1. metamorfismo

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  • EL METAMORFISMO Y SUS ROCAS

  • Genera cambios en la roca cuanto a: Mineraloga Textura Composicin qumica (frecuente)

  • Un ejemplo que nos marca el paso a un metamorfsmo de alta presin es la transformacin de la albita en jadeita

    (PIROXENO) y cuarzo:

  • 1. Presin Litosttica: La presin en el interior de la Tierra mide la fuerza por unidad de superficie a la que una roca est sometida.

    En la mayor parte de los ambientes metamrficos (pero no en todos) la fuerza por unidad de rea sobre un punto es aproximadamente uniforme en todas las direcciones e igual a la presin litosttica.

  • 2. Presin dirigida o dinmica. La actuacin de esfuerzos desiguales sobre una roca provoca deformacin. Si una roca se somete a un esfuerzo mayor en una direccin que en otra y esta diferencia es mayor que la resistencia del material, la roca "cede" (se fractura si la deformacin es frgil o fluye si la deformacin es dctil).

  • Cuando la roca est "seca", la presin de fluidos es cero y la presin litosttica acta a travs de los contactos entre los granos de la matriz slida de la roca, mantenindolos unidos. Pero si en los poros existe un fluido, la presin de fluidos acta en la direccin opuesta, reduciendo la presin efectiva Pe (presin litosttica menos presin de fluido) que soportan los contactos entre granos, favoreciendo la deformacin de la roca.

    3. La presin de los fluidos que ocupan los poros, los lmites de grano y las fracturas de la roca (presin de fluido, smbolo Pf) es otra variable de presin para las rocas metamrficas.

  • Las rocas son aislantes bastante buenos puesto que son muy lentas en conducir el calor.

    El calor se transporta siempre desde

    los sitios de alta temperatura hacia los sitios de baja temperatura.

    Volmenes grandes de roca, como los

    involucrados en el metamorfismo regional, necesitan decenas de millones de aos para sufrir cambios de temperatura importantes

  • El flujo trmico apunta hacia el exterior de la Tierra dado que la temperatura aumenta con la profundidad. Hay tres contribuciones principales al flujo trmico superficial: El calor que fluye hacia la base de la corteza desde el manto El calor generado por la desintegracin de elementos radiactivos dentro de

    la corteza y que es mucho mayor en la corteza continental que en la ocenica

    El calor transportado por cuerpos gneos fundidos en ascenso por la corteza.

  • El gradiente geotrmico disminuye con la profundidad, mientras la temperatura aumenta con la profundidad. Ejemplo de geoterma estacionaria (no cambia con el tiempo)

  • En reas tectnicamente activas, que es donde se produce el metamorfismo dando lugar a geotermas transitorias (parte inferior de la figura)

  • Distribucin de temperaturas en una zona de subduccin . Las temperaturas respecto a las normales a esas profundidades, son inferiores en el contacto de las dos placas y superiores bajo el arco volcnico.

  • La mayor parte de los procesos metamrficos se realizan en presencia de una fase fluida intergranular. Muchas rocas metamrficas contienen minerales hidratados

    (micas y anfboles) formados a temperaturas relativamente altas (agua en el momento de su formacin)

    KAl2(Si3Al)O10(OH)2 (Na,Ca)2-3(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH)2

  • Los voltiles (como H2O o CO2) desprendidos en las reacciones de deshidratacin y de descarbonatacin permanecen en contacto con la roca, aunque sea por breves periodos de tiempo, antes de ser expelidos, lo que incrementa en inventario de fluidos potencialmente presentes.

    REACCIONES DE DESCARBONATACIN. Liberacin de CO2

    CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2 Cal Qtz Wo

  • REACCIONES DE DESHIDRATACION. Liberan agua al aumentar la temperatura KAl2Si3AlO10(OH)2 + SiO2 = KAlSi3O8 + Al2SiO5 + H2O Ms Qtz Kfs Sill W KAl2Si3AlO10(OH)2 = Al2O3 + KAlSi3O8 + H2O Ms Cor Kfs W Al2Si4O10(OH)2 = Al2SiO5 + 3SiO2 + H2O Pirofilita Cia Qtz W

  • REACCIONES SOLIDO A SOLIDO. Comprende Las reacciones entre fases slidas, sin liberacin de voltiles.

    NaAlSi2O6 + SiO2 = NaAlSi3O8 Jd Qtz Ab

    MgSiO3 + CaAl2Si2O8 = CaMgSi2O6 + Al2SiO5 En An Di And

    4 (Mg,Fe)SiO3 + CaAl2Si2O8 = (Mg,Fe)3Al2Si3O12 + Ca(Mg,Fe)Si2O6 + SiO2

    Opx Plag Gnt Cpx Qtz

  • POLIMORFOS DE Al2SiO5

    SILLIMANITA (Al2SiO5)

    CIANITA (Al2SiO5)

    ANDALUCITA (Al2SiO5 )

    SILLIMANITA (Al2SiO5)

  • Sillimanita Andalucita

    Distena

  • En relacin a la variacin qumica entre la roca antes de metamorfizarse (el protolito) y la roca metamrfica resultante. 1. Metamorfismo Isoquimico. Si la composicin qumica se mantiene (a excepcin de los elementos voltiles como el H2O y el CO2)

    1. Metamorfismo Aloquimico o Metasomatismo. Si la composicin qumica cambia significativamente, tanto por aporte como por perdida de elementos. En este caso la interaccin entre los fluidos intersticiales y la roca es fundamental.

