Métamorphisme, ajustements minéralogiques et structuraux des roches solides à des conditions physiques et chimiques différentes de celles dans lesquelles les roches se sont formées à l’origine. Les changements produits par les conditions de surface telles que le compactage sont généralement exclus. Les agents les plus importants du métamorphisme comprennent la température, la pression et les fluides. Tout aussi importants sont les changements dans l’environnement chimique qui entraînent deux processus métamorphiques: (1) dislocation mécanique où une roche est déformée, en particulier à la suite d’une contrainte différentielle; et (2) recristallisation chimique où un assemblage minéral devient hors d’équilibre en raison des changements de température et de pression et où un nouvel assemblage minéral se forme.
Trois types de métamorphisme peuvent survenir en fonction de l’effet relatif des changements mécaniques et chimiques. Le métamorphisme dynamique, ou cataclase, résulte principalement d’une déformation mécanique avec peu de changement de température à long terme. Les textures produites par de tels ajustements vont des brèches composées de fragments de roche anguleux et brisés aux roches à grain très fin, granulées ou en poudre avec une foliation et une linéation évidentes. De gros grains minéraux préexistants peuvent être déformés à la suite d’un stress. Le métamorphisme de contact se produit principalement à la suite d’une augmentation de la température lorsque la contrainte différentielle est mineure. Un phénomène courant est l’effet produit à proximité d’intrusions ignées où plusieurs zones métamorphiques représentées par des assemblages minéraux changeants reflètent le gradient de température de l’intrusion à haute température aux roches hôtes à basse température; ces zones sont concentriques à l’intrusion. Comme le volume affecté est faible, la pression est presque constante. Les roches résultantes ont des grains équidimensionnels en raison d’un manque de stress et sont généralement à grain fin en raison de la courte durée du métamorphisme. Le métamorphisme régional résulte de l’augmentation générale, généralement corrélée, de la température et de la pression sur une grande surface. Les grades ou intensités de métamorphisme sont représentés par différents assemblages minéraux qui donnent des valeurs relatives de température ou des valeurs absolues lorsqu’ils sont étalonnés par rapport aux expériences de laboratoire. Le métamorphisme régional peut être subdivisé en différentes conditions pression-température basées sur des séquences observées d’assemblages minéraux. Cela peut inclure une condition extrême, où une fusion partielle se produit, appelée anatexis.
D’autres types de métamorphisme peuvent se produire. Il s’agit du métamorphisme rétrograde, la réponse des assemblages minéraux à la diminution de la température et de la pression; du métasomatisme, le métamorphisme qui comprend l’addition ou la soustraction de composants de l’assemblage d’origine; du poly-métamorphisme, l’effet de plus d’un événement métamorphique; et le métamorphisme hydrothermal, les changements qui se produisent en présence d’eau à haute température et pression qui affectent la minéralogie et la vitesse de réaction résultantes.