच्या गुणोत्तर प्रमाणावरून त्यांच्या पुनर्स्फटिकीभवनाच्या वेळी असलेल्या दिष्टदमनाच्या प्रभावाची कल्पना येऊ शकते. या गुणोत्तर प्रमाणाला लंबन निर्देशांक म्हणतात. उदा., ग्रॅनाइटातील कृष्णाभ्रकाचा लंबन निर्देशांक १.५ असतो. पट्टिताश्मी ग्रॅनाइटात तो २.५ होतो आणि गति-उष्णीय रूपांतरणाने तयार झालेल्या अभ्रकी सुभाजामध्ये तो ६ ते ७ झालेला आढळतो. अभ्रकाचे हे सर्व स्फटित महत्तम दाबाच्या दिशेला लंब असणाऱ्या पातळीत परस्पर समांतर रचलेले असतता. अशा प्रकारच्या खनिजांच्या परस्पर समांतर रचलेले असतात. अशा प्रकारच्या खनिजांच्या परस्पर रचनेला वर्णन असे नाव आहे. पर्णनाची ही पटले कधी समतल, सपाट असतात तर कधी वरखाली वाकलेली आणि विशेषतः बृहत्‌स्फटाभोवती वळसेदारपणे रचल्यामुळे लांबट भिंगासारखी झालेली दिसतात. पर्णन असणारे खडक त्यांतील घटक खनिजांच्या पातळीशी समांतर दिशेने सहजपणे दुभागता येतात. यालाच सुभाज संरचना असे नाव आहे. अभ्रक व त्यासारख्या चपट्या खनिजांमुळे निर्माण होणाऱ्या संरचनेला पटली सुभाजन म्हणतात.

हॉर्नब्लेंड, ॲक्टिमनोलाइट यांसारखी अँफिबोल गटातील खनिजे कांडीसारखी चितीच्या आकाराची असून ती एकाच दिशेने खूप वाढलेली असतात. हॉर्नब्लेंडचा लंबन निर्देशांक अग्निज खडकांत २.५ असून हॉर्नब्लेंडी सुभाजामध्ये तो ५ पर्यंत असतो. हॉर्नब्लेंडाचे हे स्तंभाकार स्फटिक पेन्सिलीच्या जुडग्यासारखे किमान दाबाच्या दिशेला समांतर रचलेले दिसतात. त्यांच्या लांबीच्या दिशेला काटकोनात छेद घेतल्यास त्या पातळीत हॉर्नब्लेंडी सुभाजांत कणीय वयन दिसते पण लांबीच्या दिशेला समांतर अशा इतर कोणत्याही पातळीला छेद घेतल्यास त्यामध्ये लांबट कांड्यांसारखे रेखाकार वयन दिसते हॉर्नब्लेंड व त्यासारख्या लांबट कांड्यांसारखे रेखाकार वयन दिसते. हॉर्नब्लेंड व त्यासारख्या स्तंभाकार खनिजांच्या समांतर रचनेमुळे तयार झालेल्या अशा संरचनेला रेखीय सुभाजन असे नाव आहे.

रूपांतरित खडकात असणारी क्वॉर्ट्‌झ, फेल्स्पार, गार्नेट, कॅल्साइटल यांसारखी खनिजे समपरिणामाची (सर्व दिशांनी सारख्याच प्रमाणात वाढलेली) असतात. गति-उष्णीय रूपांतरणाने तयार होणऱ्या सुभाजा खडकात या खनिजांचा आकारही आकार्य प्रवाहामुळे व पुनर्स्फटिकीभवनाने काहीसा लांबट होतो. अशी लांबट झालेली खनिजे व पत्रीय (अभ्रकासारखी) तसेच चित्याकार (हॉर्नब्लेंडासारखी) खनिजे परस्परांना समांतर दिशेत रचली जाऊन पट्टिताश्म फोडण्याचा प्रयत्न केल्यास खनिजरचनेच्या समांतर पातळीत सहजपणे फुटतो परंतु तो सुभाजा खडकांइतका सहजपणे दुभागाला जात नाही आणि त्यांची भंगपृष्ठेही सुभाजा खडकांच्या भंगपृष्ठांच्या मानाने अधिक खडबडीत असतात.

उष्णीय व पातालीय रूपांतरणामध्ये क्वॉर्टझ, फेल्स्पार, गार्नेट यांसारखी खनिजे लांबट व न होता समपरिमाणाचीच राहतात. खडकात अशी समपरिमाणी खनिजे प्राधान्याने असल्यास कणिल संरचना तयार होते.

 

रूपांतरित खडकांतील खनिजे : अग्निज अथवा गाळाच्या खडकांत आढळतात त्यापेक्षा कितीतरी अधिक प्रकारची खनिजे रूपांतरित खडकांत आढळतात. याचे कारण असे आहे की, अग्निज व गाळाचे खडक तयार होण्याच्या क्रियेत असलेल्या तापमानाच्या व दाबाच्या परिस्थितीपेक्षा रूपांतरित खडक तयार होण्याच्या प्रक्रियेत असलेला तापमान-दाब यांचा पल्ला खूपच मोठा असतो. रूपांतरित खडकांतील कित्येक खनिजे (उदा., स्टॉरोलाइट, कायनाइट, सिलिम नाइट इ.) अशी आहेत की, ती अग्निज अथवा गाळाच्या खडकांत कधीच आढळत नाहीत. रूपांतरित खडकांच्या अपक्षरणाने (झीज व भर होऊन) झालेल्या चुऱ्यापासून तयार होणाऱ्या काही गाळाच्या खडकांत अशी खास रूपांतरित गणली जाणारी खनिजे तशीच राहिलेली आढळतात पण अशा वेळी खडकाचे एकूण खनिज संघटन आणि सूक्ष्म संरचना (पोत व वयन) यांवरून तो खडक रूपांतरित की गाळाचा हे सहज ओळखता येते.

 

आ. १. रूपांतरित खडकांतील संरचना : (१) पटली सुभाजन, (२) रेखीय सुभाजन, (३) न्यपदलिकाश्म, (४) स्लेटचे प्रतिविकृती सर्पण पाटन, (५) ठिपकेदार संरचना, (६) नेत्री संरचना.
आ. १. रूपांतरित खडकांतील संरचना : (१) पटली सुभाजन, (२) रेखीय सुभाजन, (३) न्यपदलिकाश्म, (४) स्लेटचे प्रतिविकृती सर्पण पाटन, (५) ठिपकेदार संरचना, (६) नेत्री संरचना.

 

रूपांतरित खडकांत सर्वसामान्यपणे आढळणारी खनिजे पुढील यादीत दिली आहेत. ही खनिजे सर्वांत कमी तापमान-दाबाच्या स्थितीपासून वाढत्या तापमान-दाबाच्या परिस्थितीत आढळणाच्या क्रमाणे मांडली आहेत. तारकांकित खनिज बऱ्याच मोठ्या पल्ल्याच्या तापमान-दाबाच्या परिस्थितीत स्थिर असणारी अशी आहेत (उदा., क्वॉर्ट्‌झ हे खनिज अग्निज, गाळाच्या व बहुतेक सर्व रूपांतरित खडकांत आढळते): क्वॉर्ट्‌झ*, केओलिनाइट, माँटिमोरिलोनाइट, अल्बाइट*, कॅल्साइट*, डोलोमाइट*, ॲनॅलुसाइट, लॉमोनाइट, लॉमोनाइट, ॲडुलेरिया, क्लोराइट*, प्रेहनाइट, एपिडोट, शुभ्र अभ्रक*, मॅग्नेटाइट*, हेमॅटाइट*, पायराइ, ग्लॉकोफेन, जेडाइट, ओंफॅसाइट, ॲरॅगोनाइट, मॅग्नेसाइट, ट्रेमोलाइट, ॲक्टिनोलाइट, संगजिरे, टर्पेंटाइन, हॉर्नब्लेंड*, प्लॅजिओक्लेज*, कायनाइट, सिलिमनाइट, ॲडॅलुसाइट, मायक्रोक्लीन, गार्नेट, स्पिनेल, स्टॉरोलाइट, क्लोरिटॉइड, अँथोफिलाइट, ऑर्थोक्लेज, ॲनॉर्थाइट, डायोप्सइड, फ्लोगोपाइट, स्कॅपोलाइट, क्युमिंग्टनाइट कृष्णाभ्रक*, कॉर्डिएराइट, वुलस्टनाइट, मेलिलाइट, तोरमल्ली, फॉर्टेराइट, हायपर्स्थीन, एन्स्टॅटाइट, ट्रिडिमाइट, कुरुविंद, पेरिक्लेज, ब्रुसाइट, मुलाइट, ग्रॅफाइट, सॅनिडीन, लार्नाइट.


