Имеется три главных фактора, которые вызывают увеличение давления и образование метаморфических пород. Ими являются:
• значительный вес вышележащих слоев осадков;
• напряжения, вызванные столкновением плит во время горообразования;
• напряжения, вызванные сдвигом плит относительно друг друга, подобно разрушительным сдвигам вдоль разлома Сан-Андреас (запад США).
Давление, возникающее при тектонических процессах или под весом вышележащих пород, вызывает изменения в структуре минералов. Два типа давления, которые прикладываются к существующим породам, — всестороннее (общее) и направленное давление (стресс).
Всестороннее давление — это общее давление вокруг. Подобно атмосферному давлению на поверхности Земли, в глубинах мантии присутствует общее всестороннее давление. Экстремальное общее давление меняет структуру минералов путем сжимания их атомов все плотнее и плотнее, пока не сформируются новые минералы с более плотной кристаллической структурой.
Направленное давление происходит в определенном направлении. Когда экстремальное сжимающее давление приложено в одном направлении, это подобно зубной пасте в тюбике, оно воздействует в одном направлении. Так как тепло уменьшает прочность горных пород, то когда давление прикладывается в одном направлении, а температура высока, происходит образование множества складок и разломов.
В зависимости от типа напряжения, приложенного к породе, минералы в метаморфической породе сдавливаются, вытягиваются и разворачиваются в линии в определенном направлении. Это то, как направленное давление воздействует на размер и форму минералов метаморфических пород, подвергающихся изменениям за счет температуры и давления.
Например, во время перекристаллизации слюд кристаллы растут по поверхностям их силикатно-слоистых структур и ориентируются перпендикулярно приложенному давлению. Геологи используют этот тип метаморфических минералов, чтобы рассчитать давления, которым были подвергнуты характерные образцы в течение их истории.
