By Rocas metamorficas gy gpcgracia I ,qeKabpR 03, 2010 9 pagos Maria Guadalupe Gracia Muñoz Ip-lOl Trabajo de investigación 9 Rocas metamórficas Las rocas metamórficas son el resultado de la transformación de una roca o protolito (que puede ser una roca Ígnea, sedimentaria o incluso otra metamórfica) como resultado de la adaptación a unas nuevas condiciones ambientales que son diferentes de las existentes durante el periodo de formación de la roca premetamórfica. E-ste proceso de transformación se conoce como metamorfismo.
La modificación del protolito tiene lugar esencialmente en estado sólido (s. l. ), y consiste n recristalizaciones, reacciones entre minerales, cambios estructurales, transformaciones olimarficas etc. , asistidas por Swp to page una fase fluida interg org proceso metamórfic n así como la presenci e fluid Metamorfismo El metamorfismo es desencadenan el peratura y presión, te activos. ación de rocas o yacimientos minerales preexistentes, que ocurre en relación con el aumento de presión y/o temperatura que tiene lugar en determinados puntos de la corteza terrestre.
Como consecuencia, se forman rocas nuevas (las rocas metamórficas), con texturas, estructuras y composiciones mineralógicas diferentes a la de la oca original. Factores del metamorfismo Los factores principales son las variaciones en la temperatura y en la presión, el esfuerzo elástico (de compresión, ‘deviatoric stress’) y la migración de los fluidos. Estos factores son factores externos y pue pueden efectuar cambios en la mineralogía, en el quimismo de los minerales y en el quimismo total de la roca.
Efectos de la temperatura: La temperatura aumenta con la profundidad, esto es a lo que se llama gradiente geotérmico (hasta los 30 kms. ). Un lugar de gradiente geotérmico alto son las dorsales y uno bajo las zonas de subdución. También puede aumentar la temperatura por estar próxima a una intrusión magmática y por la fricción con una falla. Algunos minerales, debido a la temperatura, aumentan de volumen, otros expulsan volátiles (C02 0 H20). Se forman minerales a partir de reacciones endotérmicas. Aumenta la velocidad de reacción cuanta más temperatura Efectos de la presión: La presión aumenta con la profundidad.
La presión de confinamiento es la suma de la presión litostática (o de carga de todos los materiales que están encima) más la presión de fluidos (en poros y rocas), suele ser agua y petroleo. La presión se mide en kilobares (Kb), un bar una atmósfera. Para que se inicie el metamorfismo la presión tiene que ser de dos kilobares. Existe otro tipo de presón; la presión dirigida es aquella producida por esfuerzos tectónicos en una determinada dirección. Efectos de la presión litostática: Deshidratación de los minerales: perdida del agua de la estructura mineral.
Recristalización: se producen en las zonas de menor presión y la cristalización en las zonas de mayor presión por disolución Formación de materiales más densos. Efectos de las presiones dirigidas: Los minerales se orientan de manera perpendicular en la dirección del esfuerzo, apare dirigidas: Los minerales se orientan de manera perpendicular en la dirección del esfuerzo, aparecen planos de exfoliación, pizarrosidad y esquistosidad (estos dos últimos borran los planos de estratificación). Se produce recristalización. Hay una formación de minerales densos pero que están orientados.
Límites del metamorfismo El limite inferior del metamorfismo o es decir el limite entre diagénesis y el metamorfismo (de soterramiento) se pone a T 2000C. Los cambios mineralógicos y de textura en una roca, ue ocurren a pirofilita’ como significativa para distinguir entre diagénesis y metamorfismo. Tampoco para el limite superior existe una sola definición. En este caso se consideran la temperatura, que corresponde al inicio de la fundición de una roca como determinante para el limite superior del metamorfismo. La temperatura de fundición de una roca depende entre otros factores de su composición.
Un granito empieza a fundirse a T = 625-6500C, mientras que un basalto se funde inicialmente a T 850-9000C con p 2-3kbar. Como limite superior se podría elegir la temperatura máxima de T = 900-10000 c. Tipos de metaformismo Grado metamórfico, zonas metamórficas y facies metamórficas son los conceptos básicos y comunes para describir y clasificar los procesos metamórficos. El grado metamórfico se refiere a la intensidad del metamorfismo, que ha influido en una roca. Generalmente el grado metamórfico nombra la temperatura o la presión máxima del metamorfismo.