रूपांतरित खडकांतील खनिजांची वाढ व परस्परसंबंध : रूपांतरित खडकांतील खनिजांचे पुनर्स्फटिकीभवन व अग्निज खडकांतरीत खनिजांचे पुनर्स्फटिकीभवन व अग्निज खडकांतील खनिजांचे स्फटिकांचे स्फटिकीभवन यांत मूलतः फार महत्त्वाचा फरक असतो. अग्निज खडकांतील खनिजाचे स्फटिकीभवन शिलारसाच्या द्रव माध्यमात होत असल्याने तिथे खनिजांच्या वाढीला व हालचालींना पूर्ण वाव असतो. रूपांतरित खडकांतील खनिजांचे पुनर्स्फटिकीभवन जवळजवळ घन माध्यमात होत असल्यामुळे तिथे प्रत्येक खनिजाला आसपासच्या खनिजांना बाजूला ढकलून आपल्या स्वाभाविक आकारता वाढविण्यासाठी धडपडावे लागते, बी रुजताना जसे माती बाजूला ढकलून तीमध्ये अंकुर बाहेर येतो तशा प्रकारची ही वाढ असल्याने रूपांतरणाच्या प्रक्रियेतील पुनर्स्फटिकीभवनाला आणि त्यातून निर्माण होणाऱ्या पोत, संरचना इत्यादींच्या संदर्भात रोही (रुह = रुजणे) हे उपपद वापरण्यात येते. रुपांतरणातील पुनर्स्फटिकीभवनाने तयार कित्येक संरचना बाह्यतः अग्निज खडकांतील संरचनासारख्या दिसतात. त्यांच्यातील फरक स्पष्टपणे दाखविण्यासाठी अशा संरचनांना ‘रोही’ हे उपपद लावणे आवश्यक ठरते.

रुपांतरित खडकांत सर्व खनिजांची वाढ एकाच वेळी होत असते. शिलारसाच्या स्फटिकीभवनात असतो तसा कोणताही निश्चित क्रम रूपांतरणाच्या खनिजांत नसतो. त्यामुळे कोणतेही खनिज दुसऱ्या कोणत्याही खनिजाला वेढू शकते. अग्निज खडकांत नेहमी दिसणाऱ्या मिश्र स्फटिक व स्फट मंडलन (स्फटिकाची मंडलांच्या रूपातील मांडणी) या घटनांचाही रूपांतरित खडकांत अभाव असतो.

रूपांतरणात पुनर्स्फटिकीभवनामुळे तयार होणाऱ्या वयनाला स्फटिकरोही असे नाव आहे. काही ठिकाणी रूपांतरित खडकात मूळची खनिजे व मूळच्या वयनांचे अवशेष तसेच टिकून राहिलेले दिसतात. अशा संरचनेला मूलावशेषी असे नाव आहे.

रूपांतरणातील पुनर्स्फटिकीभवनात खनिजांच्या स्वाभाविक स्फटिकपृष्ठांचा पूर्ण विकास फारच क्वचित झालेला दिसतो. बहुतेक खनिजांची बाह्यपृष्ठे अनियमित आकाराची असतात. अशा खनिजांना अनात्मरोही म्हणतात. काही विशिष्ट खनिजांमध्ये मात्र त्यांच्या स्फटिकीभवनाचा जोर बराच प्रभावी असल्यामुळे ही खनिजे सभोवतालच्या घनमाध्यमाच्या अडथळ्याला न जुमानता आपापले स्वाभाविक स्फटिकाकार धारण करू शकतात. अशा खनिजांना आत्मरोही हे नाव आहे. रूपांतरणातील खनिजांमध्ये स्फटिकीभवनाचा जोर विशेष प्रभावी असल्यामुळे आपापला स्वाभाविक स्फटिकाकार विकसित करू शकतात, अशा खनिजांची एक मालिका तयार केलेली आहे. तिला स्फटिकरोही मालिका असे नाव असून या मालिकेतील खनिजे स्फटिकीभवनाच्या सर्वाधिक प्रेरणेपासून उतरत्या क्रमाने कमी कमी प्रभावी प्रेरणा असणारी अशा क्रमाने रचली आहेत. यांतील सर्वात वरच्या पायरीच्या मॅग्नेटाइट, स्फीन, गार्नेट इ. खनिजांचे उत्कृष्ट व मोठ्या आकारमानाचे आत्मरोही स्फटिक तयार होतात तर सर्वात खालच्या पायरीच्या क्वॉर्ट्‌झ, फेल्स्पार इ. खनिजांचे स्फटिक नेहमी अनात्मरोही असून जिथे जागा सापडेल तिथे, अनियमित आकाराने वाढलेले दिसतात.

स्फटिकरोही मालिका : (१) मॅग्नेटाइट, स्फीन, रूटाइल, गार्नेट, तोरमल्ली, स्टॉरोलाइट, कायनाइट, अँडॅलुसाइट (२) एपिडोट, झॉइसाइट, पायरॉक्सीन, हॉर्नब्लेंड, बुलस्टनाइट, अल्बाइट (३) शुभ्र अभ्रक, कृष्णाभ्रक, क्लोराइट, कॅल्साइट, डोलोमाइट (४) स्कॅपोलाइट कॉर्डिएराइट, क्कॉर्ट्झ. प्लॅजिओक्लेज. मायक्रोक्लीन.

पुनर्स्फटिकीभवनामुळे निर्माण होणाऱ्या पोत आणि वयनांच्या संदर्भात रोही हे उपपद नेहमी शब्दाच्या शेवटी लावतात. उदा., जेव्हा सूक्ष्मकणी आधारद्रवात अग्निज खडकातील बृहत्स्फटिकाप्रमाणे खनिजांचे मोठे आत्मरोही स्फटिक रुतल्यासारखे दिसतात, तेव्हा त्यांचे वर्णन बृहत्स्फटरोही वयन असे केले जाते परंतु मूलावशेषी संरचनांच्या वर्णनात मात्र प्ररोह असे उपपद शब्दांच्या आधी लावले जाते. उदा. मूळच्या बृहत्स्फटी पृषयुक्त वयनाचे किंवा अंशावृती (सर्पचित्रित) वयनाचे ओळखता येण्याजोगे अवशेष शिल्लक राहिले असतील अशा रीतीने पुनर्स्फटिकीभवन झालेल्या खडकांतील संरचनांचे वर्णन प्ररोह बृहत्स्फटी किंवा प्ररोह अंशावृती या शब्दांनी केले जाते. गाळाच्या खडकांचे रूपांतरण होऊनही मूळच्या खडकांचे स्वभावविशेष ओळखता येत असतील तर अशा खडकांना प्ररोह-पिंडाश्मी प्ररोह वालुकाश्मी आणि प्ररोह-पंकाश्मी अशी नावे देतात. ही नावे अनुक्रमे रूपांतरित पिंडाश्म, वालुकाश्म व पंकाश्म यांची आहेत. रूपांतरणाच्या संरचनांचे न्यपदलिक, ठिपकेदार अथवा लांछित, सुभाज, कणिल आणि पट्टीत असे पाच गट पडतात. यांपैकी न्यपदलिक रूपांतरणात न्यपदलिक संरचना उष्णीय (संस्पर्शी) रूपांतरणात ठिपकेदार संरचना गतिउष्णीय रूपांतरणात सुभाज व पट्टीत संरचना आणि पातालीय रूपांतरणात कणिल संरचना विशेष प्राधान्याने दिसतात. या संरचनांचे व त्यांच्या उपप्रकारांचे सविस्तर वर्णन त्या त्या प्रकारच्या रूपांतरित खडकांच्या वर्णनात केले आहे.


