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ROCAS METAMÓRFICAS GEOLOGIA METAMORFISMO El metamorfismo es el conjunto de transformaciones físicas y químicas que ocurren en estado sólido que ocasionan el ajuste mineralógico y estructural de las rocas, como consecuencia de las variaciones de presión y temperatura en la corteza terrestre, comprendidas entre los límites de la litificación sedimentaria, por un lado, y la fusión magmática por otro. ROCAS METAMÓRFICAS • Las rocas metamórficas resultan de la transformación de rocas preexistentes que han sufrido ajustes estructurales y mineralógicos, transforman la roca original sin que pierda su estado sólido generando una roca metamórfica. • La roca generada depende de la composición y textura de la roca original, de los agentes del metamorfismo, así como del tiempo en que la roca original estuvo sometida a los efectos del llamado proceso metamórfico. TEMP ERATU RA La temperatura del metamorfismo es mayor a 150ºC y menor que la temperatura de fusión de las rocas pre-existentes. Existe el Gradiente Geotérmico, que es el incremento de temperatura (promedio) 1ºC cada 33m de profundidad. Los magmas superan los 1000°C y una intrusión grande puede elevar el calor de las rocas hasta 700°C para que el enfriamiento tarde más de 1 millón de años. Los incrementos de temperatura se deberán a: • intrusiones magmáticas • situaciones tectónicas de arco isla • profundidad dentro de la corteza terrestre • Como consecuencia de este incremento energético se generarán reacciones químicas en solución sólida, generando minerales metamórficos La diagénesis es el conjunto de procesos de formación de una roca sedimentaria a partir de sedimentos, tales como compactación, recristalización o cementación. Las rocas ígneas se forman a través de la cristalización del magma. H ay una considerab le gama de temperaturas de fusión para diferentes composiciones de magma. Todos los silicatos se funden a aproximadamente 1200°C (cuando forma parte de la roca) P RESIÓN Surge del peso propio de los materiales suprayacentes, su densidad y la profundidad. P or lo tanto se considera: • P resión litostática: se genera de la carga de los materiales en el interior de la corteza y se ejerce en todos las direcciones. • P resión de confinamiento: actúa principalmente sobre materiales permeab les y de alta porosidad. La presión de fluido, sumada a la presión litostática, resulta en la presión de confinamiento. FLU ID OS Q U ÍMICAMEN TE ACTIV OS Cuando el magma se está enfriando se producen soluciones hidrotermales líquidas o gaseosas que se percolan entre la estructura permeab le y porosa de las rocas ocasionando la precipitación de los minerales disueltos y dando lugar a procesos de intercambio iónico que producen la recristalización, la neocristalización y el metasomatismo CAMB IOS Q U E SE P ROD U CEN EN EL METAMORFISMO PRODUCE DOS TIPOS DE CAMBIOS Cambios mineralógicos. • Recristalización de minerales, aumentando el tamaño de los cristales preexistentes. • Neoformación creando minerales que no existían en la roca original a partir de los elementos químicos que estaban presentes en la roca original. Algunos minerales son específicos del metamorfismo, como la andalucita, silimanita, estaurolita, cianita, granate, etc. • Metasomatismo En algunos casos, por acción de fluidos hidrotermales, se pueden producir reacciones que provoquen importantes cambios en los minerales de la roca, añadiendo iones presentes en los fluidos. CAMB IOS Q U E SE P ROD U CEN EN EL METAMORFISMO Cambios físicos (texturales y/o estructurales) • Crecimiento de los cristales. • Cambio de hábito de los cristales, con desarrollo de distintas texturas: • Textura granoblástica, con cristales equidimensionales. • Textura lepidoblástica, con minerales laminares intercrecidos y orientados de forma similar. • Textura nematoblástica, con cristales prismáticos intercrecidos y orientación homogénea. • Textura porfidoblástica, con matriz de pequeños cristales que incluyen otros cristales de mayor tamaño. • Foliación, con desarrollo de estructuras planares orientadas en el espacio. P uede ser de varios tipos: • Pizarrosidad. • Esquistosidad. • Bandeado gnéisico. TIPOS DE METAMÓRFISMO • P ara clasificar una roca metamórfica se debe conocer el tipo de metamorfismo que intervino, el cual puede clasificarse desde el punto de vista de la extensión, el ajuste y la causa, valor geológico, aumento o disminución de temperatura, etc. • P ero es muy usual definir tres principales tipos de metamorfismo según el agente metamórfico predominante: Regional, de Contacto y D inámico, además del fenómeno que lo produce (impacto). METAMÓRFISMO REGIONAL El metamorfismo regional forma grandes regiones metamórficas características de numerosas cadenas montañosas y de escudos antiguos La mayoría de las rocas metamórficas son resultado de este fenómeno, el cual ocurre en áreas muy grandes que están sometidas a temperaturas, presiones y deformaciones extremas dentro de las porciones más profundas de la