clasificación y nomenclatura de las rocas metamórficas

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Seminario 1. CLASIFICACIÓN Y NOMENCLATURA DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS

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  • Seminario 1.

    CLASIFICACIN Y NOMENCLATURA DE

    LAS ROCAS METAMRFICAS

  • Es el resultado de la transformacin de una roca (protolito) como resultado de la adaptacin a unas nuevas condiciones ambientales que son diferentes de las existentes durante el periodo de formacin de la roca premetamrfica.Esencialmente en estado slido (s.l.), y consiste en:

    a) nucleacin y crecimiento de nuevas especies minerales (blastesis),

    b) recristalizacin y/o descomposicin de las ya existentes (SS, cambios de composicin),

    c) cambios estructurales, asistidas por una fase fluida intergranular.

    Los factores que desencadenan el proceso metamrfico son los cambios de:T,P,y la presencia de fluidos qumicamente activos.

    Qu es una roca metamrfica?

  • La importancia de las rocas metamrficas en la Tierra

    Cmo se reconocen?

    Para reconocer una roca metamrfica y clasificarla se deben conocer su texturay su mineraloga principal. En funcin de la mineraloga principal es posible obtener una relacin de P y T que representan las condiciones a las cuales se form la roca. Pudiendo de esta manera deducir el proceso metamrfico que diorigen a la roca objeto de estudio.

  • Identificar sus protolitos (en base a la relativa constancia en la composicin global, que se refleja a su vez en la composicin mineral) estudio mineralgico detallado asociacin mineral principal,

    fases retrogradas y fases producto de alteracin y fases relictas.

    Obtener informacin sobre las condiciones ambientales y el contexto geolgico en el que tuvieron lugar las transformaciones metamrficas. P, T y rgimen de fluidos se estiman en base a las asociaciones minerales neoformadas.

    El contexto deformacional esta relacionado con las texturas.

    Todo esto se utiliza en la reconstruccin de las trayectorias metamrficas que ayudan a comprender la historia geolgica y el contexto geodinmico en que se produjo el metamorfismo.

    Objetivos del estudio de las rocas metamrficas

  • Criterios principales para clasificar y nombrar las rocas metamrficas

    minerales presentes

    estructura de la roca

    naturaleza de la roca previa al metamorfismo

    condiciones genticas del metamorfismo (usualmente en trminos de P y T, con o sin deformacin)

    composicin qumica de la roca.

  • Siguiendo los principios generales de la IUGS-SCMR se utiliza

    A) Un trmino o nombre raz, basado en:a.1. caractersticas estructurales

    Esquisto Gneis Granofels (granofelsita)

    a.2. identificacin del probable protolitoa.3. Nombres especficos (trminos histricamente bien conocidos y comnmente usados)

    Los nombres raz son modificados por

    B) Prefijos y/o sufijos- mineralgicos (esquisto con estaurolita)- o texturales (pl-qtz-hbl esquisto con lineacin)

    Elementos del nombre de una roca metamrfica

  • Foliacin: cualquier elemento de fbrica planar, penetrativo, distribucin paralela de minerales planares.

    Lineacin: cualquier elemento de fbrica linear, alineacin de elementos lineares en la roca.

    Clivaje (cleavage): tendencia que presenta una roca a partirse en planos preferenciales. Todos los clivajes son foliaciones, pero no todas las foliaciones corresponden a clivaje.

    Esquistosidad: orientacin preferente de granos o agregados de granos minerales inequidimensionales producida por procesos metamrficos.

    a.1. nombre raz basado en caractersticas estructurales

  • a.1. nombre raz basado en caractersticas estructurales

    Textura esquistosa: caracterizada por la presencia de una esquistosidad bien desarrollada.

    Textura gnesica: caracterizada por la presencia de una esquistosidad mal desarrollada.

    Textura granoflsica: textura caracterizada por la ausencia de esquistosidad.

    Esquistosidad bien desarrollada, si los granos o agregados de granos minerales inequidimensionales son muy abundantes y muestran un alto grado de orientacin preferente tanto a travs de la roca como en zonas repetitivas estrechamente espaciadas.