न्यपदलिक रूपांतरित खडक : न्यपदलनाच्या क्रियेमुळे खडक भरडले जाऊन त्यांचा बारीक कणी चुरा होता आणि त्यांच्यापासून दलन कोणाश्म तयार होतो. खडक बराच भरडकणी आसल्यास त्याच्यातील प्रत्येक सुट्या खनिजांची पूड होऊन त्याचा सूक्ष्म कोणाश्म अथवा मायलोनाइट तयार होतो. भरडण्याच्या क्रियेबरोबरच प्रतिबलाच्या दिशेने प्रणोद पातळीसारख्या कर्तनतलाला समांतर अशी तीव्र हालचाल झाल्यामुळे खडकाच्या व त्यातील खनिजांच्या चुऱ्याचे कण पाट्यावर वरवंट्यांने वाटावेत असे फिरवून ओढले व चेचले जातात. त्यामुळे त्या कणांच्या समांतर पट्टित संरचना तयार होतात. अशा खडकांना मायलोनाइट व या क्रियेला मायलोनिटीकरण ही नावे आहेत.

खडकांची कमीजास्त जाडी, तसेच त्यांच्यातील घटक खनिजांचे प्रकार यांच्यातील फरकानुसार त्या खडकांचा प्रतिबलाला होणारा विरोध आणि त्यामुळे त्यांची फुटून भरडले जाण्याची शक्यता यांतही बराच फरक पडतो. भूपृष्ठालगतच्या उथळ भागात कमी ठिसूळ असणारी मऊ खनिजे व खडक सहजपणे न फुटता त्यांचे विरूपण आकार्य प्रवाहाच्या स्वरूपात होते.पण कठीण आणि ठिसूळ खनिजे व खडक मात्र फुटून त्यांचा चुरा होतो. त्यामुळे न्यपदलनाचा परिणाम मृदाश्म, चुनखडक व अल्पसिकत खडक यांच्यापेक्षा वालुकाश्म आणि ग्रॅनाइटाच्या वर्गातील (क्वॉर्ट्‌झ–फेल्स्फारयुक्त) खडकांमध्ये प्रकर्षाने पहावयास मिळतो.

मूळच्या खडकात फेल्स्पार खनिजाचे बृहत्स्फट किंवा पिंडाश्मातील सिलिकेचे मोठे गोटे यांसारखे दलनाला विरोध करणारे घटक असतील तर ते बृहत्स्फट किंवा गोटे फारसे भरडले न जाता तसेच राहातात. आजूबाजूच्या इतर खनिजांची मात्र भरडून पूड होते व त्या सूक्ष्मकणी चुऱ्‍यात हे मोठे घटक अधिकच स्पष्ट उठून दिसतात. अशा संरचनेला बृहत-दलिक असे नाव आहे. कित्येक खडकांत विशेषतः विषमांगी खडकांत, निरनिराळ्या खनिज घटकांवर भरडण्याची क्रिया कमीजास्त प्रमाणात झाल्यामुळे अशा खडकांत समांतर पट्टे आणि चपटी भिंगे तयार होतात. त्यामुळे बाह्यतः अशा संरचना पुनर्स्फटिकीभवनामुळे होणाऱ्या पट्टित अथवा सुभाज संरचनेसारख्या दिसतात. या खडकांना प्लेसर खडक म्हणतात. न्यपदलिक खडकांत कित्येक खनिजांच्या अंतर्गंत स्फटिकरचनेतही काही विकृत परिणाम झाल्याचे आढळते. क्कॉर्ट्झामध्ये दिसणारे दोलनी विलोपन तसेच कॅल्साइटात दिसणारे द्वितीयक यमलन (स्फटिकांचा जुळेपणा) ही त्याची उदाहरणे आहेत. [⟶ खनिजविज्ञान].

 

पाटीचा दगड व स्लेटी पाटन : मृण्मय खडकांत न्यपदलिक रूपांतरण घडून आल्यामुळे स्लेट (पाटीचा दगड) या वैशिष्ट्यपूर्ण खडकाची निर्मिती होते. याचे वैशिष्ट्य म्हणजे हा खडक अगदी जवळजवळ असणाऱ्या व परस्परांमध्ये संसंजनाचा अभाव असलेल्या अशा अनेक सपाट समांतर तलांच्या दिशेत सहज विभागता येतो. या गुणधर्मालाच ⇨पाटन हे नाव आहे. स्लेटची ही पाटनतले मूळच्या खडकातील स्तरणतलांना समांतर नसून त्यांच्याशी काही कोन केलेली तिरपी रचलेली असतात.

स्लेटी पाटन निर्माण होण्याचे कारण असे आहे की, प्रतिबलाच्या प्रभावामुळे मूळच्या खडकांतील खनिजे चपटी होतात,तसेच त्यांचे घूर्णन होऊन त्यांच्या सर्वात लांबट बाजू प्रतिबलाच्या दिशेला काटकोनात व एकमेकींना समांतर होतात. दिष्ट दाबामुळे मृण्मय खडक प्रथम वलित होतात पण नंतर संपीडनाचा जोर जसजसा वाढत जाईल तसतशी खडकांतील घटक खनिजे हळूहळू स्वतःभोवती फिरवली जाऊन त्यांच्या सर्वात लांबट बाजू संपीडनाच्या दिशेला काटकोनात येतील अशी त्यांची रचना होते. खनिजांच्या लांबट व चपट्या बाजूंना समांतर असणा ऱ्या अशा नव्याने निर्माण झालेल्या पातळीत हा खडक सहज दुभागला जातो. अशा रीतीने निर्माण होणाऱ्‍या खडकांच्या पाटनाला प्रवाहपाटन असेही नाव आहे.

काही वेळा संपीडनाच्या दिशेला काटकोनापेक्षा वेगळा कोन करून तिरप्या दिशेत परस्परांना समांतर असणारी असंख्य कर्तरी भंगपृष्ठे निर्माण होतात. खडकातील खनिजांचे भाग या कर्तरी भंगपृष्ठांच्या दिशेत पुढेमागे सरकतात. अशा पाटनाला  ‘भंग-पाटन’, तसेच प्रतिविकृती सर्पण पाटन असे नाव आहे. ही सर्व पाटनतले मूळच्या स्तरणतलांना कमीजास्त प्रमाणात कोन करून तिरपी असतात. कित्येक खडकांतील मूळची स्तरणतले पूर्ण पुसली न जाता पाटन पृष्ठावर त्यांच्या खुणा वेगवेगळ्या रंगाच्या पट्ट्यामुळे किंवा पोतांतील फरकांमुळे स्पष्ट दिसून येतात.

