clasificación de rocas metamórficas

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA Y GEOGRÁFICA E.A.P. INGENIERÍA GEOLÓGICA GUÍA PRÁCTICA DE CURSO GEOLOGÍA GENERAL A II Jorge Chira F.

Author: jerifftapia

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

    FACULTAD DE INGENIERA GEOLGICA, MINERA, METALRGICA Y GEOGRFICA

    E.A.P. INGENIERA GEOLGICA

    GUA PRCTICA DE CURSO GEOLOGA GENERAL A II

    Jorge Chira F.

  • UNMSM-GEOLOGA GENERAL- ROCAS METAMRFICAS GUA Pgina 1

    Criterios de clasificacio n de las rocas Metamo rficas.

    Los criterios principales que se usan para dar nombres a las rocas metamrficas son la

    composicin mineralgica modal, la textura, estructura y la composicin qumica del protolito.

    Adems, existen una serie de nombres especiales muy arraigados que tambin se usan en

    petrologa metamrfica. El nombre de una roca metamrfica consiste en un trmino raz y una

    serie de sufijos, calificativos o ambos. La raz del nombre puede ser un nombre especial o un

    nombre que describe la textura de la roca y en la mayor parte de los casos lleva implcita la

    presencia de algn mineral o minerales particulares. El trmino raz viene acompaado, casi

    siempre, de uno o ms trminos en la forma de calificativos o prefijos, que especifican alguna

    caracterstica textural o aaden ms informacin mineralgica (p. ej. anfibolita bandeada con

    granate y epidota, gneis plegado leucocrtico con granate y hornblenda o micaesquisto con

    estaurolita. Los calificativos y prefijos son opcionales y el nombre de la roca puede estar formado

    slo por el trmino raz, aunque esto no es recomendable porque se pierde informacin

    importante.

    Aparte de los prefijos que hacen referencia a minerales especficos, hay tres prefijos especiales

    muy utilizados:

    META-: prefijo que se usa para designar rocas, de origen sedimentario o gneo, en las que

    todava se reconoce dicho origen. Por ejemplo: metagabro, metabasalto, metagrauwaca,

    metasedimento. Tambin se usa genricamente para indicar que la roca es metamrfica (como

    en metabasita o en metapelita). Hay que tener cuidado con este doble significado del prefijo

    meta-, aunque normalmente el contexto suele disipar la ambigedad (comparar metagranito en

    la primera acepcin, con el significado de granito dbilmente metamorfizado, con metagranito

    en la segunda acepcin, que hace referencia a una roca cuyo protolito fue un granito, pero que

    ahora es una roca metamrfica de cualquier grado).

    ORTO- y PARA-: prefijos que indican que la roca metamrfica deriva de un protolito gneo o

    sedimentario, respectivamente (por ejemplo paragneiss, ortogneiss).

    Los calificativos mineralgicos son los ms usados y se siguen dos reglas diferentes en su

    aplicacin:

  • UNMSM-GEOLOGA GENERAL- ROCAS METAMRFICAS GUA Pgina 2

    1. Se listan los minerales que aparecen en la roca, por orden de abundancia, o

    2. Se listan slo los minerales que ms informacin dan sobre las condiciones metamrficas

    alcanzadas por la roca.

    Cmo se clasifican las rocas:

    Si la roca est constituida por ms de un 75% modal de un solo mineral, el nombre se

    compone de aadir el sufijo -ita al nombre del mineral. Ejemplos: granatita, biotitita.

    Excepciones: anfibolita, piroxenita, hornblendita.

    Si la roca retiene un aspecto esencialmente gneo, carece de microtexturas de

    deformacin y contiene una asociacin mineral que refleja una ganancia de agua:

    ROCAS DE METAMORFISMO INCIPIENTE (HIDROTERMAL). Nombre genrico:

    meta-(nombre de la roca gnea) Ejemplos: metagranito, metabasalto, metagabro.

