PPT-S13-BJULCA-2023-01 G

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ING. Betsy Junelly Julca Santa Cruz
GEOLOGY
TOPOGRAPHY
METAMORFISMO Y ROCAS METAMÓRFICAS
Al culminar la sesión estarás en la capacidad Clasificar y diferenciar los distintos tipos de rocas metamórficas.
OBJETIVO
“Identificar las propiedades y consposicion de las rocas metamórficas”
COMPETENCIA DEL CURSO
REMEMBER
Rocas sedimentarias
Resolvamos un cuestionario 
¿Cómo se forman las rocas metamórficas?
¿Qué es el metamorfismo?
¿Cuáles son los agentes que originan el metamorfismo?
METAMORFISMO
El metamorfismo es la transformación sin cambio de estado de la estructura o composición química o mineral de una roca cuando queda sometida a condiciones de presión o temperatura distintas a las que la originaron o cuando recibe una inyección de fluidos.
El metamorfismo puede producirse en cualquier tipo de roca existente con anterioridad, cuando cambian las condiciones en las que la roca era estable. La presión aumenta cuando la roca cambia de profundidad, y la temperatura lo hace por proximidad a un magma. Ambos procesos suelen darse conjuntamente, aunque también pueden ocurrir por separado.
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METAMORFISMO
El metamorfismo se produce en condiciones intermedias entre la sedimentación y el magmatismo. A poca profundidad no se producen cambios en la estructura de la roca, pero sí la litificación de los sedimentos.
AGENTES DEL METAMORFISMO 
Aumenta con la profundidad (cada 10 km unos 3000 bares, 1 bar=0.98 atm), a este tipo de presión se le llama presión de confinamiento
Presión de confinamiento = Presión litostática (peso rocas) + Presión fluidos (caso rocas porosas)
Aumenta en los bordes de placa debido a la actividad de las placas litosféricas, presión tectónica o dirigida. Sus efectos en las rocas son disminuir su volumen, aumentar su densidad y su capacidad plástica, provocando reorientaciones y exfoliación.
PRESIÓN.
Aumento de presión.
TEMPERATURA
Aumenta con la profundidad según el gradiente geotérmico (33ºC cada 1 km, aunque es menor en las fosas y mayor en las dorsales)
Aumenta en las zonas de emplazamiento de magmas incluso en superficie. Sus efectos en las rocas son facilitar la movilidad molecular, aumentar la inestabilidad de los minerales y disminuir la resistencia de las rocas por lo que se deforman más fácilmente.
Subida de temperatura.
AGENTES DEL METAMORFISMO 
AGENTES DEL METAMORFISMO 
Fluidos: actúan como catalizadores de las reacciones en sólido de las rocas. Es un control importante pues son químicamente activos y unidos a otros agentes tienden a establecer el equilibrio químico en los procesos de recristalización que dan lugar al metamorfismo. Entre los fluidos más habituales que aparecen se encuentran el agua, dióxido de carbono, boro y cloro.
Tiempo: los procesos metamórficos, en general, se producen en un tiempo geológico del orden de la centena de millones de años (metamorfismo regional), con valores de 200 a 800 millones de años. En otros casos, pero en mucha menor medida, son procesos muy rápidos, casi instantáneos, como en el metamorfismo dinámico. 
Los constituyen la formación de nuevos minerales, y sobre todo, el polimorfismo. 
El metamorfismo es isoquímico, es decir que la roca mantiene la misma composición química y lo único que cambia son los minerales. 
AGENTES DEL METAMORFISMO 
EFECTOS DEL METAMORFISMO SOBRE LAS ROCAS
Los cambios de presión y de temperatura alteran la estructura y la composición de los minerales que constituyen las rocas de varios modos distintos:
Deshidratación: el aumento de la presión y de la temperatura provocan la pérdida de agua presente en la roca. En una primera fase se pierde el agua se pierde el agua de los poros, y más adelante, si el proceso continúa, se elimina el agua que forma parte de los cristales del mineral.
EFECTOS DEL METAMORFISMO SOBRE LAS ROCAS
Recristalización: el aumento de la temperatura permite el movimiento de las partículas que forman los minerales y hace posible la formación de nuevos cristales. También se produce recristalización como consecuencia de reacciones químicas que transforman unos minerales en otros.
EFECTOS DEL METAMORFISMO SOBRE LAS ROCAS
Reorientación: la presión dirigida que se ejerce durante el metamorfismo provoca que los cristales se orienten perpendicularmente a la dirección de la fuerza que soportan.
TIPOS DE METAMORFISMO
a) Metamorfismo de contacto o térmico: se presenta en zonas limitadas (aureolas) adyacentes a masas de rocas ígneas plutónicas. Las aureolas metamórficas o de contacto se pueden extender desde centímetros hasta centenares de metros. El
agente determinante de este tipo de metamorfismo es la temperatura.
b) Metamorfismo dinámico o cataclástico: se localiza en zonas de intensa dislocación como ser zonas de falla y zonas con intenso plegamiento. Su principal control es la presión stress. 