रूपांतरणाच्या प्रक्रियेत मृण्मय घटकांमध्ये रासायनिक बदल सहजपणे होऊ शकत असल्यामुळे अशा खडकांचे स्लेटमध्ये रूपांतरण होताना शुभ्र अभ्रक, क्वॉर्ट्‌झ, क्लोराइट यांसारख्या नव्या खनिजांची निर्मिती अगदी सुरूवातीच्या अवस्थेपासून झालेली दिसते. मूळच्या खडकात अभ्रकी खनिज घटकांचे प्राधान्य असल्यास स्लेटी पाटन विशेष चांगल्या प्रकारे निर्माण झालेले दिसते. याच्या उलट मूळ खडकांत मृण्मय घटक व वालुकायुक्त घटक यांचे एकांतरित (एका आड एक) पद्धतीचे पातळ थर असल्यास संपीडनामुळे मृण्मय थरात प्रतिविकृती सर्पण पाटन झाल्याचे व वालुकामय थरात दलन झाल्याचे दिसून येते.


उष्णीय रूपांतरित खडक : रूपांतरणाच्या दृष्टीने मृण्मय खडकांचे महत्वाचे रासायनिक घटक म्हणजे सिलिका, ॲल्युमिना, मॅग्नेशिया, फेरस ऑक्साइड, फेरिक ऑक्साइड व पोटॅश हे असून अल्प प्रमाणात सोडा, लाइम व टिटॅनिया हे असतात. हे सर्व घटक मूळच्या मृण्मय खडकांतील क्कॉर्ट्झ, फेल्स्पार, अभ्रक व क्लोराइट यांचे सूक्ष्म आकारमानाचे कण तसेच अपघटनातून निर्माण झालेले सजल ॲल्युमिनियम सिलिकेट, लोह ऑक्साइड, सिलिका यांच्या स्वरूपात असतात.  

उष्णीय रूपांतरणात या घटकांची परस्परांशी विक्रिया होऊन त्यांच्यापासून अनेक प्रकारची नवी ॲल्युमिनोसिलिकेटी खनिजे तयार होतात. यांतील काही खनिजे तर अग्निज खडकांत कधीही न आढळणारी अशी असतात. मृण्मय खडकांच्या उष्णीय रूपांतरणात तयार होणारी खनिजे अशी आहेत: क्कॉर्ट्झ, कुरूविंद, रूटाइल, अँडॅलुसाइट, चिॲस्टोलाइट, सिलिमनाइट, पायरोक्सीन, शुभ्र अभ्रक, पोटॅश फेल्स्पार, प्लॅजिओक्लेज, कॉर्डिएराइट, डायोप्साइड, कृष्णाभ्रक लोह व मॅग्नेशियम गार्नेट, स्पिनेल व फॉर्स्टेराइट ऑलिव्हीन.  

मृण्मय खडकांच्या संस्पर्शी उष्णीय रूपांतराचे एक नमुनेदार उदाहरण जर्मनीतील अल्सेस या गावच्या स्टायगर स्लेटचे आहे. सर्वसाधारणपणे एकसम संघटन असणाऱ्या  या समांगी मृण्मय खडकात ग्रॅनाइटाची अंतर्वेशने झाली आहेत. या अंतर्वेशनाच्या स्पर्शपृष्ठापासून अगदी दूर असलेल्या कसलाही बदल न झालेल्या खडकापासून जसजसे अंतर्वेशनाच्या स्पर्शपृष्ठाकडे यावे तसतसे रूपांतरणाचे क्रमाक्रमाने अधिक परिणाम झालेल्या खडकांचे मंडलाकृती स्वरूपाचे स्पष्ट विभाग आढळून येतात. हे विभाग असे : (१) अगदी बाहेरचे ठिपकेदार स्लेट, खडकांचे मंडल-या विभागातील खडकांच्या घटकांपैकी फक्त कार्बनयुक्त पदार्थ विलग्नतेमुळे (अलग होऊन) जागोजागी एकत्रित येऊन त्यांचे ठिपकेदार तयार झालेले दिसतात. अन्यथा बाकीच्या खडकात इतर कसलाही बदल झाल्याचे आढळत नाही.

(२) ठिपकेदार हॉर्नफेल्साचे मध्य मंडल–या विभागातील खडक मूळच्या खडकांपेक्षा अधिक कठिण झालेले असून त्यांच्या घटकांत पुनर्स्फटिकीभवन झाल्यामुळे स्लेटी पाटन नष्ट झाल्याचे दिसते. या खडकांतही ठिपके दिसतात. पण आता हे ठिपके कार्बनी पदार्थाचे नसून नव्याने पुनर्स्फटिकीभवन होणाऱ्‍या अँडॅलुसाइटाच्या बृहतस्फटिकांचे आहेत. आधारकाचेही पुनर्स्फटिकीभवन सुरू झालेले असून त्याच्यात क्कॉर्ट्झाचे व अभ्रकाचे स्फटिक विपुल आढळतात.

(३) सर्वात आतले अँडॅलुसाइट हॉर्नफेल्साचे मंडल–ग्रॅनाइटाच्या स्पर्शपृष्ठाशी लागून असणाऱ्या या विभागातील खडकांच्या सर्व घटकांचे संपूर्ण पुनर्स्फटिकीभवन होऊन त्यांचे स्वरूप मूळच्या स्लेट खडकापेक्षा पार बदललेले दिसते. यात अँडॅलुसाइट स्फटिकांचे ठिपके नाहीसे होऊन अँडॅलुसाइट, कृष्णाभ्रक,शुभ्र अभ्रक व क्कॉर्ट्झ ही प्रमुख खनिजे असणारा समकणी,कणरोही संरचनेचा हॉर्नफेल्स खडक तयार झालेला आढळतो.

मृण्मय खडकांच्या घटकांपैकी कार्बनी पदार्थाचे जागोजागी विलग्नीभवन होऊन तसेच नव्याने पुनर्स्फटिकीभवन होणाऱ्‍या अँडॅलुसाइट, कॉर्डिएराइट इ. खनिजांच्या प्रभावी स्फटिकीभवन क्षमतेमुळे  त्यांचे बृहतस्फट तयार होऊन ठिपकेदार संरचना तयार होतात. त्यांना ठिपकेदार संरचना असे नाव आहे. अशा ठिपकेदार संरचनांच्या विविध अवस्थांचे वर्णन करण्यासाठी काही यथार्थ जर्मन संज्ञा आहेत. या संज्ञा म्हणजे : फ्लेकशिफर–तिळासारखे अत्यंत बारीक ठिपके असणारा खडक, फ्रुख्टशिफर–गव्हाच्या दाण्याएवढे ठिपके असणारा खडक गार्बेनशिफर–वाटाण्याएवढे ठिपके, असणारा खडक आणि क्वॉटेनशिफर–सुट्या सुट्या खनिजांचे मोठ्या गाठीसारखे ठिपके असणारा खडक अशा आहेत.

उष्णीय रूपांतरणाने मूळच्या खडकांचे संपूर्ण पुनर्स्फटिकीभवन होऊन त्यांचे रूप पार पालटून जाते. अशा खडकांना हॉर्नफेल्स हे नाव दिले आहे. मृण्मय व अल्पसिकत खडकांच्या उष्णीय रूपांतरणाने हॉर्नफेल्साची निर्मिती विशेष प्रकर्षाने होते. ग्रॅनाइटी अंतर्वेशनाच्या स्पर्शपृष्ठानजीकच्या विभागातील खडकांच्या रूपांतरणाने हॉर्नफेल्स तयार होतात.

हॉर्नफेल्सातील महत्वाची खनिजे क्कॉर्ट्‌झ, फेल्स्पार, कृष्णभ्रक, पायरोक्सीन, गार्नेट व क्वचित कॅल्साइट ही असून ही सर्व खनिजे समकणी व समपरिणाम आकाराची असतात. हॉर्नफेल्सातील अभ्रक व हॉर्नब्लेंड या खनिजांचे स्फटिकही पट्टीताश्म, सुभाजा किंवा अग्निज खडक यांच्यात आढळणाऱ्‍या स्फटिकांच्या मानाने जास्त जाडीचे व कमी लांबीचे ,कमी चपटे असे आढळतात. हॉर्नफेल्सातील सर्वच खनिजांची रचना कसलीही अधिमत दिक्स्थिती (विशिष्ट मांडणी) नसलेल्या  आणि स्वैर प्रकारे झालेल्या मांडणीची असते. त्यामुळे अमूक एका दिशेने खडक सहजतेने भंग पावले अशी कोणतीही विशिष्ट दिशा त्याच्यात नसते. हॉर्नफेल्साचे भंगपृष्ठ अत्यंत खडबडीत असते.