    Si la roca es sedimentaria (o volcanosedimentaria) y muestra principalmente texturas

    premetamrficas: ROCAS DE METAMORFISMO INCIPIENTE. Nombre genrico:

    meta-(nombre de la roca sedimentaria) Ejemplos: metagrauvaca, meta-arenita.

    Si la roca muestra importantes rasgos de deformacin intracristalina: TECTONITAS

    Ejemplos: cataclasita, brecha de falla, milonita, seudotaquilita.

    Si la roca est bien cristalizada o recristalizada y

    1. Si est compuesta principalmente por cuarzo, o por carbonatos, o por una mezcla de

    olivino y piroxeno, o por serpentina, o por una mezcla de piroxeno y granate:

    CASOS ESPECIALES Nombres: cuarcita, mrmol, meta-peridotita, serpentinita,

    eclogita.

    2. Si la roca carece de una orientacin preferente mineral aparente y no es ninguno de

    los casos especiales de (a): Corneana (con connotaciones genticas), granofels (sin

    connotaciones genticas) (y alguna granulito y charnockita).

    3. Si la roca posee una orientacin preferente: Pizarra, filita, esquisto, esquisto verde,

    esquisto azul, anfibolita, gneiss, migmatita y alguna granulito y charnockita.

  • UNMSM-GEOLOGA GENERAL- ROCAS METAMRFICAS GUA Pgina 3

    Texturas

    Las texturas principales que pueden encontrarse en las rocas metamrficas son cuatro, que se

    describen a continuacin.

    Textura granoblstica. Los cristales forman un mosaico de granos ms o

    menos equidimensionales. Los contactos entre granos tienden a formar 120

    en puntos donde se juntan tres de ellos (denominados puntos triples). Esto

    se debe a que esta disposicin morfolgica en ms estable, ya que se

    minimiza la superficie total de contactos entre granos y por ende la energa

    de superficie, por comparacin con otras disposiciones que implican

    contactos al azar. Esta textura es comn en rocas monominerlicas como

    cuarcitas y mrmoles, as como en rocas de grado metamrfico muy alto

    como granulitas.

    Textura lepidoblstica. Est definida por minerales tabulares (en general

    filosilicatos, normalmente micas y cloritas) orientados paralelamente segn

    su hbito planar. El hecho de que esta textura presente orientacin

    preferente de sus componentes minerales supone que las rocas con esta

    textura presentan fbrica planar (o plano-lineal), lo que confiere a la roca una

    anisotropa estructural (foliacin) segn la cual tiende a exfoliarse. Estas

    rocas presentan, por tanto, comportamientos mecnicos contrastados segn

    las direcciones perpendicular y paralela a la superficie de foliacin. Esta

    textura es la tpica de metapelitas (pizarras, micacitas, esquistos y

    gneises pelticos).

    Textura nematoblstica. Est definida por minerales prismticos o

    aciculares (e.g., inosilicatos, normalmente anfboles) orientados

    paralelamente segn su hbito elongado en una direccin. Las rocas con

    esta textura presentarn fbrica lineal (o plano-lineal), lo que igualmente les

    confiere una anisotropa estructural (lineacin) segn la cual las rocas

    tienden a escindirse. Esta textura es tpica de anfibolitas y algunos gneises

    y mrmoles anfiblicos.

    Textura porfidoblstica. Est definida por la presencia de blastos de

    tamao de grano mayor (i.e., porfidoblastos) que el resto de los minerales

    que forman la matriz en la que se engloban. La matriz por su parte puede

  • UNMSM-GEOLOGA GENERAL- ROCAS METAMRFICAS GUA Pgina 4

    tener cualquiera de las texturas anteriores (grano-, lepido- o nematoblstica),

    o una combinacin de ellas. Cualquier tipo de roca metamrfica puede tener

    textura porfidoblstica, y los porfidoblastos pueden ser de cualquier mineral

    que la forme.

    Texturas blsticas en rocas metamrficas. A) Granoblstica. B) Lepidoblstica. C) Nematoblstica. D) Porfidoblstica.