    Esquistosidad pobremente desarrollada, si los granos o agregados de granos minerales inequidimensionales estn presentes en pequeas cantidades o muestran un bajo grado de orientacin preferente, o si bien desarrollada, ocurren en zonas ampliamente espaciadas.

  • Esquisto: RM con textura esquistosa. En rocas ricas en filosilicatos, se usa para variedades de medio a grueso. fino a medio y fino, filitas y pizarras.

    Gneis: RM con textura gnesica. No tiene connotacin mineralgica aunque se suele usar para rocas ricas en Fds ( Qtz).

    Granofels (granofelsita): RM con textura granoflsica.

    a.1. nombre raz basado en caractersticas estructurales

  • meta- para rocas de origen sedimentario o gneo en las que se reconoce su origen (metagabro, metabasalto, metagrauwaca, metasedimento). Tambin de modo genrico para indicar que la roca es metamrfica (metapelita).

    orto- para rocas metamrficas que derivan de un protolito gneo(ortogneis).

    para- para rocas metamrficas que derivan de un protolito sedimentario (paragneis).

    a.2. nombre raz basado en identificacin del posible protolito

    Metapelita (RM con protolito luttico)Metabasita (RM con protolito gneo bsico)Metabasalto (RM cuyo protolito es un basalto)Meta-arenita (RM con protolito sedimentario terrgeno)MetagranitoMetagabroMetamarga,

  • Anfibolita

    Cataclasita*

    Corneana

    Cuarcita

    Eclogita

    Esquisto azul

    Esquisto verde

    Filita

    Granulita

    Mrmol

    Migmatita

    Milonita*

    Pizarra

    Roca calcosilicatada

    Serpentinita

    Skarn

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • a.3. nombre raz basado en nombres especficos

    - rocas metamrficas cuarzo-pelticas

    - rocas metamrficas cuarzo-feldespticas

    - rocas metamrficas mficas

    - rocas metamrficas ultramficas

    - rocas metamrficas carbonticas

    PRINCIPALES GRUPOS COMPOSICIONALES EN ROCAS METAMRFICAS

  • rocas metamrficas cuarzo-pelticas

    Pizarra

    Filita

    Esquisto peltico

    Gneiss peltico

    Migmatita

    Corneana

    Micacita

    Cuarcita

    Derivan de rocas sedimentarias arcillosas (pelitas, cuarzopelitas, areniscas, ortocuarcitas y cherts), y se caracterizan por cantidades importantes de SiO2, Al2O3, FeO, MgO, K2O y H2O. El metamorfismo de rocas pelticas da lugar a los siguientes litotipos comunes:

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • rocas metamrficas cuarzo-pelticas

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

    Filita: RM de grano fino a medio de metamorfismo de grado bajo con esquistosidad perfecta por la disposicin paralela de sus filosilicatos. Las superficies de esquistosidad poseen un brillo satinado caracterstico.

    Pizarra: RM de grano muy fino que presenta esquistosidadpizarrosa. Normalmente se trata de una roca de metamorfismo de grado muy bajo, aunque tambin puede aparecer en grado bajo.

    Migmatita: roca silicatada heterognea a meso-escala que aparece en terrenos metamrficos de grado alto y muy alto. Compuesta por partes oscuras (mficas), de apariencia metamrfica, y claras (flsicas), de aspecto gneo.

    Pizarra

    Filita

    Esquisto peltico

    Gneiss peltico

    Migmatita

    Corneana

    Micacita

    Cuarcita

    leucosomamelanosoma

  • rocas metamrficas cuarzo-pelticas

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

    Pizarra

    Filita

    Esquisto peltico

    Gneiss peltico

    Migmatita

    Corneana

    Micacita

    Cuarcita

    Corneana: RM originada por metamorfismo de contacto, masiva, muy dura y recristalizada, de grano fino a medio, sin esquistosidadp.e. corneana con And, corneana con Ep y Amp,

    Micacita: RM compuesta en mas de un 75% modal de mica.

    Cuarcita: RM con mas de 80% de Qtz.

