Rocas Metamorficas(1)

Metamorfismo y rocas metamrficas

OBJETIVO

Describir los conceptos bsicos relacionados con el origen de las rocas metamrficas y su clasificacin

Metamorfismo
Transformacin de un tipo de roca en otra debido a temperaturas y/o presiones diferentes a aquellas en las que se formLas rocas metamrficas se producen a partir de
Rocas gneas

Rocas sedimentarias

Otras rocas metamrficas

Metamorfismo
El metamorfismo suele progresar de manera incremental, desde cambios ligeros (de grado bajo) a cambios notables (de grado alto)Durante el metamorfismo la roca debe permanecer esencialmente en estado slidoAmbientes metamrficos
Metamorfismo de contacto o trmico impulsado por un aumento de la temperatura en el interior de la roca husped

Ciclo de la roca

*

Metamorfismo
Ambientes metamrficos
Metamorfismo hidrotermal alteraciones qumicas por el agua caliente rica en iones

Metamorfismo regional

Sucede durante la formacin de las montaas

Produce el mayor volumen de rocas metamrficas

Estas rocas tienen frecuentemente zonas de metamorfismo de contacto y/o metamorfismo hidrotermal

Factores del metamorfismo
Calor
El factor ms importante

La recristalizacin produce nuevos minerales estables

Dos fuentes de calor

Metamorfismo de contacto calor del magma

La temperatura aumenta con la profundidad debido al gradiente geotrmico

Presin y esfuerzo diferencial
Aumentan con la profundidad

La presin de confinamiento aplica fuerzas por igual en todas las direcciones

Las rocas tambin pueden estar sometidas al esfuerzo diferencial que es desigual en distintas direcciones

Presin como agente metamrfico

Figura 8.2

A.Presin de confinamiento

B. Esfuerzo diferencial

Estratos deformados

Estratos no deformados

Aumento de la presin de confinamiento

Fluidos qumicamente activos
Principalmente agua y otros componentes voltiles

Aumenta la migracin de iones

Ayuda a la recristalizacin de los minerales existentes

Fluidos qumicamente activos
Origen de los fluidos

Espacios porosos de las rocas sedimentarias

Fracturas de las rocas gneas

Minerales hidratados como las arcillas y las micas

La importancia del protolito
La mayora de rocas metamrficas tienen la misma composicin qumica general que la roca a partir de la que se formaron

La composicin mineral determina, en gran medida, la intensidad con que cada agente metamrfico provocar cambios

Texturas metamrficas
El trmino textura se utiliza para describir el tamao, la forma y la distribucin de las partculas mineralesFoliacin cualquier disposicin planar de los granos minerales o los rasgos estructurales del interior de una roca
Ejemplos de foliacin

Alineamiento paralelo de los minerales alargados y/o de hbito planar

Foliacin
Ejemplos de foliacin

Alineamiento paralelo de las partculas minerales y los cantos aplanados

Bandeado composicional

Pizarrosidad cuando las rocas se separan con facilidad en capas delgadas y tabulares

Foliacin
Los tipos de foliacin pueden formarse de muchas maneras distintas

Rotacin de los granos minerales alargados o de hbito planar

Recristalizacin de los minerales en la direccin de la orientacin preferente

Cambios de forma en granos equidimensionales a formas alargadas que se alinean

Foliacin que resulta del esfuerzo directo

Antes del metamorfismo

Despus del metamorfismo

Esfuerzo 99

Esfuerzo 99

Esfuerzo 99

Esfuerzo 99

Texturas foliadas
Pizarrosidad (slaty cleavage)

Superficies planares muy juntas a lo largo de las cuales las rocas se separan

Se desarrolla de diferentes maneras segn las condiciones metamrficas y el protolito

Texturas foliadas
Esquistosidad

Los minerales planares se observan a simple vista y muestran una estructura planar o laminar

