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belen-ruiz-gonzalez
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V GEOLOGÍA. 2º Bachillerato.
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/geologia/
IES Santa Clara.GEOLOGÍA 2º BACHILLER
Dpto Biología y Geología
ROCAS METAMÓRFICASROCAS METAMÓRFICAS
CONTENIDOS ROCAS METAMÓRFICASCONTENIDOS ROCAS METAMÓRFICAS El origen de las rocas metamórficas. Tipos de metamorfismo. Facies
metamórficas y condiciones físico-químicas de formación. Concepto de metamorfismo. Factores del metamorfismo. Límites en la fisicoquímica del metamorfismo. Tipos de metamorfismo. Las rocas metamórficas. Criterios de clasificación y tipos. Facies metamórficas. El metamorfismo en relación con la tectónica de placas. Estudio de los principales minerales y rocas del metamorfismo claves de
identificación. Manejo del microscopio petrográfico, aplicado al análisis de las características
texturales y estructurales de las rocas metamórficas. Reconocimiento de la importancia geotectónica de las rocas metamórficas. Valoración de la contribución económica de los minerales y las rocas metamórficas. Valoración de la explicación de los fenómenos metamórficos mediante la teoría de
la tectónica
Estándares de aprendizaje evaluablesEstándares de aprendizaje evaluables
Comprende el concepto de metamorfismo y los distintos tipos existentes,
asociándolos a las diferentes condiciones de presión y temperatura.
Comprende y explica los fenómenos ígneos, sedimentarios, metamórficos e
hidrotermales en relación con la Tectónica de Placas.
LAS ROCAS
Rocas metamórficas
se clasifican en
Rocas sedimentarias
Rocas magmáticasLas rocas magmáticas se forman a partir de magmas que ascienden hacia la superficie a través de la corteza y se enfrían.
TIPOS DE ROCAS
Las rocas metamórficas se forman mediante un proceso de transformación (metamorfismo) de rocas ya existentes, en el que estas son sometidas a presiones y temperaturas altas en el interior de la corteza.
Las rocas sedimentarias se forman por la acción de los procesos geológicos exógenos, en los que intervienen la energía solar y la gravedad. Por esa razón, también se llaman rocas exógenas.
Es un agregado natural de uno o más minerales
Endógenas Exógenas
“metamorfismo es la transformación de una roca en otra sin perder el estado sólido original”
MetamorfismoMetamorfismo
Proceso geológico mediante el cual las rocas sufren una serie de
transformaciones mineralógicas que dan lugar a las ROCAS
METAMORFICAS. Son adaptaciones a nuevas condiciones
de Presión y Temperatura, y se desarrollan en estado sólido.
Las transformaciones que sufren las rocas son de dos tipos:
Mineralógicas, ya que los minerales que las constituyen dejan de ser estables, reaccionando entre sí y produciendo reajuste internos, que conllevan la aparición de nuevos minerales.
Texturales: en función de las condiciones a las que están sometidos, se reorganizan los componentes de las rocas modificándose la textura.
Es el proceso que produce cambios en la mineralogía, textura y en muchas ocasiones a la estructura de los minerales que forman la de una roca.
Ocurre cuando una roca pre-existente, ígnea, sedimentaria o metamórfica, es sometida a condiciones físicas y químicas que son significativamente diferentes a aquellas en donde se formo.
Básicamente por cambios en la temperatura y presión.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/petrogeneticos/contenido4.htm
METAMORFISMO
Cualquier roca se puede transformar en roca metamórfica
Ciclo de las rocas
MetamorfismoMetamorfismo
Como resultado de las nuevas condiciones, la roca va cambiando gradualmente hasta alcanzar un nuevo equilibrio.
La mayoría de las rocas metamórficas ocurren a altas temperaturas y altas presiones que existen a varios kilómetros por debajo de la superficie terrestre.
El metamorfismo ocurre gradualmente de metamorfismo de bajo a alto rango. Durante el metamorfismo la roca debe permanecer esencialmente sólida (de lo
contrario seria magma).
ESQUISTO GNEIS MARMOL
FACTORES QUE PRODUCEN EL METAMORFISMO
FACTORES QUE PRODUCEN EL METAMORFISMO Las reacciones metamórficas están condicionadas por
variaciones de : Presión. TemperaturaEn menor medida: Por la presencia de una fase fluida. Por la actuación de esfuerzos tectónicos.
La presión y la temperatura son los factores principales del metamorfismo, mientras que los otros dos factores citados, además de no estar siempre presentes, actúan
como catalizadores, favoreciendo las reacciones metamórficas.