  • rocas metamrficas cuarzo-feldespticas

    Esquisto feldesptico

    Gneis feldesptico

    Derivan de rocas sedimentarias cuarzo-feldespticas (arcosas y grauwacas) o de rocas gneas flsicas (granitoides y sus equivalentes volcnicos). Se caracterizan por cantidades importantes de SiO2, Al2O3, K2O y Na2O. El metamorfismo de rocas cuarzo-feldespticas da lugar a los siguientes litotipos comunes:

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • rocas metamrficas mficas

    Esquisto verde

    Esquisto azul

    Anfibolita

    Eclogita

    Granulita mfica

    Derivan de rocas gneas mficas (gabros, coladas baslticas) e incluso de rocas sedimentarias ricas en FeO, MgO y CaO. El metamorfismo de rocas mficas da lugar a los siguientes litotipos comunes:

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • rocas metamrficas mficas

    Esquisto verde

    Esquisto azul

    Anfibolita

    Eclogita

    Granulita mfica

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

    Esquisto azul: esquisto de color azul por la presencia de Na-Amp(Gln, Rbk, Crt).Esquisto verde: esquisto de color verde por la presencia de minerales como Chl, Tr-Act (Ca-Amp) y Ep.

    Anfibolita: RM con/sin foliacin, compuesta predominantemente (75%) por Amp (debe constituir el 50% de los minerales mficos y 30% del total) y Pl, Qtz, Cpx, Grt, Ep, Bt, Ttn y Scp.

  • Eclogita: RM sin Pl compuesta +75% de Omp (Na-Px) y Grt. Si Grt >75%, Granatita con OmpSi Omp >75%, Onfacitita con Grt

    Granulita: RM con una asociacin mineral de alta-T, dominada por minerales anhidros mficos. Ms ausente. Es caracterstica la presencia de Opx y la textura granoblstica como un mosaico poligonal equidimensional.

    rocas metamrficas mficas

    Esquisto verde

    Esquisto azul

    Anfibolita

    Eclogita

    Granulita mfica

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • rocas metamrficas ultramficas

    Serpentinita

    Meta-harzburgita

    Metalherzolita

    Metadunita

    Resultado del metamorfismo de lherzolitas, harzburgitas, dunitas y otros tipos de rocas ultramficas de procedencia mantlica con composiciones globales dominadas por SiO2, FeO, MgO y CaO. Si sufren procesos de hidratacin dan lugar a serpentinitas. Los litotipos mas comunes:

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • Peridotita: Roca plutnica ultramfica que tiene Ol como constituyente esencial.

    Harzburgita: Roca ultramfica de la familia de las peridotitas compuesta por Ol y Opx como minerales esenciales.

    Lherzolita: Roca ultramfica de la familia de las peridotitas compuesta por Ol, Opx y Cpx. Se supone que es la roca ms abundante en el manto superior.

    Wehrlita: Variedad de peridotita formada por Oly Cpx.

    Websterita: Variedad de piroxenita con cantidades similares de Opx y Cpx.

    Piroxenita: Rocas plutnica ultramfica que tienen piroxeno como mineral esencial.

    Hornblendita: Roca plutnica ultramfica cuyo componente principal es la Hbl.

    Uso de trminos ultramficos.

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

    Hornblenditaolivnica

  • Serpentinita: RM compuesta en +75% por minerales del grupo de la serpentina (Atg, Ctl, Lz).

    rocas metamrficas ultramficas

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • rocas metamrficas carbonticas

    Mrmol

    Calcoesquisto

    Roca calcosilicatada

    Skarn

    Resultado del metamorfismo de calizas, dolomas, margas y pelitas calcreas. El metamorfismo de calizas y dolomas da lugar a mrmoles y el de margas y pelitas calcreas da lugar a calcoesquistos o calciesquistos. Los litotipos mas comunes:

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • rocas metamrficas carbonticas

    Mrmol

    Calcoesquisto

    Roca calcosilicatada

    Skarn

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

    Mrmol: RM compuesta por + 50% de minerales carbonatados (Cal, Dol, Arg). Mrmol puro, + 95% de minerales carbonatados.