Las rocas con esta textura se denominan esquistos

Texturas foliadas
Bandeado gnisico

Durante el metamorfismo de grado alto, las migraciones inicas pueden provocar la segregacin de minerales

Las rocas gnisicas tienen una apariencia bandeada caracterstica

Otras texturas metamrficas
Aquellas rocas que no tienen foliacin se denominan no foliadas

Se desarrollan en ambientes donde la deformacin es mnima

Estn compuestas por minerales que presentan cristales equidimensionales

Texturas porfidoblsticas

Granos especialmente grandes, llamados porfidoblastos, rodeados por una matriz de grano fino de otros minerales

Rocas metamrficas comunes
Rocas foliadas
Pizarra

De grano muy fino

Excelente pizarrosidad

Se origina casi siempre por el metamorfismo en grado bajo de lutitas y pelitas.

Rocas foliadas
Filita

Representa una gradacin en el grado de metamorfismo entre la pizarra y el esquisto

Sus minerales planares no son lo suficientemente grandes para ser identificados a simple vista

Brillo satinado y superficie ondulada

Muestra pizarrosidad

Compuesta fundamentalmente por cristales finos de moscovita y/o clorita

Filita (izquierda) y pizarra (derecha)

Figura 8.11

Rocas foliadas
Esquisto

De grano medio a grueso

Predominan los minerales planares (sobre todo micas)

El trmino esquisto describe la textura

Para indicar la composicin, se utilizan tambin los nombres de sus minerales (como micaesquistos)

Micaesquisto granatfero

Figura 8.8

Rocas foliadas
Gneis

De grano medio a grueso

Aspecto bandeado

Metamorfismo de grado alto

Compuesto a menudo por bandas alternantes de zonas blancas o de colores claros ricas en feldespato y capas de minerales ferromagnesianos oscuros

Clasificacin de las rocas metamrficas comunes

Figura 8.9

Nombre de la roca

Textura

Tamao de grano

Observaciones

Protolito

Muy fino

Fino

Medio a grueso

Medio a grueso

Medio a grueso

Medio a grueso

Medio a grueso

Fino

Fino

Fino

De grano grueso

Medio a muy grueso

Pizarra

Filita

Esquisto

Gneis

Migmatita

Milonita

Metaconglomerado

Mrmol

Cuarcita

Corneana

Antracita

Brecha de falla

Lutitas, pelitas

Pizarra

Filita

Esquisto, granito rocas volcnicas

Gneis, esquisto

Cualquier tipo de roca

Conglomerado rico en cuarzo

Caliza, doloma

Cuarzoarenita


Carbn bituminoso


Aumento del

metamorfismo

Fol iada

foliada

Poco

No

fo l i ada

Pizarrosidad excelente, superficies lisas sin brillo

Se rompe a lo largo de superficies onduladas, brillo satinado

Predominan los minerales micceos, foliacin escamosa

Bandeado composicional debido a la segregacin de los minerales

Roca bandeada con zonas de minerales cristalinos claros

Cuando el grano es muy fino, parece slex, suele romperse en lminas

Cantos alargadoscon orientacin preferente

Granos de calcita o dolomita entrelazados

Granos de cuarzo fundidos, masiva, muy dura

Normalmente, roca masiva oscura con brillo mate

Roca negra brillante que puede mostrar fractura concoide

Fragmentos rotos con una disposicin aleatoria

Rocas no foliadas
Mrmol

Roca cristalina, de grano grueso

Deriva de calizas o dolomas

Compuesto esencialmente por cristales de calcita o dolomita

Utilizado como material para crear monumentos y para elementos decorativos

Muestra una gran variedad de colores

Mrmol

Figura 8.14

Rocas no foliadas
Cuarcita

Formada a partir de arenisca rica en cuarzo

Los granos de cuarzo se funden

Cuarcita

Figura 8.15

Metamorfismo trmico o de contacto
Se produce como consecuencia del aumento de la temperatura cuando un magma invade una roca caja