TEMPERATURA
El aumento de temperatura que interviene en el metamorfismo puede deberse a:El gradiente geotérmico.La proximidad de una intrusión magmática.El rozamiento entre los dos bloques de una falla.
Temperatura Su efecto se ve favorecido por la pérdida de
agua y la intervención de fluidos. El intervalo de temperaturas oscila entre unos
150º y más de 700º
TEMPERATURA: Desde la superficie de la tierra hacia el interior, la temperatura
crece por término medio 30ºC cada kilómetro de profundidad => es el valor
del gradiente geotérmico medio => no es un valor constante en todos los lugares =>
es mínimo en las zonas alejadas de los bordes de placas litosféricas y en las fosas
oceánicas (6ºC/km) y máximo en las dorsales y zonas de formación de
montañas, donde pueden alcanzar valores de 100ºC/km. Este gradiente observado en
la corteza tampoco es constante con la profundidad, de hecho disminuye con la misma. De no ser así el núcleo terrestre
alcanzaría temperaturas de 200.000ºC, las cuales son incompatibles con la existencia de un núcleo en interno en estado sólido.
PRESIÓN
El aumento de presión puede deberse a:El confinamiento (presión litostática o de carga): el peso de las rocas suprayacentes, la acumulación de sedimentos o la existencia de mantos de corrimiento.El plegamiento, que introduce además una presión de componente horizontal (presión tectónica, dirigida o de estrés). los movimientos tectónicos (colisión continental, zonas de subducción) pueden hacer variar la presión a la que está sometida una roca. Produce cambios texturales y la esquistosidad de las rocas.La presencia de una fase fluida, que provoca una presión conocida como presión de fluidos.
La Presión en geología se mide en bares o kilobares (1000 bares); 1bar= 1Kg/cm2 aproximadamente a 1 atmósfera = 1,033 kg/cm2.
La presión aumenta 0,3 Kilobares por kilómetro de profundidad.
Presión Presión litostática, presión
tectónica (presiones dirigidas) y presión de
fluídos. Suele producir la
reorientación de los cristales: foliación
Presencia de fluidos Agua con iones, que
facilitan las reacciones químicas y los cambios
mineralógicos
PRESIÓN DE CONFINAMIENTO: Suma de la Presión litostática y la Presión de fluidos
La presión direccional, el esfuerzo (estrés) diferencial:
Aumenta con la profundidad Presión confinada en zonas
profundas aplica fuerzas en todas direcciones
Las rocas también pueden estar sujetas a esfuerzo que son diferentes en diferentes direcciones.
Por lo general, se acepta que el metamorfismo es un proceso isoquímico (no hay introducción de componentes externos a la roca) y se produce por cambios de presión y temperatura. Pero, en determinadas situaciones, el metamorfismo se produce por la introducción de componentes extraños a la roca (metamorfismo aloquímico o metasomatismo).
En las últimas fases de la consolidación magmática, se produce la emisión de fluidos, con una composición rica en volátiles que pueden reaccionar con la roca encajante.
Este fenómeno también se produce por la circulación de agua subterráneas en las proximidades de un magma.
En el metamorfismo se produce el cambio en una o varias de las condiciones de origen de las rocas, presión, temperatura o composición.
PRESENCIA DE FLUIDOS
La mayor parte de las rocas metamórficas tienen una composición química bastante similar a la roca de la cual se originó.
La composición de los minerales originales determina, en gran medida, el grado al que cada agente de metamorfismo producirá cambios.
La importancia de la roca original (roca madre)
El gradiente geotermal y como este varia en las zonas de
subducción. Podemos ver como es deformado por la subducción de corteza oceánica fría y como
el magma lo levanta.
PARAGÉNESIS MINERAL
PARAGENESIS MINERAL: es la asociación de varias fases minerales estables en un mismo intervalo de Presión y Temperatura.
Cuando ocurren las reacciones químicas, el tamaño del grano va creciendo progresivamente. Cuanto mayor es el grado de metamorfismo mayor es el tamaño del grano => Los minerales tienden a crecer de tamaño según progresa el metamorfismo para así alcanzar los estados de mínima energía posible dentro del nivel energético correspondiente a cada caso, y así disminuye la superficie de separación entre los mismos => A este proceso de formación y crecimiento de los minerales se llama blastesis.
Cuando las transformaciones mineralógicas suponen cada vez mayor grado de metamorfismo (fase minerales a mayor temperatura y presión son estables), las reacciones metamórficas producidas en este sentido son lentas y necesitan millones de años => METAMORFISMO PROGRESIVO.