  • Dependiendo del factor que lo afecto: METAMORFISMO TERMICO METAMORFISMO DINAMICO METAMORFISMO DINAMOTERMICO

  • Sedimentos enterrados a grandes profundidades Cuas de acrecin

    activas

    Agua saturada de fondo marino y flujos de lava cerca de dorsales ocenicas

    Limite entre el manto superior e inferior

    Roca encajante alrededor de plutones activos

    Roca encajante en cinturones montaosos activos

  • Segn el ambiente geolgico de formacin

  • I. REGIONAL

    II. CONTACTO

    III. DINAMICO

    IV. IMPACTO

  • Es un metamorfismo que abarca extensas reas, este se puede subdividir (segn Winter, 2001) en tres tipos: Metamorfismo orognico Metamorfismo de enterramiento Metamorfismo de fondo ocenico

  • Asociado con bordes de placas convergentes. Es de tipo dinamotrmico, que incluye varias fases de recristalizacin y movimientos de deformacin.

  • Se encuentran en grandes cinturones orognicos de cientos a miles de kilmetros de largo y decenas a cientos de km de ancho.

  • Son caractersticas las rocas foliadas, como filitas, esquistos, neis.

  • Involucra un cambio qumico (metasomatismo) como parte fundamental del proceso y se produce por circulacin de fluidos calientes a travs de fisuras, grietas, diaclasas y fracturas en la Roca.

  • Metamorfismo en cuencas sedimentarias debido a enterramiento, se alcanzan condiciones de muy bajo grado y sin deformacin. Se distingue por la formacin de zeolitas, prehnite, pumpellyite, laumontite, etc.

  • No existe una nica clasificacin, lo que significa que un mismo tipo de roca puede tener ms de un nombre correcto y aceptado.

    Estructura

    Esquisto micceo

    Composicin

  • META: para designar rocas de origen sedimentario o gneo, en la que se reconoce (textural o mineralogicamente) dicho origen.

    ORTO: indica que la roca

    metamrfica deriva de un protolito gneo.

    PARA: indica que la roca

    metamrfica deriva de un protolito sedimentario.

  • Lista en orden de abundancia: Esquisto de biotita, clorita, cuarzo, epidota y granate. En donde se entiende que hay mas biotita que cuarzo.

    Prelacin al mineral con mayor informacin petrogentica. Esquisto de granate, ya que este marca un metamorfismo de alta presin y temperatura.

  • 1. Pizarra 2. Filita 3. Esquistos 4. Anfibolitas 5. Gneis 6. Granulita 7. Eclogita 8. Migmatita

  • De grano fino a muy fino (afantica). Estructura esquistosa Textura lepidoblstica. Compuesta por sericita, clorita, cuarzo, biotita y materiales orgnicos. Los minerales son difciles de identificar por microscopa ptica debido a

    su tamao. El protolito son rocas pelticas (rocas sedimentarias de grano fino, como:

    Limolitas, lodolitas, arcillolitas y shales) rocas tobceas (tobas de cenizas).

  • (del griego phyllon = hoja). Afantica. Estructura esquistosa, Textura lepidoblstica. Compuesta por cuarzo, sericita, moscovita, clorita y biotita, pueden

    tener grafito, pirita, turmalina, hematita. El protolito son rocas pelitica, tobaceas Macroscopicamente son fcilmente reconocibles por su estructura

    lajosa y brillo sedoso sobre los planos de foliacin. (Al aumentar el grado de metamorfismo la pizarra se transforma en filita)

  • (del griego schistos = dividido, divisible). Fanerticos. Estructura esquistosa

    Texturas: Lepidoblstica: filosilicatos como: micas, clorita, sillimanita, andalucita y cianita)

    Textura nematoblstica: inosilicatos como: anfboles y piroxenos Textura combinada como: Granolepidoblstica,

    lepidonematoblstica, etc.

  • Protolito cualquier tipo de roca. Clasificacin por composicin mineralgica: esquistos de moscovita, esquistos de

    clorita, esquistos de cuarzo y biotita. Clasificacin segn la facies: Esquistos verdes. Color verde debido a la presencia de clorita, actinolita y/o epidota. (bajo grado metamrfico) Esquistos azules. Color azul por la presencia de anfbol sdico (glaucofana)

  • Fanertica. Estructura: masiva deficientemente exfoliada. Textura: Nematoblstica, granoblstica. Composicin: anfboles y plagioclasas. Protolito: Rocas gneas mficas rocas sedimentarias

    carbo