Las zonas metamórficas se distinguen en base de un mineral determinado o de un grupo de minera zonas metamórficas se distinguen en base de un mineral determinado o de un grupo de minerales. Por ejemplo la zona de granate se caracteriza por la apariencia de granate y la zona de lllimanita se caracteriza por la apariencia de sillimanita. Las facies metamórficas se distinguen a través de grupos de minerales, que se observan en rocas de composición basáltica. Las zonas y facies metamórficas se determinan a través de la identificación de los grupos de minerales formados simultáneamente.
La composición de algunos minerales metamórficos, que se puede analizar por una microsonda, y la textura pueden indicar las condiciones de temperatura y presión características para el grado metamórfico. Basándose en los parámetros metamórficos principales se istinguen los metamorfismos térmico, dinámico y termo- dinámico. Con respecto a la posición geológica del metamorfismo se diferencian entre metamorfismo de contacto, catáclasis y metamorfismo regional. Según su posición con respecto al orógeno se hace una distinción entre los metamorfismos orogénico y anorogénico.
Con base en su posición tectónica se distinguen el metamorfismo, que se sitúa en un borde de una placa o el metamorfismo, que se ubica a dentro de una placa. Clasificación, que se basa en los parámetros metamórficos principales Temperatura y presión son los factores principales, que afectan el etamorfismo. Según estos factores se distinguen (1) Para el metamorfismo térmico la temperatura es el factor predominante, por ejemplo metamorfismo de contacto. (2) Para el metamorfismo dinámico la presión es el factor p ejemplo metamorfismo de contacto. 2) Para el metamorfismo dinámico la presión es el factor predominante, puede tratarse de la presión litostática, que se debe al peso de las rocas supenores o a la carga sobreyacente o del esfuerzo elástico (estrés) por ejemplo catáclasis o es decir rotura mecánica de una roca por metamorfismo dinámico, que se produce localmente en zonas de fallas. El metamorfismo por soterramiento (o hundimiento) resulta de una carga sobreyacente en un ambiente relativamente estático. (3) El metamorfismo termo-dinámico se basa en efectos térmicos y de presión.
En general los efectos de presión se constituyen de la presión litostática y del esfuerzo elástico. Generalmente el metamorfismo termo-dinámico ocurre en cinturones orogénlcos a lo largo de los bordes de placas convergentes. Metamorfismo de contacto También conocido como metamorfismo térmico, ocurre cuando la transformación de las rocas se debe principalmente a las altas temperaturas a las que se ven sometidas. Esto se da cuando un magma intruye un cuerpo rocoso, y las altas temperaturas metamorfizan las rocas encajantes, formando una aureola de contacto.
Esta aureola se dispone alrededor del cuerpo intrusivo, siendo el metamorfismo de mayor grado cuanto más cerca nos encontramos del plutón. Las rocas que forman la aureola se denominan corneanas, y se caracterizan por ser de grano fino con textura idioblástica o hipidioblástica (es decir, con cristales bien formados o parcialmente formados). El tamaño de la aureola depende de unos factores que controlan la transferencia de calor desde el plutón amaño de la aureola depende de unos factores que controlan la transferencia de calor desde el plutón hasta la roca encajante.
Estos factores son los siguiente: Temperatura y tamaño de la intrusión. * La conductividad térmica de la roca encajante, que va a controlar la tasa a la que el calor se va transferir por conducción * La temperatura inicial de la roca encajante. * El calor latente de cristalización del magma. * El calor de las reacciones metamórficas. * La cantidad de agua y la permeabilidad de la roca encajante, ya que la presencia de agua puede provocar que el calor se transmita por conveccion. Metamorfismo regional
Se produce por el efecto simultáneo de un aumento de la presión y de la temperatura durante largos periodos de tiempo en grandes áreas de la corteza terrestre con gran actividad tectónica, como los límites de las placas litosféricas. [l] También influyen la presencia de fluidos en las rocas que se van a metamorfizar, y las tensiones originadas por el movimiento de las placas tectónicas. [15] Las condiciones en las que se produce el metamorfismo regional abarcan un rango de presiones de entre 2 kbary 10 kbar y un rango de temperaturas de entre 200 0C y 750 OC. 1 5] Normalmente el crecimiento de los cristales durante el etamorfismo regional está acompañado de una deformación originada por causas tectónicas. [16] Esto provoca que muchas rocas sometidas a este tipo de