corteza; principalmente en la placa convergente donde las rocas se deforman intensamente y se cristalizan durante la convergencia y la subducción, sin embargo, también ocurren en áreas donde las placas divergen. En las rocas de este tipo suele existir una gradación de la intensidad metamórfica según el grado de presión y/o la temperatura a que fueron sometidas, reconocidas por los minerales índice que se hallan presentes. METAMORFISMO DE CONTACTO Se presenta cuando el calor y los fluidos magmáticos actúan para producir el cambio, causando alteración térmica. La emisión de fluidos calientes en la roca original, contribuye en la formación de nuevos minerales; además, otros factores importantes son la temperatura inicial, el tamaño de la intrusión, así como el contenido del fluido del magma y/o de la roca original. Las temperaturas pueden alcanzar los 900ºC en las partes adyacentes a una intrusión, disminuyendo gradualmente con la distancia, por lo que los efectos de tal calor y las reacciones químicas resultantes suelen tener lugar en zonas concéntricas conocidas como aureolas de contacto. • La aureola no tiene una distancia definida, ya que pueden llegar a medir centimetros pero Tambien pueden llegar a medir kilometros METAMÓRFISMO DINÁ MICO Se origina deb ido a la presión o al esfuerzo cortante dirigido que generalmente es orogénico, por lo que este metamorfismo se asocia en mayor medida con las zonas de falla en las cuales, las rocas están sometidas a grandes presiones diferenciales. Se caracterizan por ser rocas duras, densas, de grano fino, por presentar delgadas laminaciones y por limitarse a estrechas zonas adyacentes a las fallas. METAMORFISMO DE IMPACTO • Es caracterizado por condiciones de temperatura y presión muy altas y es producido por el impacto de meteoritos. En la superficie esto se puede observar alrededor de los cráteres de impacto. En la superficie lunar el metamorfismo de impacto es un fenómeno muy común que produce estructuras de deformación típicas como fracturas cónicas en las rocas. Al ser deb ido al efecto de un choque de alta energía puede producir, en la superficie terrestre, minerales densos que, normalmente, solo se forman en las condiciones de presión del manto terrestre. Zonas D efine a la profundidad alcanzada durante el metamorfismo y se distinguen tres principales: la zona superior o epizona, la zona intermedia o mesozona y la zona inferior o catazona Grados Cualifica las condiciones relativas del metamorfismo generalmente en términos de temperatura y puede ser subdividido en: muy bajo (100 y 200-250 °C), bajo (200-250 y 400-450 °C), medio (400-450 y 600-650 °C) y alto (más de 600-650 °C). Facies H ace referencia a un grupo de rocas metamórficas de cualquier composición que han sido transformadas dentro de ciertos límites amplios de temperatura y presión. CLASIFICACIÓNH ay muchos modos de clasificar convenientemente las rocas metamórficas • Textura • Mineralogía • Clases químicas • Grado de metamorfismo • Concepto de facies metamórficas TEXTURA U n método sencillo y práctico consiste en tomar en cuenta el tipo de metamorfismo que originó a las rocas y dividirlas en dos grupos principales según su textura, esto es en foliada y no foliada. FOLIADAS Son rocas sometidas a calor y presión diferencial durante el metamorfismo que se caracterizan por presentar alineación paralela de minerales, lo cual da a la roca una apariencia de capas o bandas. El tamaño y la forma de los granos minerales en estos casos determinan el tipo de foliación, que puede ir desde fina hasta tosca. CLASIFICACIÓN DE ROCAS METAMÓRFICAS COMUNES TEXTURA ROCA METAMÓRFICA TIP O D E METAMORFOSIS GRAD O METOMORFOLOGICO ROCA ORIGIN AL O P ROTOLITOS FOLIADA P iedras arcillosas P izarra Regional B ajo Limonita, arcilla, ceniza volcánica, otras. Filita Regional B ajo a medio Limonita Esquisto Regional Bajo a alto Limonita, carbonatos, rocas ígneas máficas. Gneis Regional o D inámico Alto Limonita, areniscas, ígneas félsicas. Anfibolita Regional Medio a alto Ígneas máficas Granulita Regional Alto Ígneas félsicas y arcosas Charnokita Regional Alto Ígnea félsica Eclogita Regional Alto Ígnea máfica NO FOLIADAS Son rocas en donde los granos minerales no muestran una orientación preferencial distinguib le, en lugar de esto, presentan un mosaico de minerales un tanto equidimensionales. son el resultado del metamorfismo de contacto o regional en rocas donde no hay presencia de minerales laminados o alargados. NO FOLIADAS ROCA METAMORFICA TIPO DE MET. GRADO DE MET. ROCA ORIGINAL Mármol Contacto o Regional B ajo a alto Caliza o D olomía Cuarcita Contacto o Regional Medio a alto Arenisca de cuarzo Corneana (hornfels) Contacto Bajo a medio Limonita, ígneas, tobas Skarn Contacto Alto Caliza o D olomía Antracita Contacto Alto Carbón mineral CATACLÁ STICAS Son rocas deformadas por grandes presiones y/o esfuerzos que originan: • plegamientos • Fallamiento • Flujo • Granulación • Son producto de un metamorfismo dinámico
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