geologia - clase vii - rocas metamorficas

METAMORFISMO Y

METASOMATISMO

El término metamorfismo se define como el proceso geológico que

ocasiona toda una serie de cambios mineralógicos, texturales y

estructurales, tanto en rocas ígneas, en sedimentarias y en las mismas

metamórficas, al estado solido y en zonas profundas del interior de la

corteza, sin cambios de la química global de las rocas afectadas

(reacciones isoquímicas)

SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2

Cuarzo + calcita wollastonita

Estos cambios son consecuencia de la búsqueda de un equilibrio físico y

químico de las rocas

Durante el metamorfismo, cuando las soluciones circulantes

reaccionan con los minerales de las rocas aportando y sustrayendo

nuevos elementos químicos dan lugar a la formación de nuevos

minerales que modifican la composición química global de la roca

(reacciones aloquímicos) se le conoce a este proceso como

metasomatismo.

METAMORFISMO Y

METASOMATISMO

LOS AGENTES DEL METAMORFISMO

Calor:Es el agente fundamental del metamorfismo, debido a que favorecelas reacciones químicas, que resultan en la Recristalización de losminerales.

EL CALOR PUEDE PREVENIR:

a) Del ascenso del magna debido a su estado incandescente,

b) Del calor ordinario que existe profundidad debido al gradiente

geotérmico,

c) Del calor que se desprende de las reacciones exotérmicas

producidas por la desintegración de los minerales radiactivos, y

d) Del calor producido por la fricción de dos grandes masas que son

empujadas una sobre la otra

LOS AGENTES DEL METAMORFISMO

Presión:Este agente produce cambios importantes en las rocascomprimiendo los átomos que forman los minerales, lo que da lugara un empaquetamiento más apretada, esto origina unaRecristalización de los minerales existentes y además la formaciónde nuevos minerales , principalmente anhídridos y más densos.

LA PRESIÓN PUEDE SER DE DOS TIPOS:

a) Presión diferencial o esfuerzo cortante (presión dinámica o

desequilibrada), por lo tanto es un factor importante para

promover la Recristalización, los deslizamientos intergranulares,

cambios de texturas y la reorientación de los granos;

b) La presión de confinamiento o litostática (presión equilibrada o

estática), que actúa en todas las direcciones, es determinada por

la profundidad; conduce a cambio de volumen y da por resultado

la formación de trama granular.

LOS FLUIDOS QUÍMICAMENTE ACTIVOS

Como es sabido, los magnas contienen grandes cantidades de

gases y vapores de agua que al penetrar a través de la red

intergranular de las rocas desempeñan un papel importante en el

metamorfismo de las rocas sobre las cuales actúan.

Actúan con dos efectos principales:

a) Favorecen las reacciones entre los distintos minerales que

constituyen la roca original, pero sin cambiar la composición

química global y formando nuevos minerales estables en las

nuevas condiciones geológicas, e

b) Introducen iones diferentes en la roca, que al reaccionar con

los minerales de ésta, formarán nuevos minerales de tal

manera que la composición química final será diferente a la

inicial. A este proceso se le conoce como metasomatismo.

Cambios Producidos por el Metamorfismo

a) Aumento en el tamaño e los minerales, llamado Recristalización.

El caso de la calcita en la caliza que al cambiar a mármol, la calcita

está más desarrollada


b) Desarrollo de nuevos modelos estructurales,

especialmente los que muestran disposición

paralela de los minerales.


c) Cambios de texturas que difieren de las

rocas originales tanto ígneas como

sedimentarias.


d) Reorganización parcial de los componentes

químicos para formar un nuevo conjunto

mineral.

METAMORFISMO DE

CONTACTO O TÉRMICO.- Se

produce cuando las

temperaturas aumentan debido

a la cercanía, o incluso al

contacto, con una bolsa de

magma. El metamorfismo es

mayor en las zonas de máxima

temperatura, y disminuye a

medida que se aleja el foco

calorífico. Genera rocas

compactas y de grano fino,

habitualmente dispuestas

como una «aureola

metamórfica» alrededor del

magma solidificado.

TIPOS DE METAMORFISMO

METAMORFISMO REGIONAL.- Ocurre cuando grandes volúmenes

de roca están sometidas a presiones dirigidas y a

elevadas temperaturas asociadas a deformaciones a gran escala.

Éste tipo de metamorfismo, produce el mayor volumen de rocas

metamórficas y tiene lugar en los límites convergentes donde

las placas litosféricas colisionan.

