08 - rocas metamórficas

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  • Metamorfismo y Rocas Metamrficas: Rocas Nuevas de Rocas Antiguas

  • Que es el Metamorfismo? (1)El metamorfismo es el cambio que experimentan las rocas de la corteza terrestre debido a nuevas condiciones de presin y temperatura.

  • Que es el Metamorfismo? (2)Los principales factores en el metamorfismo son:Composicin Qumica.Cambios en la temperatura.Cambios en la presin.La presencia o ausencia de fluidos.El tiempo durante el cual la roca esta a altas temperaturas o a altas presiones.Si la roca sufre solo compresin o si sufre fracturamiento durante el metamorfismo.

  • Composicin Qumica Original de la Roca El factor con ms influencia durante el metamorfismo es la composicin mineral de la roca.La composicin qumica de la roca original controla la mineraloga de la roca metamrfica.

  • Temperatura y Presin (1)La fuente de calor es el calor interno de la tierra.La intrusin de un cuerpo o el enterramiento puede producir un alza en la temperatura de la roca.El enterramiento esta siempre acompaado por el incremento de la presin debido al peso de las rocas suprayacentes.Si la intrusin es superficial, la presin es baja; si es en profundidad la presin es alta.

  • Temperatura y Presin (2)El metamorfismo de bajo grado es el proceso que ocurre a temperaturas de 100oC a 500oC, y a presiones relativamente bajas.El metamorfismo de alto grado ocurre a altas temperaturas (cerca de 500oC), y altas presiones.

  • StressEl stress es la presin aplicada que deforma un slido, y desarrolla nuevas texturas. El stress uniforme es aquel que es igual en todas direcciones.El stress diferencial es aquel en que la presin es diferente en diferentes direcciones.La textura est controlada por el stress diferencial versus el stress uniforme.

  • Fluidos y Metamorfismo (1)Las rocas sedimentarias tienen espacios entre sus granos ocupado por fluidos intergranulares.Este fluido:Nunca es agua pura.Siempre contiene pequeas cantidades de gases y sales disueltas.Contiene trazas de todos los minerales constituyentes de la roca.

  • Fluidos y Metamorfismo (2)Algunas de las roca sedimentarias retiene agua superficial la cual es enterrada junto con la roca.Algunos de los fluidos son aportados por minerales hdratados (contienen agua en su frmula) como las arcillas, micas, y anfboles, que se descomponen y pierden agua al incrementar la temperatura durante el enterramiento.

  • Fluidos y Metamorfismo (3)Cuando la temperatura y la presin cambian en una roca, esta sufre metamorfismo.Los fluidos intergranulares son un medio de transporte importante.

  • Fluidos y Metamorfismo (4)Cuando no hay fluidos intergranulares, las reacciones metamrficas son muy lentas.Cuando la presin aumenta durante el enterramiento de la roca, y comienza el metamorfismo, la cantidad de poros decrese y el fluido intergranular es lentamente apretado por la roca.

  • Fluidos y Metamorfismo (5)Cualquier fluido que escapa durante el metamorfismo transporta pequeas cantidades de minerales disueltos.Los minerales precipitan en fracturas llamadas vetas.Aquellos cambios que ocurren mientras la temperatura y la presion suben ( y usualmente en presencia de abundante fluido intergranular) son efectos del metamorfismo progrado termal.

  • Fluidos y Metamorfismo (6)Aquellos cambios que ocurren mientras la temperatura y la presin bajan (y gran cantidad de fluido intergranular ha sido expulsado) son efectos del metamorfismo retrogrado.

  • El Rol del Tiempo en el MetamorfismoCuando las condiciones metamorficas, altas presiones y altas temperaturas, son las mismas durante un largo tiempo (sobre el milln de aos)se producen rocas de grano grueso.Las rocas de grano fino son producto de bajas temperaturas, bajas presiones o, en algunos casos, tiempos cortos de reaccin.

  • El Lmite Superior e Inferior del Metamorfismo El lmite inferior del metamorfismo se presenta cuando rocas sedimentarias e gneas estn a temperaturas mayores que 100oC, y generalmente a presiones de cientos de atmosferas, causadas por el peso de unos miles de metro de roca suprayacente.El lmite superior, termina cuando las temperaturas son tan alta que la roca se funde.

  • El Rol del Agua en el MetamorfismoEl agua presente controla la temperatura del punto de fusin de la roca y la cantidad de magma que se forma a partir de la roca metamrfica.Si la cantidad de agua presente es poca, solo se produce una pequea cantidad de magma.Las magmatitas son rocas compuestas de un constituyente gneo formado a partir de una pequea cantidad de magma de una roca metamrfica.

