Metamorphismus der gesteenten of de vervorming der gesteenten is in algemeene beteekenis elke verandering, welke een gesteente sedert zijne oorspronkelijke wording heeft ondergaan. Daartoe behoort de verandering der gesteenten door den invloed der dampkringslucht (verweering), de verdigting van kleislib tot schilferklei en leisteen, van kalkachtig kleislib tot verschillende mergelsoorten, van kalkslib toe kalksteen, de herschepping van plantaardige zelfstandigheden in veen, bruin- en steenkool en anthraciet, de vervorming van anhydriet in gips door het opnemen van water, de ontleding van kiezelzure verbindingen door het koolzuur van lucht en water, onder afscheiding van vrij kiezelzuur, en eindelijk de vorming van leem. In meer beperkten zin echter verstaat men onder „metamorphismus” der gesteenten alleen de verandering van niet-kristallijne gesteenten in kristallijne, en meer bepaald het ontstaan van kristallijne kalk- en dolorietsoorten, — en het ontstaan van kristallijne silicaatgesteenten. Deze vervorming kan ontstaan langs den natten weg, door middel van water, zonder belangrijke verhooging van temperatuur, — en langs den droogen weg door den invloed der warmte bij het smelten der delfstoffen.
De Neptunisten beweren, dat de vervorming aan de werking van het water, en de Plutonisten, dat zij aan die van het vuur moet worden toegekend; doch men is in den laatsten tijd tot de overtuiging gekomen, dat daarbij zoowel het water als het vuur werkzaam is geweest) Intusschen heeft men vele verschijnselen, die door eene opneming van water of door bezinking uit water gemakkelijk verklaard kunnen worden (zooals het ontstaan van gips enz.), ten onregte toegeschreven aan de werking der warmte, aan de sublimatie van allerlei dampen enz. Niettemin blijft metamorphismus door middel van warmte van groot belang in vulcanische streken, waar kalksilicaten ontstaan en gelaagde gesteenten door smelting in basalt herschapen worden, terwijl men er ook de wording van steenkolen opmerkt. Daarentegen kan zich door hitte nooit vrij kiezelzuur als kwarts afscheiden. Alzoo kan het ontstaan van hoornsteen uit mergel- en leisteen, welken men naast het graniet enz. opmerkt, slechts middellijk worden afgeleid van de massa-gesteenten, die veel silicaten bevatten. Deze namelijk verliezen bij het begin der verweering, onder den invloed van het koolzuur, veel vrij kiezelzuur, dat zich weldra weder afscheidt. Ook de bewering, dat de kristallijne kalk door hitte ontstaat, waarbij het koolzuur door eene sterke drukking zou bewaard gebleven zijn, kan den toets der waarheid niet doorstaan — hoewel Hutton, de grondlegger der Plutonische school, haar met groote scherpzinnigheid zocht te verdedigen —, daar de naburige gesteenten zich onderscheiden door eene laagsgewijze vorming, welke echter in water kan ontstaan zpn. Wanneer wij daarenboven opmerken, dat ook thans nog kalklagen uit water bezinken, dan ontwijkt alle grond aan de onderstelling, dat de kristallijne kalksoorten door de werking der warmte zouden ontstaan zijn. Hetzelfde merkt men op met betrekking tot de vele veranderingen, welke kristallijne schilfergesteenten hebben ondergaan.
Op zich zelf is het reeds zeer waarschijnlijk, dat het metamorphismus over het groote gebied dier gesteenten langs den droogen of warm-vochtigen (hydroplutonischen) weg zou hebben gewerkt. Maar tevens is de aanwezigheid dier gesteenten gemakkelijk te verklaren, wanneer men aanneemt, dat de kristallijne bestanddeelen uit de massagesteenten in de gelaagde zijn overgegaan. BepaaldeIijk heeft het metamorphismus veel algemeener langs den natten weg gewerkt. Men geeft hieraan den naam van infiltratie-metamorphismus. De werking van het water, dat door de tallooze kanalen des aardbodems vloeit, heeft wel degelijk het vermogen, om belangrijke veranderingen in de gesteenten voort te brengen.
Of men echter daaraan ook het ontstaan der oorspronkelijke gesteenten kan toeschrp ven, blijft nog altijd eene onbesliste vraag. In elk geval zijn zij in vele opzigten sedert hunne eerste wording door toevoeging van kiezelzuur en kalk aanmerkelijk veranderd. Voorts vindt men fijne kristalnaalden, dunne blaadjes van glimmer, talk, chloriet enz. zoowel in de oude, kristallijne rotslagen als in de veel jongere; slechts de hoeveelheid is in deze laatsten geringer. Zoo is het ook met de bestanddeelen van het gneis, welke ongetwijfeld afkomstig zijn van het graniet. In hoever dit laatste (het graniet) aan het metamorphismus is onderworpen geweest, is nog altijd een van de moeijelijkste vraagstukken der geologie.
In het algemeen vervult het infiltratie-metamorphismus eene belangrijke rol bij het ontstaan der gebergten. Waar eene opneming van stof plaats greep, werd zij gewoonlijk door eene verandering van volumen gevolgd, zoodat de lagen uit hare horizontale ligging werden gewrongen. Hierdoor kan men menige verandering in den stand der lagen verklaren, zonder dat het noodig is, de oorzaak te zoeken in de warmte, en het is derhalve zeer wel mogelijk, dat het opstuwen van massa’s door het onderaardsche vuur alleen in de nabijheid van vuurspuwende bergen is geschied.