 चुनखडकांचे उष्णीय रूपांतरण : कार्बोनेटी खडकांतील घटक खनिजे सहजपणे विद्रावणशील असून वाढत्या तापमान-दाबाच्या परिस्थितीत त्यांचे चटकन पुनर्स्फटिकीभवन होते. शुद्ध कॅल्शियम कार्बोनेट खुल्या हवेत तापविले, तर त्याचे अपघटन कॅल्शियम ऑक्साइड (लाइम) व कार्बन डाय-ऑक्साइड यांमध्ये होते पण वाढत्या तापमानाबरोबरच जर त्याच्यावर अधिक दाब ठेवला, तर कॅल्शियम कार्बोनेटाचे अपघटन न होता कॅल्साइटात पुनर्स्फटिकीभवन होते व त्यापासून स्फटिकी संगमरवर खडक तयार होतो.

सामान्यपणे कोणताही चुनखडक संपूर्ण शुद्ध नसून त्याच्यात सिलिकायुक्त व ॲल्युमिनायुक्त अशी अशुद्धीकारक घटक द्रव्ये कमी जास्त प्रमाणात मिसळलेली नेहमीच आढळतात. अशा अशुद्ध चुनखडकाच्या उष्णीय रूपांतरणात नेहमी कॅल्शियम कार्बोनेटातील कॅल्शियम ऑक्साइडाचा संयोग अशुद्धीकारक घटकाबरोबर होऊन त्यापासून विविध प्रकारची लाइमसिलिकेट आणि लाइम-ॲल्युमिनोसिलिकेटी खनिजे तयार होतात आणि कार्बन  डाय-ऑक्साइड बाहेर पडतो. या प्रकारच्या विक्रियेतून तयार होणारी प्रमुख खनिजे म्हणजे लाइम गार्नेट, व्हीस्यूव्हिअनाइट, अँनॉर्थाइट, वुलस्टनाइट, फॉर्स्टेराइट, डायोप्साइड, मॅलेकोलाइट, ट्रेमोलाइट, झॉइसाइट, एपिडोट  व स्पिनेल अशी आहेत. अशुध्दीकारक घटकांचे प्रमाण थोडे असले, तरी ही खनिजे असणारे संगमरवर खडक उदा. ट्रेमोलाइट संगमरवर, सर्पेटाइन संगमरवर इ. तयार होतात. परंतु अशुद्धीकारक घटकांचे प्रमाण बरेच असल्यास संपूर्ण चुनखडकांचे रूपांतरण लाइम-ॲल्युमिनो सिलिकेट खनिजांनी बनलेल्या खडकात होते.

चुनखडकात फक्त सिलिका हा एकच अशुद्धीकारक घटक असेल, तर त्याचे रूपांतर पुढे दाखविल्याप्रमाणे वुलस्टनाइटात होते :

 CaCO3    +   SiO2   ⟶   CaSiO3    +     CO2 

कॅल्साइट   सिलिका    वुलस्टनाइट    कार्बन डाय-ऑक्साइड

तथापि बहुतेक वेळा सिलिका  आणि ॲल्युमिना हे दोन्ही घटक केओलिनाच्या स्वरूपात अशुध्दीकारक द्रव्य म्हणून असतात. त्यापासून ॲनॉर्थाइट फेल्स्पार तयार होते.

 CaCO3   + Al2O2SiO2.2H2O   ⟶ CaAl2Si2O3   +       2H2O +

कॅल्साइट          केओलीन                     ॲनॉर्थाइट              पाणी

                                                                                +   CO2

                                                                                 कार्बन डाय-ऑक्साइड

पुष्कळशा चुनखडकांत कॅल्शियम कार्बोनेटाबरोबरच मॅग्नेशियम कार्बोनेटही असते.कित्येक खडकांत कॅल्साइटातील कॅल्शियमाचे  मॅग्नेशियमाने प्रतिष्ठापन होऊन (जागा घेतली जाऊन) त्याच्या कॅल्शियम–मॅग्नेशियम कार्बोनेट म्हणजे डोलोमाइट खडक बनलेला असतो. कॅल्शियम कार्बोनेटापेक्षा मॅग्नेशियम कार्बोनेट नेहमी अधिक क्रियाशील असल्यामुळे त्याचे अपघटन आधी होते आणि मॅग्नेशियमाची  विक्रिया सिलिका, ॲल्युमिना इ. घटकांशी प्राधान्याने होऊन विविध प्रकारची मॅग्नेशियमी सिलिकेटे तयार होतात.

अशुद्धीकारक द्रव्ये  नसलेला शुद्ध डोलोमाइट खडक तापवला असता त्याचे अपघटन कॅल्साइट, पेरिक्लेज (मॅग्नेशियम ऑक्साइड) व कार्बन डाय-ऑक्साइड यांच्यात होते. परिक्लेजाची विक्रिया पाण्याबरोबर होऊन ब्रुसाइट (मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइड) तयार होते आणि मूळच्या डोलोमाइटापासून ब्रुसाइट संगमरवर तयार होतो.

अशा प्रकारे होणाऱ्या डोलोमाइटाच्या अपघटन क्रियेला विडोलामिटीभवन हे नाव आहे. डोलोमाइटात सिलिका आणि ॲल्युमिना (केओलीन) युक्त अशुध्दीकारक द्रव्ये असली, तर विडोलोमिटीभवनाची क्रिया अधिकच सहजपणे घडून येते. सिलिकेचे प्रमाण कमी जास्त असेल त्यानुसार फॉर्स्टेराइट, ट्रेमोलाइट अथवा डायोप्साइड ही खनिजे तयार होतात.

2CaMg(CO3)2 + SiO2 ⟶ 2CaCO3 + MgO.SiO2 + 2CO2

डोलोमाइट      सिलिका       कॅल्साइट     फॉर्स्टेराइट    

3CaMg(CO3)2  + 4SiO2    →   CaO.3MgO  +   2CaCO3   +  4CO2

    डोलोमाइट     सिलिका                     ट्रेमोलाइट      कॅल्साइट       

 CaMg(CO3)2  +  2SiO2   →  CaMg(SiO3) +  2CO2

डोलोमाइट            सिलिका                 डायोप्साइड

फॉर्स्टाराइटाचा जलसंयोग होऊन त्याचे सर्पेटाइनात रूपांतरण होते व त्यापासून नानाविध रंगाचे सुंदर सर्पेटाइन-संगमरवर तयार होतात. सिलिकेएवजी डोलोमाइटात फक्त ॲल्युमिनाचीच अशुध्दी असेल, तर त्यापासून स्पिनेल (मँग्नेशियम अंल्युमिनेट) तयार होते.


वालुकामय व क्कॉर्ट्झो-फेल्स्पॅथिक खडकांचे उष्णीय रूपांतरण : फक्त क्कॉर्ट्झ व फेल्स्पार यांच्याच कणांनी बनलेल्या वालुकाश्मावर पुरेशा उच्च तापमानाची क्रिया झाल्यास या खनिजांचे पुनर्स्फटिकीभवन होऊन त्यांची मूळची दलिक संरचना नाहीशी होते आणि कणरोही संरचनेचा खडक तयार होतो. या खडकांना क्कॉर्ट्झाइट हे नाव आहे.