metamorfismo presenten foliación, es decir, que sus minerales constituyentes se orientan según la dirección de las presiones dirigidas que sufren. [17] Según el grado se orientan según la dirección de las presiones dirigidas que sufren. [17] Según el grado de foliación, se distinguen tres tipos de Pizarras: Se forman cuando el metamorfismo es de grado bajo. * Esquistos: Se forman cuando el metamorfismo es de grado medio. Gneises: Se forman cuando el metamorfismo es de grado lto. Solamente las rocas que contienen micas desarrollan foliación, por lo que las cuarcitas, los mármoles y las anfibolitas carecen de ella. [1 7] Dentro del metamorfismo reglonal se distinguen tres zonas que se diferencian entre sí por las condiciones de presión y * Región de baja temperatura y alta presión: Estás regiones se localizan en las zonas de subducción. * Región de alta temperatura y alta presión: En los núcleos de los orógenos, donde la profundidad de enterramiento es muy grande, y abundan las intrusiones de andesita. Región de baja temperatura y baja presión: En zonas más uperficiales de los orógenos. Metamorfismo dinámico El factor dominante en el metamorfismo dinámico (o dinamometamorfismo) es la presión, provocada por el movimiento entre bloques o placas que genera la acción de las fallas. [18] Las rocas que se generan en este proceso se llaman brechas de falla o cataclastitas, y se caracterizan por la presencia de cantos englobados por una matriz, generados por trituración (cataclasis). 1 8] [19] Si la cataclasis es muy intensa, la deformación es dúctil en vez de formándose una que se caracteriza por ser una roca dura cuyos granos preexistentes fueron deformados y recrist ilonita,[21] que se caracteriza por ser una roca dura cuyos granos preexistentes fueron deformados y recristalizados. [22] La forma en que se va a ver afectada la roca va a depender de los Slguientes * Granulometría, tipo de roca y composición. Densidad, porosidad y permeabilidad. * Si la roca presenta bandeados, esquistosidad… * Tasa de deformación impuesta. Composición y presión de los fluidos presentes. * Orientación de la red cristalina. Metamorfismo de enterramiento Se produce debido al aumento de temperatura y presión que sufren los sedimentos a 10. 000-12. 000 metros de profundidad n la corteza terrestre. [21] La temperatura y la presión aumentan según los siguientes * Presión — 3,5 kbar por cada 10 km de profundidad. * Temperatura 20-300C por cada kilómetro de profundidad. Esto implica que en las cuencas en las que el espesor de sedimentos es elevado se pueden superar los 300 0C en profundidad. 24] Las rocas que sufren este metamorfismo suelen carecer de foliación, la transformación mineralógica es incompleta y preservan gran parte de sus rasgos originales. [25 Metamorfismo hidrotermal y metasomatismo Se produce cuando hay una interacción entre las rocas y agua aliente químicamente activa. [9] Es un metamorfismo asociado a la presencia de fluidos calientes que contienen gran cantidad de iones disueltos. [26] Si debido a la interacción de la roca con los fluidos hay sustracción o adición de compuestos químicos, se denomina metasomatismo. 26] Aunque se produzcan cambios en la composición quími denomina metasomatismo. [26] Aunque se produzcan cambios en la composición química de las rocas, se mantiene constante el volumen molar, tratándose de un proceso isocórico. [27] Un ejemplo de reacción química que se produce en los procesos de etasomatismo es la transformación del olivino en serpentina si hay presencia de [editar] Metamorfismo de choque También llamado metamorfismo de impacto, ocurre por el efecto de ondas de choque producidas por impactos meteoríticos, explosiones nucleares o ensayos de laboratorio. 10] En este tipo de metamorfismo se alcanzan presiones de hasta 1. 000 kbar. [28] Se han reconocido clnco fases correspondientes a distintas intensidades:[28] 0, la, lb, II y III. En las fases 0, la y lb, el cuarzo presenta rasgos planares (PFs), PDFs, y mosaicismo, más abundantes en fases más altas. [28] [29] En las fases II y III se mpiezan a formar polimorfos de alta presión de la sílice (coesita y stishovita). 28] Otros minerales característicos de estas fases de metamorfismo de choque son la ringvuoodita, la jadita, la majorita y la A escala macroscópica, uno de los rasgos más característicos es la presencla de brechas. Estas brechas de Impacto proceden del material expulsado por el meteorito al caer (ejecta), o del fondo del cráter. También es frecuente la presencia de conos astillados, que son fracturas cónicas que se forman con presiones de entre 20 y 200 kbar, y cuyos ápices suelen apuntar hacia la fuente de las ondas de choque.