• RETROMETAMORFISMO: Son lentas, las reacciones de adaptación de las facies estables a alta temperatura y presión a valores más bajos de estos parámetros.
P y T pueden tener un gran rango de variación, por lo que tenemos distintos grados de metamorfismo
Facies metamórfica: Conjunto de minerales que definen las condiciones de P y T a la que se forma una determinada roca.
P
T
Facies metamórficas
Definido por el filandes Eskola (1915). Es una extensión del concepto Paragénesis mineral => es una asociación de una o varias paragénesis aparece
condicionada a los gradientes de presión y temperatura y composición química de la roca.Una facies por englobar una o más paragénesis, contendrían varias zonas metamórficas y varios
minerales índice.Se llama facies metamórfica: al conjunto de rocas o
asociaciones de minerales formadas en un mismo intervalo de P y T.
Minerales índices y grado de metamorfismo
Cambios en mineralogía ocurren entre regiones de bajo grado a alto grado de metamorfismo
Según su intensidad, el metamorfismo puede dividirse en tres zonas: 1. Epizona: es la zona más externa. La temperatura es menor de 300 ºC. En esta zona las rocas características son las pizarras. 2. Mesozona: zona intermedia. Temperatura entre 300 y 500 ºC. Las rocas típicas son los esquistos y micacitas. 3. Catazona: la zona más interna. La temperatura es mayor de 500 ºC y la presión muy alta. La roca típica son los gneis.
ZONAS DE METAMORFISMO
http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/750/985/html/22_grado_de_metamorfismo.html
TIPOS DE METAMORFISMO
Brechificación o roturaTexturas catacásticas, formando “brechas de falla”Recristalización
A partir de 300ºC se forman nuevos cristales: mármolEstructuras orientadasPor presiones dirigidas: se forman pizarras, esquistos…
Recristalización A partir de 300ºC se forman nuevos cristales: mármol.
Deshidratación y descarbonatación, Favorecen la presencia de fluidos
Cambios mineralógicos
Procesos metamórficos
Tipos de Metamorfismo y Tectónica de Placas
• Según la composición química: Metamorfismo isoquímico: no hay cambio químico Metasomatismo: hay cambios en la composición, debido al
aporte de fluidos.•Según los valores de P y T:
Ondas de choque o de impacto. Enterramiento. Hidrotermal. Dinámico o de presión, dinamometamorfismo: se forman
rocas llamadas milonitas y brechas de falla Térmico o de contacto: por intrusión ígnea, formando una
“aureola metamórfica”. Se llaman pizarras mosqueadas y corneanas.
Regional o termodinámico: intervienen a la vez T y P, y se da generalmente en zonas de subducción.
• Con tres tipos: de grado bajo, medio y alto.• El metamorfismo de enterramiento es de baja T y alta P.
METAMORFISMO DE IMPACTO
Metamorfismo de impacto: Se produce en zonas donde se ha producido un choque de meteoritos. Se producen temperaturas y presiones muy elevadas en breves momentos. El resultado es un vidrio muy brechificado, en el que pueden aparecer minerales poco comunes.
http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/1bachillerato/petrogeneticos/contenido4.htm
TIPOS DE METAMORFISMO
• Es caracterizado por condiciones de temperatura y presión extremadamente altas (por ejemplo p = unos 10 a 100 kbar) y es producido por ondas de choques por un impacto de meteorito.
• En parte el metamorfismo de ondas de choque produce formas de cuarzo de alta presión como coesita y stipoverita y estructuras de deformación típicas como fracturas cónicas en las rocas.
TIPOS DE METAMORFISMO
Esta foto muestra un metaconglomerado el cual al ser
sometido a alta presión y alta temperatura deja de ser
quebradizo y se convierte en dúctil deformándose.
Ocurre en las cuencas sedimentarias en consecuencia de la solidificación de los
sedimentos debido al soterramiento por los sedimentos supradyacentes.
La Tª y la P contribuyen al metamorfismo, aumentan con la profundidad. Las rocas correspondientes son
caracterizados por temperaturas de recristalización bajas y por la ausencia de
deformaciones.
Metamorfismo HidrotermalMetamorfismo Hidrotermal
Alteración química causada cuando fluidos calientes ricos en minerales disueltos, circulan por las fracturas y grietas de la roca.
Es común encontrar este tipo de metamorfismo en la cordillera dorsal oceánica.