मूळच्या वालुकाश्मात क्कॉर्ट्झाच्या कणांबरोबरच लुकणाच्या स्वरूपात किंवा अन्य प्रकारे मृण्मय, चुनामय अथवा मॅग्नेशियमी घटकांचे संमिश्रम (सरमिसळ) झालेले असल्यास उष्णीय रूपांतरणात त्या त्या पदार्थाचे योग्य त्या खनिजांत किंवा खनिजांच्या समूहात पुनर्स्फटिकीभवन होते. मात्र या विक्रियेत खडकातील सर्वात जास्त प्रमाणात असणारे क्कॉर्ट्झ सहभागी न होता त्याचे पुन्हा क्कॉर्ट्झामध्येच पुनर्स्फटिकीभवन झालेले दिसते.

 

अल्पसिकत लाव्हा व टफ खडकांचे उष्णीय रूपांतरण : अल्पसिकत अग्निज खडकातील घटक खनिजे सहजपणे रूपांतरण होणारी असल्याने मृण्मय खडकांप्रमाणेच या खडकातही रूपांतरणाचे लक्षणीय बदल दिसून येतात. वाढत्या तापमानात सर्व प्रथम बेसाल्ट खडकांच्या छिद्रांत व पोकळ्यांत भरलेल्या झिओलाइट खनिजांचे रूपांतरण फेल्स्पारांत होते. हा बदल होताना, एपिडोट. झॉइसाइट आणि ॲक्टिनोलाइट ही आनुषंगिक खनिजेही तयार होतात. खडकातील मुख्य घटक खनिजांपैकी ऑजाइटाचे रूपांतरण हॉर्नब्लेंडात होऊ लागते आणि क्लोराइटाचे कृष्णाभ्रकात रूपांतर होते. तापमानात बरीच वाढ झाल्यावर या हॉर्नब्लेंडाचे रूपांतरण पुन्हा पायरोक्सिनामध्ये होते. बेसाल्टाचे संपूर्ण रूप पालटून त्यातील सर्व खनिजांचे पुनर्स्फटिकीभवन होते व त्यापासून कणरोही संरचनेचा पायरोक्सीन फेल्स्पार हॉर्नफेल्स तयार झालेला आढळतो.

गति-उष्णीय रूपांतरित खडक : मृण्मय खडकांचे गति-उष्णीय रूपांतरण : रूपांतरणाच्या अगदी प्राथमिक अवस्थेत केवळ दिष्ट दाबाच्या प्रभावाने मृण्मय खडकांचे रूपांतरण स्लेटमध्ये होते. या अवस्थेतही थोड्याफार प्रमाणात पुनर्स्फटिकीभननाची क्रिया सुरू झाल्याचे आढळते. दिष्ट दाबाला वाढत्या उष्णतेची जोड मिळाल्यावर पुनर्स्फटिकीभवनाचे प्रमाण झपाट्याने वाढते. अभ्रकी खनिजांची संख्या व आकारमान वाढते आणि स्लेटचे रूपांतरण प्रथम फिलाइटामध्ये व अखेरीस अभ्रकी सुभाजामध्ये होते.

फिलाइट ही स्लेट व सुभाजा यांच्यामधील अवस्था आहे. स्लेटच्या मानाने यातील घटकांचे अभ्रकात व क्लोराइटामध्ये पुनर्स्फटिभवन झालेले असते. मात्र या स्फटिकांचे आकारमान अजून बरेच लहान असते. हे खडक सहज दुभागले जातात व भंगपृष्ठे चमकदार, गुळगुळीत दिसतात. अभ्रक, क्लोराइट इत्यादींच्या पत्रींचे आकारमान आणखी मोठे झाले की, त्या खडकांना सुभाजा हे नाव प्राप्त होते.

 

मृण्मय खडकांच्या गति-उष्णीय रूपांतरणाची पुढची अवस्था अभ्रकी सुभाजा ही आहे. यात कृष्णाभ्रक व शुभ्र अभ्रक या अभ्रकी खनिजांचे वैपुल्य असून त्यांच्या बरोबरच कमीअधिक प्रमाणात क्कॉर्ट्झ, गार्नेट, क्लोरिटॉइड, स्टॉरोलाइट, कायनाइट वगैरे इतर खनिजेही असतात. अभ्रकांच्या चपट्या पत्रींच्या समांतर रचनेमुळे या खडकांना उत्कृष्ट सुभाजन प्राप्त झालेले असते.

मूळच्या खडकात मृण्मय पदार्थाबरोबरच इतर अशुध्दीकारक द्रव्ये मिसळलेली असल्यास त्यांच्यापासून गार्नेट, क्लोरिटॉइड, स्टॉरोलाइट, कायनाइट इ. खनिजे तयार होतात. मूळचे खडक कार्बनयुक्त असल्यास कार्बनाचे ग्रॅफाइट होते.

उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत दिष्ट दाबाचा प्रभाव कमी होतो. अशा परिस्थितीत शुभ्र अभ्रकापासून सिलिमनाइट आणि अल्कली फेल्स्पार तयार होतात. रूपांतरणाच्या सर्वोच्च अवस्थेत फेल्स्पाराची निर्मिती झाल्याने तसेच दिष्ट दाबाचा प्रभाव कमी झाल्यामुळे खडकांचे सुभाजन कमी होते.


क्वॉर्ट्‌झ-फेल्स्पारयुक्त खडकांचे गति-उष्णीय रूपांतरण : या वर्गात प्रामुख्याने अधिसिकत (सिलिकेचे प्रमाण खूप असलेले) अग्निज खडक, वालुकाश्म, क्कॉर्ट्झाइट तसेच क्कॉर्ट्झ-फेल्स्पारयुक्त पिंडाश्म इत्यादींचा समावेश होतो. हे खडक कठीण व सहजपणे रूपांतरण होणारे असे असल्याने गति-उष्णीय रूपांतरणाच्या ज्या अवस्थेत मृण्मय ,चुनामय तसेच अल्पसिकत अग्निज अशा खडकांचे संपूर्ण पुनर्स्फटिकीभवन घडून येते, त्याच अवस्थेत या खडकांचे मात्र केवळ न्यपदलन झाल्याचे दिसते.

फक्त क्र्वॉट्‌झाचेच कण असलेला वालुकाश्म व क्कॉर्ट्झाइट यांच्या गति-उष्णीय रूपांतरणात कोणताही खनिज बदल न होता क्कॉर्ट्झाचे पुनर्स्फटिकीभवन होऊन मूळची दलिक संरचना नष्ट होते. क्कॉर्ट्झाचे कण थोडेफार लांबट होऊन अस्पष्ट असे सुभाजन दिसते. मूळच्या वालुकाश्मात फेल्स्पाराची अशुध्दी असल्यास मात्र फेल्स्पाराचे रूपांतरण सेरिसाइट या अभ्रकी खनिजात होऊन सेरिसाइट पत्रींच्या समांतर रचनेमुळे क्कॉर्ट्झ-सुभाजा हा खडक तयार होतो. फेल्स्पारांचे रूपांतरण सेरिसाइटामध्ये होण्याच्या क्रियेला सेरिसिटीभवन हे नाव आहे. ही क्रिया अशी होते.

3KAlSi3O8   +   H2O   →  KH3Al3Si3O12   +  K2Sio3   +  5SiO2

पोटॅश फेल्स्पार                         सेरिसाइट

या विक्रियेतून मुक्त होणाऱ्‍या पोटॅशियम सिलिकेटाची विक्रिया ॲल्युमिनाशी होऊन आणखी सेरिसाइट, शुभ्र अभ्रक तयार होते. याचप्रमाणे सोडा फेल्स्पाचेही अपघटन होऊन त्यापासून पॅरागोनाइट हे सोडियम अभ्रकी खनिज तयार होते.

मूळच्या वालुकाश्मात लोहाची बरीच अशुध्दी असल्यास त्यांच्या गति-उष्णीय रूपांतरणाने पट्टीत हेमॅटाइट/मँग्नेटाइट क्कॉर्ट्झाइट तयार होतात.