    Mrmol con Tr -T Mrmol con Di T intermedia Mrmol con Ol +T

    Roca calcosilicatada: RM compuesta por carbonatos (< 50% ) junto con silicatos clcicos como Ep, Zo, Ves, Di, Ca-Grt, Wo, An, Scp o Ca-Amp.Skarn: roca formada por metasomatismo inducido por intrusiones magmticas sobre rocas calizas o dolomas y que estn constituidas por carbonatos, cuarzo y una gran variedad de silicatos clcicos como Wo, Di, Grs, Ep, etc.

  • Amp

    Pl

    Anfibolita

    Qtz

    Cuarcita

    Grt

    OmpEclogita

    Corneana

    Esquisto verde

    Esquisto azul

    Granulita

    Filita

    Mrmol

    Serpentinita

    Pizarra

    a.3. nombre raz basado en nombres especficos

  • Porcentaje de matriz

    >70%

  • Una misma RM puede tomar tres nombres correctos,

    - nombre sistemtico/estructural (en funcion de las caractersticas estructurales: esquisto, gneis, granofels (granofelsita))

    - nombre basado en el protolito (meta-, orto-, para-)

    - nombre no sistemtico/especifico (trminos histricamente bien conocidos y comnmente usados: anfibolita, mrmol, serpentinita)

    Qu nombre le damos a una roca metamrfica entonces?

    La eleccin de un nombre u otro depender de la informacin disponible o de los aspectos que se quieran destacar

  • Procedimiento General

    Pasos 1 y 2. relativos al uso de nomenclatura no sistemtica (nombre especifico)

    Pasos 3 y 4. relativos al uso de nomenclatura sistemtica (nombre bsico)

    a) Nombres basados en el protolito si la roca esta dbilmente metamorfizada

    b) si la roca contiene >75% de un mineral aadir sufijo ita al nombre del mineral

    c) si la roca ajusta a la definicin de un nombre especifico bien conocido, generalmente es apropiado usarlo

    d) si el contexto o gnesis de la roca es conocido o se desea enfatizar este, usar un nombre especifico (puede llevar sufijos minerales o estructurales)

    De nuevo seguimos los principios generales de la IUGS-SCMR

  • La roca es un esquisto. Usar sufijos mineralgicos apropiados.

    La roca es un gneiss. Usar sufijos mineralgicos apropiados.

    La roca es un granofels. Usar sufijos mineralgicos apropiados.

    la roca tiene estructura gnesica

    la roca tiene estructura esquistosa

    Paso 4. la esquistosidad esta bien desarrollada?

    Paso 3. la roca posee esquistosidad?

    la roca tiene estructura granoflsica

    Selecciona el nombre de la tabla de especficos. Usar sufijos mineralgicos o estructurales si se considera oportuno.

    Aadir el sufijo ita al nombre del mineral. Usar sufijos mineralgicos o estructurales si se considera oportuno.

    Nombre basado en el protolito utilizando el prefijo meta-. Usar sufijos mineralgicos y/o estructurales si se considera oportuno.

    Es apropiado un nombre basado en el protolito?

    Paso 2. es apropiado usar un nombre especifico por alguna de las siguientes razones? a) Roca compuesta +75% modal de un mineral b) el contenido mineral y/o la estructura se ajustan a un nombre especifico c) se conoce el contexto y/o gnesis y para enfatizarlo.

    Paso 1.tiene la roca una clara micro- y/o mesoestructura metamrfica?

    Si

    No

    NoSi

    Si

    Si

    No

    NoSi

    SiNo

  • Constituyentes minerales mayores todos deben ser sufijados. Pero los minerales esenciales, inherentes a la definicin de la roca, no deben aadirse al nombre.

    Constituyentes minerales menores es opcional, se recomienda para constituyentes minerales crticos que proporcionan informacin adicional acerca de las condiciones del metamorfismo.

    Uso de sufijos minerales

    - trminos de . (fanertica, afantica).

    - micro-, meso-, macro-.

    - cido (>63% SiO2), intermedio (52-63%), bsico (45-52%), ultrabsico (

  • - constituyente principal (mineral presente en contenido modal 50%).

    - constituyente mayor (mineral presente en contenido modal 5%).

    - constituyente menor (mineral presente en contenido modal

  • Terminologa basada en condiciones del metamorfismo.