    Estas cuatro texturas pueden aparecer en las rocas metamrficas de manera exclusiva. Sin

    embargo, lo normal es que las rocas metamrficas presenten una combinacin de dos o ms de

    ellas. La textura global se describe primero con el de la textura individual ms dominante, y a

    continuacin el resto (e.g., porfido-grano-lepidoblstica).

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    Combinaciones de texturas en rocas metamrficas. a) Granolepidoblstica. b) Granonematoblstica. c) Granoporfidoblstica.

    A parte de estas texturas, existen texturas particulares que suelen proporcionar informacin

    sobre los procesos reaccionales que han sufrido estas rocas. No entraremos en ellas ya que

    tienen un inters gentico ms que descriptivo. Si acaso, nombrar la textura poiquiloblstica,

    definida, al igual que en rocas gneas, por cristales porfidoblsticos que incluyen a otros

    minerales ms pequeos.

    Estructuras, microestructuras, y fbrica

    Las estructuras encontradas en las rocas metamrficas dependen de si sta ha sufrido o no

    deformacin, y del tipo de estructuras de las rocas originales, gneas o sedimentarias.

    En el caso de no haber sufrido deformacin (como sera el caso tpico de las rocas de

    metamorfismo de contacto), no suele existir orientacin preferencial de los blastos minerales. La

    fbica sera por lo tanto generalmente istropa. En estos casos, se encuentran estructuras

    bandeadas, que pueden ser relictas de estructuras sedimentarias antiguas (como superficies de

    estratificacin), o desarrolladas durante el propio proceso metamrfico (e.g. diferenciados

    metamrficos, migmatitas estromticas), estructuras masivas (e.g. granulitas y mrmoles

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    cornenicos, algunas serpentinitas) y estructuras nodulosas (e.g. corneanas nodulosas o

    moteadas).

    En el caso de que las rocas hayan sufrido deformacin contempornea con el metamorfismo

    (rocas de metamorfismo regional), todos o parte de los blastos minerales presentan

    orientaciones morfolgicas (fbrica) y/o cristalogrficas (fbrica cristalogrfica) preferentes. Las

    estructuras y las fbricas encontradas son en parte equivalentes. La estructura ms comn es la

    bandeada que, adems, presentar orientacin preferente de los minerales paralelamente al

    bandeado.

    Tanto en las rocas no deformadas como en las deformadas (aunque especialmente en estas

    ltimas) se pueden encontrar caractersticas estructurales penetrativas en grandes volmenes de

    rocas, independientemente de su estructura bsica. Se dice que una caracterstica es

    penetrativa cuando se encuentra homogneamente distribuida por toda la roca a una escala

    determinada, lo cual supone que se repite en el espacio de manera constante. Normalmente, la

    escala es pequea, esto es microscpica o de muestra de mano. En las rocas metamrficas las

    estructuras penetrativas son la foliacin y la lineacin, caracterizadas por la existencia de

    cualquier superficie o lnea, respectivamente presente en la roca de forma penetrativa. Estas

    estructuras imprimen la facilidad de rotura a favor de las mismas. En las rocas metamrficas

    deformadas, tanto las foliaciones como las lineaciones son el resultado de la deformacin sufrida

    ante la accin de esfuerzos dirigidos (i.e., esfuerzos no hidroestticos).

    Adems de las estructruras anteriores, existen muchos tipos de microestructuras particulares

    sobre las que no entraremos dada su complejidad. Si acaso, slo mencionar las sombras de

    presin, que, como su nombre indica, suponen la presencia de zonas donde los esfuerzos

    deformacionales han sido menores debido a la accin "protectora" de porfidoblastos. Estas

    zonas se identifican fcilmente al microscopio ya que no estn tan deformadas como el resto de

    la roca y suelen presentar texturas granoblsticas.

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    Esquema que representa distintos tipos de foliacin.

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    Esquema que representa distintos tipos de foliacin.