TIPOS DE METAMORFISMO
TIPOS DE METAMORFISMO
DINAMOMETAMORFISMO
Es el resultado de la deformación intensa que tiene lugar por las altas presiones en las zonas de falla.La fricción entre los bloques provoca, por un lado, la trituración de la roca (cataclasis ) y, por otro, calor debido al rozamiento.La roca resultante de la trituración se denomina cataclastita o brecha de falla y ocupa una banda de anchura variable que depende de la intensidad del proceso y de la litología. cuando la cataclasis es muy intensa y los fragmentos llegan a ser microscópicos, la roca resultante se denomina milonita.
PRESION
CARACTERISTICAS GENERALES
SE DESARROLLA EN ZONAS ANGOSTAS DE INTENSA DEFORMACION.
LA PRESION ES EL FACTOR PRINCIPAL DEL METAMORFISMO.
A veces al aumentar la temperatura por rozamiento puede conducir a una fusión de la milonita obteniéndose una roca de aspecto vítreo confundible con una roca ígnea.
Es caracterizado por la deformación de la roca sin influencia grande de efectos térmicos. Cataclasis se produce, cuando los esfuerzos deformadores sobrepasan la capacidad de la roca de deformarse plásticamente
BRECHA DE FALLA – FRAGMENTOS ANGULARES GRANDES BRECHA DE FALLA – FRAGMENTOS ANGULARES GRANDES (DEATH VALLEY, CA)(DEATH VALLEY, CA)
TIPOS DE METAMORFISMO
METAMORFISMO TÉRMICO O DE CONTACTO
Es un fenómeno esencialmente térmico que se produce alrededor de los cuerpos ígneos que instruyen en la corteza terrestre, produciéndose principalmente dentro de las zonas orogénicas y en niveles relativamente altos y con un grado bajo de metamorfismo regional.
La intrusión provoca el desarrollo de aureolas
metamórficas, concéntricas en relación con el Plutón. En éstas aureolas suelen definirse diferentes zonas determinadas por la aparición, en dirección perpendicular al contacto intrusivo
Las rocas resultantes del metamorfismo de contacto
se denominan corneanas o cornubianitas (por su fractura de aspecto córneo).
TEMPERATURA
CARACTERISTICAS GENERALES
SE DESARROLLA EN AREAS ADYACENTES A CUERPOS PLUTONICOS.
A BAJAS TEMPERATURAS
Como respuesta a este incremento de temperatura se forma una serie de minerales, cada uno de los cuales es estable en un intervalo de temperaturas => se llaman MINERALES INDICE (que no son exclusivos del metamorfismo de contacto, sino también del regional y del enterramiento).Un mineral típico del metamorfismo de contacto es la andalucita. En las proximidades del plutón sillimanita. Hacia los bordes minerales micaceos como biotita, moscovita, clorita.
clorita ---> biotita ---> andalucita ---> sillimanita
Con su aparición definen bandas, cada banda es una ZONA METAMORFICA donde predomina un determinado mineral índice.Se denominan CORNEANAS o CORNUBIANITAS a las rocas resultantes del metamorfismo de contacto.
La roca encajante en la cual intruye la roca ignea sufre una elevación de la temperatura,
que será mayor cuanto mayor sea la masa que intruye. Paralelamente el calentamiento llegará hasta mayores distancias. El calentamiento no
se produce de forma instantánea sino que transcurren centenares de miles de años, ya que las rocas son muy malas conductoras del
calor.Los cuerpos igneos de pequeño volumen irradian todo su calor enfriándose mucho antes que los
plutones grandes, por lo que las reacciones metamórficas no tienen tiempo de producirse y no
se forma la aureola correspondiente.
http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap06a.htm
Metamorfismo de Metamorfismo de ContactoContacto
TIPOS DE METAMORFISMO
METAMORFISMO REGIONAL O DINAMOTÉRMICO
(METAMORFISMO GENERAL)
Se produce siempre en relación con las zonas de subducción , afectando a grandes extensiones de roca, circunstancia a la que debe su nombre. Puede considerarse como el efecto simultáneo de presión y temperatura.
En las zonas afectadas por este tipo de metamorfismo, se observa que la intensidad del proceso es progresiva, desde zonas superficiales con metamorfismo poco intenso, a zonas profundas, intensamente metamorfoseadas.
Esta gradación de la intensidad del metamorfismo provoca la aparición de series de rocas metamórficas en los macizos montañosos afectados por este tipo de metamorfismo .
TEMPERATURA PRESION SUSTANCIAS QUIMICAMENTE
ACTIVAS
CARACTERISTICAS GENERALES
SE DESARROLLA EN AREAS EXTENSAS
CUBRE MUCHOS KILOMETROS DE EXTENSION Y PROFUNDIDA.