गति-उष्णीय रूपांतरणाने ग्रॅनाइटासारख्या अग्निज खडकात होणारे बदलही बऱ्‍याच अंशी भरडकणी फेल्स्पायुक्त वालुकाश्मात होणाऱ्‍या बदलांसारखेच असतात. अगदी सुरूवातीच्या अवस्थेत ग्रॅनाइटाचे दालन होऊन त्याच्यात चपट्या भिंगासारखी संरचना निर्माण होते. या भिंगातील भागाच्या खनिज घटकांचे दलन कमी प्रमाणात होऊन भिंगासभोवतीच्या भागात मात्र खडकाची पूड झालेली दिसते, याला नेत्री संरचना असे नाव आहे. फेल्स्पार हे खनिज दलनक्रियेला फारसे दाद न देणारे असल्यामुळे मूळच्या खडकात फेल्स्पाराचे बृहत्स्फट असल्यास नेत्री संरचना प्रकर्षाने दिसते. रूपांतरणाच्या पुढच्या अवस्थेत नेत्रांसभोवतीच्या खनिजांचे, त्याचप्रमाणे नेत्रांतील फेल्स्पारांचेही पुनर्स्फटिकीभवन आणि पुनर्घटन होऊन क्कॉर्ट्झ व अभ्रक ही खनिजे तयार होतात. अखेरीस क्कॉर्ट्झ ,फेल्स्पार व अभ्रक ही प्रमुख खनिजे असणारा असा ग्रॅनाइट पट्टिताश्म तयार होतात. हा ग्रॅनाइट पट्टिताश्म मूळच्या अग्निज ग्रॅनाइटापासून तयार झालेला असल्याने त्याला ‘ऑर्थोपट्टीताश्म’ असे नाव दिले आहे. फेल्स्पारयुक्त वालुकाश्मापासूनही गति-उष्णीय रूपांतरणाने याचा प्रकारचा पट्टीताश्म तयार होतो. पण त्याचा वेगळेपणा दाखविण्यासाठी मूळच्या गाळाच्या खडकापासून तयार होणाऱ्‍या अशा खडकांना पॅरापट्टीताश्म हे नाव देतात.

अल्पसिकत अग्निज खडकांचे गति-उष्णीय रूपांतरण : बेसाल्ट डोलेगइट, अँडेसाइट, डायोराइट, गॅब्रो यांसारख्या अल्पसिकत व अत्यल्पसिकत खडकांतील मूळची घटक खनिजे म्हणजे कॅल्सिक प्लॅजिओक्केन पायरोक्सांन (विशेषकरून ऑजाइट) ऑलिव्हीन व लोह धातुके ही असतात गति-उष्णीय रूपांतरणाने या खनिजसमूहांचे रूपांतरण अल्बाइट, एपिडोट, झॉइसाइट, हॉर्नब्लेंड, स्फीन, संगजिरे, अँथोफिलाइट व गार्नेट या खनिजांमध्ये होते आणि त्यांच्यापासून क्लोराइट-संगजिरे-अँथोफिलाइट-गार्नेट-हॉर्नेब्लेंड सुभाजा असे खडक तयार होतात.

रूपांतरणाच्या सुरूवातीच्या अवस्थेत लोह-मॅग्नेशियमी खनिजांचे अपघटन होऊन त्यांपासून क्लोराइट तयार होते. पायरोक्सिनाचे क्लोराइट होताना या विक्रियेतून क्कॉर्ट्झ व कॅल्साइटही तयार होते. रूपांतरणाच्या पुढच्या अवस्थेत मात्र क्लोराइटाचे रूपांतरण हॉर्नब्लेंडामध्ये होते तसेच काही पायरोक्सीन राहिले असल्यास त्याचेही रूपांतरण हॉर्नब्लेंडामध्ये होते आणि शेवटी उत्कृष्ट रेखीय सुभाजन असलेला हॉर्नब्लेंड सुभाजा हा खडक तयार होतो. हॉर्नब्लेंड सुभाजात हॉर्नब्लेंड या प्रमुख खनिजाशिवाय क्कॉर्ट्झ, प्लॅजिओक्केज, अल्बाइट, कृष्णाभ्रक, एपिडोट, झॉइसाइट, रूटाइल व गार्नेट ही घटक खनिजेही गौण प्रमाणात असतात.

कित्येक अल्पसिकत खडकांच्या गति-उष्णीय रूपांतरणात मूळच्या संरचना व पोत पूर्ण नष्ट न होता त्यांच्यातील खनिजांचे पुनर्घटन झाल्याचे आढळते. अशा प्रकारे मूळचे पोत व संरचना दाखविणाऱ्या पुनर्स्फटिकीभवन झालेल्या खडकांना त्यांच्या मूळच्या नावावरून मेटॅगॅब्रो, मेटॅडोलेराइट, मेटॅबेसाल्ट अशी नावे देतात. काही बेसाल्टातील व डोलेराइटांतील फक्त पायरोक्सिनाचे रूपांतरण युरेलाइट अँफिबोलात झालेले असते. त्यामुळे त्याचे खनिज संघटन डायोराइट खडकाच्या खनिज संघटनासारखे होते. अशा खडकांना एपिडायोराइट म्हटले जाते. गति-उष्णीय रूपांतरणाच्या सर्वोच्च अवस्थेत हॉर्नब्लेंड स्फटिकांचा आकार बदलतो. विशेषतः लांबीच्या मानाने जाडी बरीच वाढते आणि त्याची  सुभाज संरचना कमी होऊन कणरोही स्वरूपाची संरचना होते. अशा खडकांना अँफिबोलाइट असे नाव दिले आहे.


पातालीय रूपांतरित खडक : पातालीय रूपांतरणाच्या परिस्थितीत दिष्ट दाबाचा प्रभाव जवळजवळ शून्य असल्यामुळे या खडकांमध्ये कोणत्याही विशिष्ट दिशेतील समांतर संरचनांचा अभाव असतो आणि त्यांच्यात समकणी, कणिल व दिशाहीन संरचना आढळतात.उच्च एकसम दाबाच्या परिस्थितीत कमी आकारमानाची व अधिक घनतेची अशी अप्रतिबल खनिजे निर्माण होण्याची प्रवृत्ती असते. या परिस्थितीत मूळच्या मृण्मय खडकांपासून व वालुकाश्मांपासून कॉर्डिएराइट, सिलिमनाइट व गार्नेटयुक्त पट्टिताश्म, मूळच्या क्कॉर्ट्झ फेल्स्पार युक्त खडकांपासून ग्रॅन्युलाइट, लेप्टाइन व लेप्टिनाइट हे खडक तसेच  मूळच्या अल्पसिकत खडकांपासून पायरोक्सीन पट्टिताश्म, एक्कोजाइट, गार्नेट अँफिबोलाइट व जेडाइट असे खडक तयार होतात. पातालीय रूपांतरणाने होणारे हे खडक प्रादेशिक रूपांतरणाच्या सर्वोच्च कोटीत तयार होणाऱ्‍या खडकांसारखेच असल्यामुळे अलीकडे पातालीय रूपांतरण हा वेगळा प्रकार न मानता प्रादेशिक (गति-उष्णीय) रूपांतरणाची ही सर्वोच्च कोटी मानली जाते.

पातालीय रूपांतरणाने तयार होणाऱ्या काही  वैशिष्ट्यपूर्ण खडकांचे थोडक्यात वर्णन खाली दिले आहे.