    Nombres de las rocas metamrficas definidos por su textura

    La textura de una roca metamrfica est controlada por la deformacin mecnica y por

    los procesos de segregacin qumica que invariablemente se asocian con el

    metamorfismo. Deformacin, recristalizacin y cristalizacin son tres aspectos

    igualmente importantes del metamorfismo. Las expresiones que hacen referencia a la

    textura de las rocas metamrficas son habituales como trminos raz en sus nombres.

    Los trminos texturales descriptivos son el principal criterio de clasificacin de las rocas

    metamrficas. Los trminos raz ms importantes dentro de esta categora son los

    siguientes:

    GNEISS: Roca metamrfica con esquistosidad gnisica. Este trmino se usa casi

    exclusivamente para rocas que contienen feldespato ( cuarzo) abundante, pero

    excepcionalmente se puede usar para otras composiciones (por ejemplo, gneiss

    cordiertico sin feldespato). Ejemplos: gneiss con biotita y granate, gneiss grantico,

    ortogneiss, gneiss migmattico, gneiss bandeado, gneiss mfico.

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    ESQUISTO: Roca metamrfica con una esquistosidad bien desarrollada en muestra

    de mano, definida por una orientacin comn de abundantes granos minerales

    inequidimensionales. En las rocas ricas en filosilicatos se reserva el trmino esquisto

    para las variedades de tamao de grano medio y grueso, mientras que las variedades de

    grano fino se denominan filitas. Ejemplos: esquisto con actinolita, clorita y epidota1 (=

    esquisto verde), esquisto con biotita y granate, micaesquisto, micaesquisto calcreo,

    esquisto con antigorita (= serpentinita), esquisto con talco y distena.

    PIZARRA: Roca de grano muy fino y de metamorfismo de grado muy bajo que

    presenta esquistosidad pizarrosa.

    FILITA: Roca metamrfica de grano fino de metamorfismo de grado bajo con

    esquistosidad perfecta debida a la disposicin paralela de sus filosilicatos. Las

    superficies de esquistosidad suelen mostrar un brillo satinado caracterstico.

    Nombres de rocas metamrficas con deformacin intensa (tectonitas)

    Estructura

    El metamorfismo se asocia a veces a bandas localizadas de intensa deformacin

    (metamorfismo cataclstico). El trmino general que se aplica a las rocas de

    metamorfismo cataclstico es el de tectonitas. Se dividen en dos grandes grupos,

    atendiendo a si presentan o no una foliacin: las tectonitas no foliadas reciben el nombre

    de cataclasitas si son cohesivas y el de brechas de falla si no son cohesivas; las

    tectonitas foliadas reciben el nombre de milonitas (cohesivas).

    BRECHA DE FALLA. Tectonita no cohesiva, sin foliacin, formada por cataclasis

    (fragmentacin frgil y rotacin de granos) que consiste en fragmentos de tamao de

    grano variable inmersos en una matriz ms fina. El porcentaje de fragmentos visibles es

    mayor del 30%.

    HARINA DE FALLA. Tectonita no cohesiva, sin foliacin, con menos del 30 % de

    fragmentos visibles.

    CATACLASITA. Tectonita cohesiva, sin foliacin, formada por cataclasis, compuesta

    por fragmentos de tamao variable inmersos en una matriz cohesiva ms fina. El

    porcentaje de matriz es de 50-90%.

  • UNMSM-GEOLOGA GENERAL- ROCAS METAMRFICAS GUA Pgina 10

    MILONITA. Roca producida por reduccin mecnica de su tamao de grano como

    resultado de una deformacin dctil, no cataclstica, en zonas de falla o de cizalla, que

    genera una foliacin penetrativa a pequea escala y a menudo una lineacin mineral

    asociada. Los cristales que han resistido la reduccin de tamao de grano reciben el

    nombre de porfidoclastos y en estas rocas estn en una proporcin entre el 10 y el 90%

    del total; el resto es una matriz de grano fino.