EN REGIONES INESTABLES DE LA CORTEZA TERRESTRE.
ACTUAN LOS TRES FACTORES DEL METAMORFISMO.
PRODUCE LA MAYOR CANTIDAD DE ROCAS METAMÓRFICAS
ESTÁN ASOCIADAS AL PROCESO DE OROGÉNESIS O LEVANTAMIENTO DE MONTAÑAS.
Ocurre cuando rocas son deformadas entre dos placas litósfericas
en colisión.
En este caso la raíz de la montaña esta sometida a tanta presión por la profundidad a la que se encuentra y el peso de la roca encima que en
combinación con la temperatura generada causa metamorfismo regional de las rocas. En ocasiones la temperatura aumenta tanto que
puede derretir la roca. Por lo general el magma no llega a la superficie.
TEXTURAS DEL METAMORFISMO
Rocas metamórficas
Foliaciones Las foliaciones se pueden formar de
distintas maneras Minerales rotados o alargados. Recristalización de minerales en una
dirección preferida. Cambio de forma de granos
equidimensionales a granos alargados y alineados.
Foliaciones como resultado de estrés en una dirección
Texturas de las foliaciones– Clivaje pizarroso
En forma de superficies planas y bien cerca uno del otro permitiendo que la roca parta a lo largo de estas superficies.
Se puede desarrollar de diferentes formas dependiendo de las condiciones metamórficas y la roca original.
Pizarra
La pizarra tiene:• Granos bien finos• Clivaje excelente• Generada de un grado de
metamorfismo bajo de la roca lutita, lodolita o arcillolita
Texturas de las foliaciones-Clivaje de esquisto
Minerales aplanados que no se pueden diferenciar uno del otro y que exhiben una estructura en capas
A estas rocas se le conoce como esquistos
Esquistos de mica
Estos esquistos de micas están compuestos casi
en su totalidad por mica, (moscovita y
biotita).
Alto grado de metamorfismo
• Texturas de las foliaciones– Néisica (gneiss)
• Ocurre en alto grado de metamorfismo, la migración de iones resulta en la segregación de los minerales
• Las rocas néisicas exhiben bandas.
Gneis
. Podemos ver que los
cristales de biotita (negros) alargados están separados de los silicatos claros de una forma segregada.
Alto grado de metamorfismo.
cuarzo + feldespato (claros)
biotita (oscuros)
GNEIS DEFORMADO Y PLEGADO, CALIFORNIA
Rocas metamorficas bandeadas de grano
medio a gruesoPredominan los
minerales alargados y granulares (no
planares)Metamorfismo de alto
gradoA menudo compuestos de capas de color claro ricas en feldespatos y bandas de minerales
oscuros ferromagnesianos
Otras texturas metamórficas– Las rocas metamórficas que no son foliadas
se les conoce como las “no-foliadas”Se desarrollan en ambientes donde la deformación es mínima.
Por lo general compuestas de minerales equidimensionales.
– Textura porfidoblásticaCuando cristales de gran tamaño se encuentran rodeados de una matriz de minerales pequeños.
Mármol
Roca metamórfica no foliada.
Compuesta de cristales equidimensionales.
Resultado del metamorfismo de calizas y dolomias.
Cuarcita
• La cuarcita también es una roca metamórfica no foliada.
• Esta compuesta de cristales equidimensionales.
• Se forma del metamorfismo de areniscas de cuarzo.
Esquistos de mica y granate
Los cristales de granate están rodeados de pequeños cristales de mica en una textura porfiroblástica.
Alto grado de metamorfismo.
CLASIFICACIÓN ROCAS METAMÓRFICAS
PIZARRASPIZARRAS
GEOLOGÍA. CARENAS FERNÁNDEZ, María Beatriz. GINER ROBLES, Jorge Luis. GONZÁLEZ YÉLAMOS, Javier. POZO RODRÍGUEZ, Manuel. Editorial Paraninfo.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. PEDRINACI, Emilio. GIL, Concha. GÓMEZ DE SALAZAR, José María. Editorial SM.
http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/750/984/html/2_textura_de_las_rocas_magmticas.html
http://es.slideshare.net/pedrohp19/magmatismo-10335837 http://slideplayer.es/slide/141960/ http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap06a.htm https://es.slideshare.net/EDU3364/metamorfismo-y-rocas-metamrficas?
from_action=save http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/1bachillerato/
petrogeneticos/contenido4.htm
BIBLIOGRAFÍA. PÁGINAS WEB.