Batuan metamorf adalah salah satu dari tiga kelompok batuan utama di Bumi, bersama dengan batuan beku dan batuan sedimen. Batuan ini terbentuk dari batuan yang sudah ada sebelumnya (protolith) yang mengalami perubahan signifikan akibat suhu tinggi, tekanan tinggi, atau reaksi kimia aktif di dalam kerak bumi. Proses ini, yang dikenal sebagai metamorfisme, mengubah tekstur, mineralogi, dan komposisi kimia batuan tanpa melelehkannya sepenuhnya.
Pemahaman mengenai jenis-jenis batuan metamorf sangat penting dalam geologi karena mereka mencatat sejarah tektonik dan termal suatu wilayah. Variasi kondisi metamorfisme menghasilkan berbagai macam batuan dengan ciri khas yang unik, seringkali diklasifikasikan berdasarkan tekstur (foliasi atau non-foliasi) dan komposisi mineralnya.
Metamorfisme dapat terjadi melalui tiga cara utama: peningkatan suhu (misalnya akibat intrusi magma atau pemanasan regional), peningkatan tekanan (misalnya akibat penumpukan sedimen atau tumbukan lempeng), atau sirkulasi fluida panas yang membawa ion-ion kimia baru. Perubahan ini menyebabkan mineral-mineral lama tidak stabil dan berubah menjadi mineral baru yang lebih sesuai dengan kondisi lingkungan baru tersebut. Batuan yang dihasilkan memiliki struktur yang khas, seperti penjajaran mineral (foliasi) atau butiran kristal yang saling mengunci (kristaloblastik).
Batuan metamorf secara umum dibagi menjadi batuan foliasi dan non-foliasi. Foliated (berlapis) menunjukkan orientasi mineral yang teratur akibat tekanan diferensial, sementara non-foliated (tidak berlapis) umumnya terbentuk di mana tekanan bersifat uniform atau mineral yang terbentuk tidak mudah terorientasi.
Tekstur foliasi muncul ketika batuan mengalami tekanan yang arahnya tidak sama (tekanan diferensial). Mineral-mineral pipih atau berbentuk batang akan sejajar tegak lurus terhadap arah tekanan maksimum. Tingkat foliasi bervariasi, mulai dari penjajaran kasar hingga pemisahan yang sangat halus.
Batuan ini umumnya terbentuk di mana tidak ada tekanan diferensial yang signifikan, atau ketika mineral penyusunnya tidak mudah memanjang atau pipih, seperti kuarsa atau kalsit.
Untuk lebih memahami perbedaan visual antara batuan-batuan ini, berikut adalah ilustrasi representatif dari beberapa jenis batuan metamorf utama. Perhatikan perbedaan tekstur dan komposisi mineral.
Ilustrasi tekstur halus dan foliasi pada Slate.
Ilustrasi butiran kristal saling mengunci pada Marble (non-foliated).
Tingkat metamorfisme menentukan batuan apa yang akan terbentuk. Ini sering diukur menggunakan indeks mineral, yaitu mineral tertentu yang stabil hanya pada rentang suhu dan tekanan tertentu. Sebagai contoh, batuan sedimen lempung akan bertransformasi melalui urutan metamorf: Lempung $\rightarrow$ Slate $\rightarrow$ Phyllite $\rightarrow$ Schist $\rightarrow$ Gneiss. Setiap tahap menunjukkan peningkatan panas dan tekanan yang dialami batuan protolith tersebut.
Metamorfisme regional, yang paling umum, terkait erat dengan zona orogenik (pembentukan gunung). Ketika dua lempeng benua bertabrakan, batuan yang terperangkap di zona subduksi atau tumbukan akan mengalami peningkatan tekanan dan suhu yang ekstrem, menghasilkan batuan metamorf berderajat tinggi seperti Gneis dan Eclogite.
Sebaliknya, metamorfisme kontak terjadi ketika batuan yang lebih dingin berada di dekat badan magma panas. Panas dari magma "memasak" batuan di sekitarnya, seringkali menghasilkan batuan non-foliated seperti Hornfels. Area di sekitar intrusi di mana metamorfisme kontak terjadi disebut sebagai aureole metamorf.
Meskipun sering terabaikan dibandingkan batuan beku yang dramatis atau batuan sedimen yang menyimpan fosil, batuan metamorf menyimpan catatan geologis yang tak ternilai mengenai energi dan pergerakan yang pernah terjadi di bawah permukaan bumi. Dengan mempelajari gambar dan tekstur mereka, para ahli geologi dapat merekonstruksi peristiwa tektonik yang terjadi jutaan tahun yang lalu.