Metamorfismo local: está restringido a áreas no muy extensas.
TIPOS DE METAMORFISMO
Metamorfismo local: está restringido a áreas no muy extensas.
TIPOS DE METAMORFISMO
a) Metamorfismo dinamo térmico: se desarrolla en áreas de cientos o miles de km2 con variaciones importantes tanto de la presión de carga (litostática) como de la temperatura. Se ubica en las raíces de los plegamientos y en los escudos continentales precámbricos.
b) Metamorfismo de soterramiento: a diferencia del anterior, la temperatura permanece relativamente constante, entre 400 y 600°C, produciéndose solo importantes variaciones en los valores de la presión de carga, asociado a las zonas de subducción entre placas tectónicas. 
Metamorfismo regional: abarca grandes áreas.
TIPOS DE METAMORFISMO
La intensidad del metamorfismo sufrido por una roca depende de la magnitud de la presión y la temperatura a las que ha estado sometida. Las rocas que se han formado en condiciones semejantes forman parte de la misma facies metamórfica.
El metamorfismo de mayor intensidad es el metamorfismo regional. Todas las rocas que se forman en esas condiciones poseen una textura característica, la esquistosidad, que consiste en que se rompen a lo largo de superficies aproximadamente paralelas.
El metamorfismo regional puede tener dos modalidades: de alta presión, localizado en el plano de Benioff, y de alta temperatura, que ocurre a poca profundidad.
INTENSIDAD DEL METAMORFISMO
FACIES METAMÓRFICA
Conjunto de rocas que cristalizan en un mismo intervalo de presión y temperatura, pueden ser muy distintas según la composición química existente, la misma facies puede quedar representada por distintos tipos de rocas. En su momento fue muy útil pero a medida que se han tenido que hacer subdivisiones se ha hecho muy engorroso y se ha sustituido e incluso abandonado.
No es más que un intervalo de presión y temperatura, decimos que una roca pertenece o no a dicha facies si es estable dentro de ese intervalo.
FACIES METAMÓRFICA
LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Los procesos de transformación mineral que se producen en las rocas metamórficas se denominan blastesis (proceso de crecimiento y formación de los cristales). En general, la blastesis provoca la desaparición de la textura original de la roca y la aparición de una textura específica, característica del metamorfismo, que recibe el nombre de textura cristalográfica. Las rocas metamórficas pueden presentar cuatro tipos diferentes de texturas cristalográficas, o diferentes combinaciones de esas texturas.
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LAS ROCAS METAMÓRFICAS
La textura granoblástica consiste en que la roca está formada por minerales cuyos cristales son de tamaño parecido en todas las direcciones, con tendencia a adquirir forma hexagonal.
La textura lepidoblástica se caracteriza por minerales con cristales alargados, orientados paralelamente entre sí.
LAS ROCAS METAMÓRFICAS
La textura nematoblástica consiste en que los minerales tienen forma de aguja y adoptan una disposición orientada, situándose en paralelo.
La textura porfidoblástica consta de una matriz formada porminerales de pequeño tamaño entre los que aparecen otros de tamaño mucho mayor, los pórfidos.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS.
Rocas metamórficas foliadas: la presión ha alargado sus cristales dejando en ellas un alineamiento preferencial, suelen tener una superficie muy pulida y brillante, como es el caso de la filita o esquisto.
Rocas metamórficas no foliadas: los cristales no tienen alineación preferencial. Por ejemplo, el mármol, está compuesta de minerales que tienen la particularidad de no alargarse, por más presión que hayan sufrido, así su forma es menos armónica y su apariencia más grosera.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS.
Los tipos de foliación que una roca exhibe se clasifican en: 
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS.
COMPOSICIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Desde el punto de vista de la composición, se distinguen cuatro grupos de rocas en los que se incluyen todas las rocas metamórficas:
La serie ultramáfica procede de rocas como peridotitas y piroxenitas, formadas fundamentalmente por olivino y piroxenos. Las rocas metamórficas a las que dan lugar son las serpentinas.
La serie máfica se forma a partir de rocas como andesita o basalto e incluye anfibolitas, esquistos verdes, esquistos con glaucofana y, en condiciones extremas, eclogitas.
COMPOSICIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Las rocas de la serie pelítico grauváquica se forman a partir de rocas sedimentarias compuestas por cuarzo, feldespatos y silicatos laminares. Constituyen una serie muy bien definida, en la que se aprecia perfectamente la intensidad del metamorfismo que ha tenido lugar. La serie empieza con las arcillas, que realmente pueden considerarse un sedimento, y a medida que va aumentando la presión que soportan, se forman lutitas, pizarras, esquistos y finalmente gneises. Condiciones más rigurosas ya superan el ámbito metamórfico, y dan lugar a granitos de anatexia.
Las rocas de la serie calcosilicatada se forman a partir de rocas carbonatadas como calizas y dolomías, que dan lugar a mármoles.
COMPOSICIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS
Las pizarras son rocas de la serie pelítico-grauváquica de grano fino y esquistosidad muy bien definida debida a la disposición paralela de minerales laminares como clorita o moscovita. Se producen como resultado de un metamorfismo regional de grado bajo de arcillas, y pueden contener hidrocarburos, lo que hace que en algunos casos se haya intentado aprovechar esos recursos mediante una técnica conocida como "fracking". 
El fracking consiste en inyectar en la roca agua y ciertos productos químicos a presión, lo que hace salir el gas y el petróleo que pueda haber en ella. Se trata de una técnica muy discutida desde el punto de vista ambiental, porque no se conocen bien los efectos negativos que puede provocar, como contaminación o inestabilización del terreno, a pesar de lo cual hay un considerable número de proyectos en marcha.
PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS
PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS
Los esquistos también son rocas de la serie pelítico-grauváquica, formadas por un metamorfismo de mayor intensidad que el responsable de la formación de las pizarras. Son rocas de grano medio a grueso, formadas por minerales apreciables a simple vista. 
No conservan texturas sedimentarias, y en ellos la materia orgánica se ha transformado en grafito. Se rompen en capas con relativa facilidad debido a que los minerales planares que los forman, fundamentalmente micas, están dispuestos paralelamente entre sí.
PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS
El gneis es la roca de la serie pelítico-grauváquica que corresponde a una mayor intensidad de metamorfismo: se forman en condiciones de metamorfismo regional intenso, que transforma la moscovita en ortosa. Son rocas de grano medio a grueso, formadas por cuarzo, ortosa y biotita, que pueden perder la esquistosidad, pero conservan una estructura orientada bien definida por la disposición de los cristales negros de biotita.
Se distingue entre ortogneis, que procede de rocas magmáticas, y el paragneis, que se ha formado a partir de rocas sedimentarias.
PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS
La anfibolita está formada fundamentalmente por hornblenda y plagioclasa, y presenta una foliación menos marcada que los esquistos. 
Las eclogitas son rocas parecidas en composición a basaltos y gabros, formadas por metamorfismo de alto grado en ausencia de agua. Sus principales minerales son el granate y los piroxenos.
PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS
Las corneanas son rocas formadas como resultado de metamorfismo de contacto, por lo que tienen grano fino y no presentan foliación.
El mármol, por su parte, posee las mismas características (cristales de grano grueso, sin foliación) porque se ha formado en las mismas condiciones, pero partiendo de rocas carbonatadas, como calizas o dolomías
La cuarcita es el resultado del metamorfismo regional o de contacto de areniscas ricas en cuarzo. No presenta foliación, y se posee cristales de tamaño grande. 
USOS DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Las rocas metamórficas utilizadas en la industria son las pizarras, mármoles y gneis, debido a que tienen valor comercial.
La pizarrosidad presente, permite la obtención de delgadas planchas de hasta 0.5 cm que se utilizan en la construcción de viviendas.
En el caso del mármol, los procesos de metamorfismo han provocado una recristalización de los cristales de la caliza original.
Algunas acumulaciones calcáreas se han transformado en mármol por acción de metamorfismo termal, gracias a la cercanía con intrusiones ígneas, el uso industrial de este tipo de roca suele ser principalmente ornamental.
Otros tipos de rocas metamórficas, como los esquistos y los gneis, son igualmente utilizados en el sector de la industria ornamental.
La cuarcita suele ser usada comúnmente como agregado y lastre de vías.
Tarea grupal / Asignación de aula
Explique el proceso de metamorfismo de las rocas.
¿Qué tipo de metamorfismo se conocen?
¿Qué factores se necesitan para generar metamorfismo?
¿Qué son las rocas metamórficas y cómo se clasifican?
¿Cómo se identifican las rocas metamórficas?
¿Cómo se establecen las facies metamórficas?
1. Responder las siguientes preguntas.
Tarea grupal / Asignación de aula
2. Realizar una investigación sobre los siguientes Temas 
Formación de las Rocas Metamórficas 
Causas de las rocas Metamórficas 
Aplicación de las rocas Metamórficas 
Tarea / Asignación de casa
Para complementar la información de clase y reforzar el conocimiento adquirido, se recomienda visitar los siguientes enlaces web:
https://www.youtube.com/watch?v=aUzTpsTxU8&ab_channel=MineralsChannel
https://www.youtube.com/watch?v=fYN58csLYAk&ab_channel=KamapamaK
https://www.youtube.com/watch?v=eoQp7k4ykag&ab_channel=Geolog%C3%ADaactiva
Tarbuck E. y Lutgens F. CIENCIAS DE LA TIERRA, UNA INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA FÍSICA. Ed. Prentice Hall. Madrid.
Toselli A. (2015). PRINCIPIOS Y CONCEPTOS DEL METAMORFISMO. INSUGEO.
Yardley B.W., Mackenzie W. y Guilford C., (1997). ATLAS DE ROCAS METAMÓRFICAS Y SUS TEXTURAS. Ed. Masson
Holmes A. (1971). GEOLOGIA FÍSICA. Ed. Omega. Barcelona.
Bibliografía