  • Como las Rocas Responden a Cambios de Presin y TemperaturasMetamorfismo de bajo grado: Clivaje. la nueva textura presenta formas de hojas de minerales desarrollando la foliacin que es paralela a los planos de estratificacin de la roca sedimentaria original.Metamorfismo de alto grado: Esquitosidad.A grados intermedios y altos del metamorfismo, el tamao del grano se incrementa.La foliacin en rocas metamorficas de grano grueso se llama esquistosidad (arreglo paralelo de granos gruesos en forma de hojas).

  • Cambio de Composicin MineralComo la temperatura y la presin sube, una composicin mineral puede tranformarse en otra. Cada mineraloga es caracterstica de una composicin dada.

  • Metamorfismo de lutitasPizarra (bajo grado):Producto metamorfico de las lutitas.Filita (grado intermedio):Foliacin pronunciada, cristales de mica largos.Esquistos y Gneiss (alto grado):Los esquistos son rocas de grano grueso con esquistosidad.El gneiss es una roca con bandas de minerales segregados de bandas de minerales como el cuarzo y el feldespato.

  • Metamorfismo de un BasaltoLos esquistos verdes presentan foliacin como la filita,pero tambin presentan una color verde distintivo debido a su alto contenido de clorita.Anfibolita y Granulita.Cuando los esquistos verdes estan sujetos a metamorfiso de grado intermedio, el anfibol reemplaza a la clorita. La anfibolita tambin presenta foliacin pero no tan pronunciado por que las micas y la clorita estan ausentes. A un mayor grado de metamorfismo, el anfibol es reemplazado por el piroxeno y ya no es posible reconocer la foliacion, se forma una roca llamada granulita.

  • Figura 8.9

  • Metamorfismo de CalizaEl derivado metamorfico de la caliza es el marmol.Cristales de grano grueso.El marmol puro es de color blanco nieve.Cristales de calcita pura.Los marmoles de colores son marmoles con impurezas.

  • Metamorfismo de AreniscasLa cuarcita es el derivado metamorfico del cuarzo.Es derivado de areniscas de cuarzo que rellenan sus poros con fluidos silicatados de los granos originales, el fluido y la roca sufren recristalizacin.

  • Tipos de Metamorfismo (1)Existen cuatro tipos de metamorfismo:Metamorfismo Cataclstico Dominado por deformacin mecnica.Metamorfismo de ContactoDominado por la recristalizacin debido al contacto con el magma.

  • Figura 8.13 A

  • Figura 8.13 B

  • Tipos de Metamorfismo (2)Metamorfismo de CargaDominado por la recristalizacin debido a la adicin de agua. Metamorfismo RegionalRecristalizacin y deformacin mecnica.

  • Metamorfismo CataclsticoLa deformacin mecnica de la roca ocurre con una recristalizacin en menor grado.Usualmente se observa en rocas igneas, cuando un granito de grano grueso sufre metamorfismo.Cuando los granos y los fragmentos de roca se elongan se desarrolla la foliacin.

  • Metamorfismo de Contacto (1)Cuando los cuerpor de magma a altas temperaturas intruyen a roca de la corteza fra.El vapor aportado por el proceso de intrusin es muy importante.La deformacin mecnica es menor o esta ausente.

  • Metamorfismo de Contacto (2)Aumenta la temperatura en las rocas intruidas, y desarrollan una aureola de metamorfismo.Hornfels.Las aureolas pueden alcanzar ms de 100 m de ancho.Cuando el metamorfismo incluye grandes cambios en la composicin de la roca y gran cantidad de fluidos se habla de metasomatismo.

  • Metamorfismo de CargaCuando la carga es profunda en una cuenca sedimentaria, los sedimentos pueden estar a temperaturas de unos cientos de grados Celsius, lo que provoca el metamorfismo de carga.Las zeolitas es un grupo mineral silicatado, que posee en su estructura los mismos elementos del feldespato, ms agua.Como la temperatura y la presin suben, el metamorfismo de carga puede gradar a metamorfismo regional.

  • Metamorfismo regionalEl metamorfismo regional es producto de las fuerzas tectnicas.Resultado del pronunciado estres dieferencial y la gran deformacion mecanica, adems de la recristalizacin.El metamorfismo regional produce esquistos verdes y anfibolitas.

  • Facies MetamrficasAsociacin mineral producto de condiciones especficas de precin/temperatura:Facie Granulita, - Facie hornfelsFacie Amfibolita, - Facie zeolitaFacie Epidota-amfibolita,Facie Esquistos verdes,Facie Esquistos azules,Facie Eclogita

  • Figura 8.16

  • Metasomatismo El metasomatismo es el proceso en el que la composicin de la roca se altera a travs del intercambio con iones en solucin.Los fluidos metasomaticos pueden tranportar metales valiosos y formar depsitos minerales.

  • Figura 8.17

  • Figura 8.18

  • Figura 8.19