ग्रॅन्युलाइट, लेप्टाइट व लेप्टिनाइट : सर्वसामान्यपणे हे खडक मूळच्या क्कॉर्टझ् व फेल्स्पारयुक्त खडकांच्या पातालीय रूपांतरणाने तयार झालेले असतात. हे खडक फिकट रंगाचे असून त्यांच्यात क्कॉर्ट्झ व फेल्स्पार ही खनिजे प्रमुख असतात त्यांशिवाय बऱ्याच प्रमाणात पायोरोक्सीन व गार्नेट असून क्वचित सिलिमनाइट, कायनाइट व हिरव्या रंगाचे स्पिनेल अल्प प्रमाणात आढळते. ग्रॅन्युलाइटाचा पोत कणिल असूनही कित्येकदा निरनिराळ्या खनिजांचे एकाआड एक असे पट्टे रचल्याने समांतर पट्टण दिसते, अशा खडकांना लेप्टीनाइट हे नाव आहे. क्कॉर्ट्झ व फेल्स्पार ही प्रमुख घटक खनिजे असून गौण प्रमाणात कृष्णाभ्रक, हॉर्नब्लेंड यांसारखी खनिजे आणि गार्नेट असणाऱ्या कणिल संरचनेच्या रूपांतरित खडकांना स्कँडिनेव्हियन भूवैज्ञानिकांनी लेप्टाइट हे नाव दिले आहे. लेप्टाइटात रासायिक संघटनाच्या दृष्टीने खूपच विविधता असून शुद्ध क्कॉर्ट्झाइटापासून तो अँफिबोलाइटापर्यंत सारे प्रकार लेप्टाइटात दिसून येतात. त्यांच्यावरून मूळच्या खडकातील घटकांची  विविधता कळून येते.

उष्णवायव रूपांतरण व कायांतरण क्रियेने तयार होणारे खडक : खडकांच्या छिद्रांत व केशिकांसारख्या (बारीक केसासारख्या) सूक्ष्म भेगांत असणारा जलांश, तसेच खडकांच्या लहानमोठ्या भेगांतून संचार करणारे बाह्य विद्राव याचा रूपांतरणाच्या क्रियेत प्रभावी वाटा असतो. हा जलांश व बाहेरून येणारे इतर विद्राव जोपर्यंत केवळ रासायनिक आयनांचे (विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणुगटांचे) वाहक म्हणून काम करतात आणि खनिजांच्या फेरबदलात स्वतः सक्रिय भाग घेत नाहीत, तोपर्यंत मूळच्या खडकाच्या एकूण रासायनिक संघटनामध्ये काही फरक पडत नाही पण बाह्य द्रव्याची खडकांच्या मूळच्या रासायनिक घटकांमध्ये भर पडली आणि त्यांच्या बदली मूळचे काही घटक बाहेर गेले म्हणजे मात्र खनिजांच्या रूपांत तर बदल होतोच पण त्यांच्या कायिक (अंगभूत) घटकांतही बदल होतो. म्हणून या क्रियेला कायांतरण असे नाव दिले आहे. कायांतरणाची क्रिया केवळ रूपांतरणातच घडून येते असे नसून सामान्य तापमान-दाबाच्या परिस्थितीतही ही क्रिया घडून येते. त्यामुळे कमीजास्त प्रमाणात अनेक गाळाच्या खडकांत सुध्दा कायांतरणाची क्रिया आढळते. रूपांतरणात वाढत्या दाबाच्या व तापमानाच्या परिस्थितीत ती अधिक सुलभतेने घडून येते.

ज्या खडकांत कायांतरणाचे बदल आढळतात त्यांच्या प्रकारावरून कायांतरणाचे ढोबळ वर्गीकरण असे केले आहे : (१) सिलिका व सिलिकेटी खडकांचे कायांतरण (२) कार्बोनेटी खडकांचे कायांतरण,उदा., चुनखडकापासून डोलोमाइट अथवा सिडेराइट (लोह कार्बोनेट) तयार होणे, (३) लवण निक्षेपांचे कायांतरण आणि (४) सल्फाइडयुक्त खडकांचे कायांतरण.

सिलिकेटी खडकांच्या कायांतरणात खडकात धातवीय संयुगे की अधातवीय संयुगे यांची भर पडली आहे, त्यानुसार त्यांची वर्गवारी केली आहे. धातवीय संयुगाने होणाऱ्‍या कायांतरणात क्षारीय (अल्कली) धातू, मँग्नेशिया, लाइम,लोह व निकेल यांच्यामुळे होणाऱ्‍या( कायांतरणाचा समावेश आहे. तर अधातवीय कायांतरणाचे प्रमुख प्रकार हॅलोजने, गंधक, फॉस्फरस, सिलिका व कार्बन डाय-ऑक्साइड यांमुळे होणारे कायांतरण हे आहेत.


उष्णवायव रूपांतरित खडक : शिलारसाचे स्फटिकीभवन पूर्ण होत आले म्हणजे शेवटच्या अवस्थेत अगदी थोड्या प्रमाणात उरलेल्या द्रवात मुळच्या शिलारसात विद्रुतावस्थेत असणारी हॅलोजने, बोरॉन क्षारीय धातू, फॉस्फरस ,गंधक इ. द्रायू संहत झालेले असतात. हे द्रायू शिलारसातून बाहेर पडून आसपासच्या खडकांत पसरतात. त्यांना शिलारसातील निःसृते म्हणतात. ही निःसृते व उष्णता यांचा एकत्रित परिणाम खुद्द अंतर्वेशनाने निर्माण झालेल्या अग्निज खडकांवर तसेच आजूबाजूच्या खडकांवर होऊन जे बदल घडून येतात, त्यांना उष्णवायव रूपांतरण हे नाव दिले आहे. या रूपांतरणामध्ये प्रामुख्याने शुभ्र अभ्रक, लेपिडोलाइट, फ्ल्युओराइट, पुष्कराज, तोरमल्ली, ॲक्झिनाइट, ॲपेटाइट, सोडालाइट इ.खनिजे तयार होतात. हे रूपांतरणाचे बदल खुद्द अंतर्वेशनाच्या अग्निज खडकांवर झालेले असल्यास त्यांना अंतर्जात आणि आजूबाजूच्या खडकांवर झालेले असल्यास बहिर्जात अशी नावे दिली आहेत.

उष्णवायव क्रियेत कार्यशील असणारे रासायनिक घटक द्रायू त्या त्या शिलारसाच्या प्रकारावर अवलंबून असतात. ग्रॅनाइटी शिलारसात पाणी, फ्ल्युओरीन, बोरॉन, लिथियमासह क्षारीय धातू, तसेच कथिल, तांबे, शिसे, जस्त,टंगस्टन, मॉलिब्डेनम, युरेनियम, इ. धातू हे सक्रिय घटक असतात. अल्पसिकत शिलारसाशी संबंधित असणारे प्रमुख सक्रिय घटक म्हणजे पाणी, क्लोरीन, फॉस्फरस व टिटॅनियम हे असतात.

भूकवचातील खोलीनुसार रूपांतरणाचे विभाग: रूपांतरणाची प्रक्रिया प्रामुख्याने उष्णता,दिष्ट दाब व एकसम दाब या तीन चल (बदलणाऱ्या) घटकांच्या परस्परांशी कमीजास्त प्रमाणात होणाऱ्‍या सहकार्यामुळे घडून येते.रूपांतरणातील खनिज परिवर्तनाचे माध्यम म्हणून आंतरछिद्री विद्रांवांची नेहमीच आवश्यकता असते. वरवर पाहता उष्णता, दिष्ट दाब व एकसम दाब हे तिन्ही घटक परस्परांपासून स्वतंत्र आहेत आणि त्यांच्या कमीजास्त प्रभावानुसार रूपांतरणाचे असंख्य प्रकार होणे शक्य आहे, असे वाटते पण प्रत्यक्षात मात्र असे दिसते. की, शिलारसाच्या अंतर्वेशनामुळे होणारे उष्णीय रूपातंरण वगळले, तर बाकीच्या सर्व रूपांतरण प्रक्रियांत या तिन्ही चल घटकांचा संबंध विशिष्ट नियमांनी सीमित केला जातो.