    Trminos especiales

    ANFIBOLITA. Roca metamrfica mfica, foliada, compuesta predominantemente por

    anfbol (>40%, casi siempre de tipo hornblenda) y plagioclasa.

    CORNEANA. Roca sin esquistosidad, de tamao de grano fino a muy fino, compuesta

    por silicatos xidos, que muestra rasgos de recristalizacin importantes por

    metamorfismo de contacto. Las corneanas suelen retener alguna caracterstica heredada

    de la roca original, como laminacin gradada o cruzada en las corneanas

    metasedimentarias. Ejemplos: corneana con andalucita, corneana peltica, corneana

    bsica, corneana con epidota y anfbol, corneana calcrea con diopsido, vesubianita y

    wollastonita.

    CUARCITA. Roca metamrfica con ms de un 80% de cuarzo.

    CHARNOCKITA. Rocas con feldespato potsico y ortopiroxeno y textura de

    apariencia gnea. El trmino se emplea independientemente de que la roca sea gnea o

    metamrfica. Otros autores limitan este trmino a las variedades de facies granulita.

    ECLOGITA. Roca mfica sin feldespatos compuesta fundamentalmente por onfacita

    (piroxeno sdico) y granate, ambos en proporciones importantes.

    ESQUISTO AZUL. Roca metamrfica con esquistosidad y una tonalidad azulada

    debida a la presencia de anfbol sdico (glaucofana, riebeckita, crossita). El tono "azul"

    raramente es azul en realidad.

    ESQUISTO VERDE. Rocas metamrficas con esquistosidad, de color verde debido a

    la presencia de minerales como clorita, actinolita y epidota.

    GRANULITA. Roca metamrfica con una asociacin mineral de alta temperatura

    dominada por minerales anhidros mficos. La moscovita est siempre ausente. Es

  • UNMSM-GEOLOGA GENERAL- ROCAS METAMRFICAS GUA Pgina 11

    caracterstica la presencia de ortopiroxeno. Texturalmente se caracteriza por poseer un

    mosaico granoblstico poligonal, normalmente equidimensional aunque tambin hay

    variedades con una cierta orientacin preferente.

    MRMOL. Roca metamrfica compuesta fundamentalmente por calcita y/o dolomita

    (por ejemplo, mrmol dolomtico).

    MIGMATITA. Roca silicatada heterognea en escalas meso- y megascpicas que

    aparece en terrenos metamrficos de grado alto y muy alto. Est compuesta por partes

    oscuras (mficas) y partes claras (flsicas) en una disposicin compleja. Las partes

    flsicas se han formado por cristalizacin a partir de fundidos de origen local o por

    segregacin metamrfica; las partes mficas representan el residuo del proceso de

    fusin local o se han formado por segregacin metamrfica.

    ROCA CALCOSILICATADA. Roca metamrfica compuesta por carbonatos (<

    50%), junto con silicatos clcicos como epidota, zoisita, vesubianita, dipsido, granate

    clcico, wollastonita, anortita, escapolita o anfbol clcico.

    SERPENTINITA. Roca ultramfica compuesta sobre todo por minerales del grupo de

    la serpentina (antigorita, crisotilo, y lizardita).

    SKARN. Roca metasomtica compuesta por silicatos de Ca-Fe-Mg-(Mn), a menudo

    con un bandeado composicional, formada por la interaccin de una roca carbonatada

    con un fluido silicatado.

    Nombres relacionados con la naturaleza del protolito

    La variacin qumica de las rocas metamrficas ha sido agrupada en la primera parte de

    este tema en 8 categoras composicionales. Las rocas metamrficas pueden tambin

    nombrarse utilizando como criterio la naturaleza de la roca original. Ejemplos de este

    uso incluyen: metapelita (protolito luttico) metabasita (protolito gneo bsico),

    metabasalto, meta-arenita (protolito sedimentario terrgeno) metagranito, metagabro,

    paragneiss semi-peltico (protolito sedimentario terrgeno de gran fino y muy fino),

    metamarga, entre otras.