    Presin, temperatura y gradoalta temperatura o baja presin se usan comnmente como calificadores para aadir informacin genrica de las condiciones P-T del metamorfismo. La SCMR recomienda emplearlos de modo consistente con las P y T indicadas en la figura. El grado metamrfico suele emplearse tambin como indicador aproximado de las condiciones P-T, la SCMR recomienda usar los rango de grado que se indican en la figura con referencia a la mxima T alcanzada.

  • Terminologa basada en condiciones del metamorfismo.

    Facies metamrficas

    En RM existe una relacin sistemtica entre composicin global y asociacin mineral en equilibrio para unas determinadas condiciones P-T.

    Facies Metamrfica: conjunto de asociaciones minerales que en distintas composiciones globales representan unas condiciones especificas de metamorfismo (Turner, 1981). Permite una clasificacin gentica y estimacin de las condiciones del metamorfismo a partir de observaciones petrogrficas sencillas.

    !!! Ojo !!!

    a) los criterios mineralgicos, as como la nomenclatura, se han basado en asociaciones minerales en composiciones mficas. En composiciones no mficas, no hay asociaciones diagnsticas problemas!

    b) no existe consenso sobre el numero y tipo de facies. Adoptaremos la versin simplificada y terminologa recomendada por la SCMR

  • (ver granulitas BP)PigeonitaLabradorita rica en K(BP)Sanidinitas

    (ver granulitas BP)Clinopiroxeno + ortopiroxeno + plagioclasa (olivino estable con plagioclasa)(BP)Corneanaspiroxnicas

    Talco + distena granate fengita.Onfacita + granate (plagioclasa y lawsonita ausentes).(AP)Eclogitas

    Fengita + clorita talco + granate (biotita ausente).Cloritoide magnsico, carfolita.Glaucofana + lawsonita.(AP)Esquistos azules

    Cordierita + andalucita + feldespato-K + hiperstena.Corindn + magnetita + anortita, vidrio (cuarzo ausente; alta temperatura).

    Clinopiroxeno + ortopiroxeno + plagioclasa olivino hornblenda.(BP)

    Distena + feldespato-K.Cordierita + granate + feldespato-K sillimanita

    hiperstenaHiperstena, safirina + cuarzo (alta temperatura).

    Granate + clinopiroxeno + cuarzo + plagioclasa hornblenda.Granate + clinopiroxeno + ortopiroxeno + plagioclasa

    hornblenda.

    (AP)

    Granulitas

    Cordierita + clorita + biotita + moscovita.Andalucita + biotita + moscovita.Cordierita + andalucita + moscovita (zona de mas alta temperatura).

    Hornblenda + plagioclasa cumingtonita(BP)

    Estaurolita, distena sillimanita + moscovita (zona de mas baja temperatura).Sillimanita + feldespato-K moscovita + cordierita

    granate.Sillimanita + granate + cordierita (feldespato-K ausente).

    Hornblenda + plagioclasa epidota granate.(AP)

    Anfibolitas

    Moscovita + biotita + clorita.Albita + epidota + actinolita + clorita.Actinolita + oligoclasa.(BP)

    Clorita + moscovita + albita (zona de baja temperatura).Clorita + moscovita + biotita + albita. Cloritoide, paragonita + moscovita + albita. Granate + clorita + moscovita + biotita + albita (zona de

    mas alta temperatura).

    Actinolita + epidota albita clorita stilpnomelana(zona de mas baja temperatura).Hornblenda actinolita + albita + clorita + epidota

    granate (zona de mas alta temperatura).

    (AP)Esquistos verdes

    Prehnita + pumpellyita clorita albita epidota (zona de mas baja temperatura). Pumpellyita + actinolita (zona de mas alta

    temperatura).

    (BP)Illita/moscovita + clorita + albita + cuarzo.Estilpnomelana, pirofilita.

    Lawsonita + albita.(AP)Sub-esquistos verdes(prehnita-pumpellyita)

    Interestratificados arcillosos.Laumontita (mas comn), analcita, heulandita, wairakita. (abundantes relictos).Ceolitas

    MetapelitasRocas mficasFacies