Se forma una zona de alteracin denominada aureola en la roca que rodea al cuerpo magmtico

Se reconoce fcilmente slo cuando se produce en la superficie o en un ambiente prximo a la superficie

Metamorfismo de contacto

Figura 8.16

A. Emplazamiento del cuerpo magmtico y metamorfismo

B. Cristalizacin del plutn

Aureola metamrfica

Roca caja

Roca caja

Cmara magmtica

Metamorfismo hidrotermal
Alteracin qumica que ocurre cuando los fluidos calientes , ricos en iones, llamados soluciones hidrotermales, circulan a travs de las fisuras y fracturas que se desarrollan en la roca

La mayor incidencia tiene lugar a lo largo de las dorsales centroocenicas


Figura 8.17

Dorsal centrocenica

El agua marina fra percola en la corteza caliente recin formada

El agua caliente rica en minerales asciende hacia el fondo ocenico

Metamorfismo regional
Produce la mayora de las rocas metamrficas

Asociado con la formacin de montaas

Otros ambientes metamrficos
Metamorfismo de enterramiento

Se produce en asociacin con acumulaciones muy gruesas de estratos sedimentarios

La profundidad necesaria depende del gradiente geotrmico predominante

Metamorfismo dinmico

Se produce a grandes profundidades y a temperaturas elevadas

Los minerales preexistentes se deforman dctilmente

Otros ambientes metamrficos
Metamorfismo de impacto

Se produce cuando unos proyectiles de gran velocidad llamados meteoritos golpean la superficie terrestre

Los productos se denominan eyecta

Zonas metamrficas
Las variaciones sistemticas en la mineraloga y la textura de las rocas metamrficas se relacionan con las variaciones en el grado de metamorfismoMinerales ndice y grado metamrfico
Los cambios en la mineraloga se producen desde las regiones de metamorfismo de grado bajo hasta las de metamorfismo de grado alto

Zonas metamrficas
Minerales ndice y grado metamrfico
Algunos minerales, denominados minerales ndice, son buenos indicadores de las condiciones metamrficas en las que se formaron

Migmatitas

Con los grados de metamorfismo ms altos que es transicional a las rocas gneas

Contienen bandas claras de componentes gneos junto con roca metamrfica no fundida

Zonas metamrficas en Nueva Inglaterra

Figura 8.23

Kilmetros

Canad

Leyenda

Sin metamorfismo

Zona de la clorita

Zona de la biotita

Zona del granate

Zona de la estaurolita

Zona de la silimanita

Grado bajo

Grado medio

Grado alto

Estados Unidos

Metamorfismo y tectnica de placas
La mayor parte del metamorfismo se produce en la proximidad de los bordes de placa convergentes
Las fuerzas compresivas deforman los bordes de las placas convergentes

As se formaron muchos de los principales cinturones montaosos de la Tierra, como los Alpes, el Himalaya y los Apalaches

Tambin se produce el metamorfismo a gran escala a lo largo de las zonas de subduccin en los bordes convergentes
Aqu existen diversos ambientes metamrficos

Lugar importante de generacin de magmas

Metamorfismo y zonas de subduccin
Los terrenos montaosos que se forman a lo largo de las zonas de subduccin estn constituidos por dos cinturones lineales bien definidos de rocas metamrficas

Cerca de la fosa ocenica encontramos un rgimen metamrfico de alta presin y baja temperatura

Ms lejos, en direccin hacia tierra firme, en la regin de las intrusiones gneas, el metamorfismo est dominado por temperaturas elevadas y bajas presiones

Ambientes metamrficos y tectnica de placas

Figura 8.24

Dorsal ocenica

Fosa

Astenosfera

Fusin parcial

Zona de alta temperatura/alta presin

Magma ascendente

Zona de baja temperatura/alta presin


Ascenso

Zona de alta temperatura/baja presin

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