METAMORFISMO HIDROTERMAL.- Es un proceso geológico en

donde sedimentos o rocas sufren los efectos de la circulación de

fluidos de agua a altas temperaturas que son químicamente

activos. La alteración hidrotermal afecta la composición mineral y la

velocidad de ciertas reacciones. La alteración hidrotermal ocurre a

relativamente bajas temperaturas y presiones si se compara con otros

tipos de metamorfismos.

DINAMOMETAMORFISMO

Es el efecto producido en las partes

superiores de la corteza, se asocia con las

zonas de fallas, en las cuales las rocas

están sometidas a presiones diferenciales

por el cual las rocas pueden ser

destruidas en trozos o reducidas a grano

muy fino, el resultado es una roca de

brecha de falla Las rocas metamórficas

producto del metamorfismo dinámico se

denominan milonitas

A este metamorfismo localizado en que

solo interviene las fuerzas mecánicas

localizadas qué pulverizan a los minerales

se denomina también metamorfismo cata-

clástico o dinámico.

ROCAS METAMORFICAS

Las rocas metamórficas se hallan ampliamente distribuidas en

las cadenas montañosas, en sus raíces y en los escudos

continentales. El aspecto, la textura y composición de estas

rocas varían grandemente, aunque procedan de la misma roca

original.

TEXTURAS DE LAS ROCAS

METAMORFICAS

Las rocas metamórficas deformadas bajo la acción de una potente

presión dirigida son fácilmente distinguibles por sus caracteres

estructurales, dado que sus minerales tienden a ordenarse en capas

paralelas o a convertirse en minerales alargados. Esta ordenación

proporciona a las rocas metamórficas una propiedad llamada foliación.

TIPOS DE ROCAS METAMORFICAS

La clasificación de las rocas metamórficas se basa, en parte, en la composición y

principalmente en las estructuras:

ROCAS FOLIADAS

Pizarra. Es una roca metamórfica producida por un metamorfismo de bajo

grado, proveniente de rocas arcillosas y rocas volcánicas piroclásticas

principalmente de cenizas. Suelen ser de textura afanítica, con esquistosidad

pizarrosa. Abundan la clorita y la mica, producidas a partir de los minerales

arcillosos originales. Los colores varían de gris a negro; los colores oscuros

se deben a la presencia de materia carbonosa, las pizarras rojas deben su

color al óxido de hierro y las verdes normalmente contienen cloritas.

FILITA.- La filita es un roca que representa una gradación en el grado

de metamorfismo entre la pizarra y el esquisto. Sus minerales planares son más

grandes que los de la pizarra, pero no lo bastante como para ser fácilmente

identificables a simple vista. Aunque la filita parece similar a la pizarra, puede

distinguirse con facilidad por su brillo satinado y su superficie ondulada. La filita,

normalmente, muestra pizarrosidad y está compuesta fundamentalmente

por cristales muy finos de moscovita, clorita o ambas.

Las superficies poseen un brillo sedoso, a veces muy característico, y tacto

untuoso, semejante al del talco. Se laja fácilmente y es relativamente poco

coherente. Su color es variable; gris, gris-verdoso, gris-azulado, violeta e incluso

marrón o rojizo, aunque en Murcia son muy característicos los colores grises y

violetas.

TIPOS DE ROCAS METAMORFICASROCAS FOLIADAS

ESQUISTO.- Es la roca más abundante del

metamorfismo regional, debido en gran parte a su

origen múltiple. Suele ser mineralógicamente

monomineral o polimineral y pueden contener

hasta el 20% de minerales planares, y presenta

una excelente esquistosidad a lo largo de planos

paralelos.

Los esquistos se han clasificado de acuerdo con

los minerales dominantes que contiene, tales

como esquisto de cuarzo clorítico, hornblendico,

moscovítico, o esquisto de granates. Muchos

esquistos se forman a partir de las lutitas, y

algunos por metamorfismo de rocas ígneas de

grano fino tales como tufos volcánicos, Riolitas,

basaltos, etc.


ROCAS FOLIADAS

GNEIS.- Es una roca metamórfica granular de alto grado, producto del

metamorfismo regional. Presenta el típico aspecto bandeado, que lo hace

fácilmente reconocible, que consiste de bandas alternas de zonas ricas en

cuarzo, feldespatos blancos o rojizos y en capas de minerales

ferromagnesiano. En los gneises formados a partir de rocas ígneas como el

granito, gabro o diorita, los minerales se disponen en capas paralelas, son

habitualmente deformados por pliegues mientras están en estado plástico.

Los gneis derivados de rocas magmáticas se denominan ortogneis y los

derivados de rocas sedimentarias paragneis.


ROCAS FOLIADAS

SKARN.- Refiere a una roca o zona metamorfoseada al rededor de

una intrusión ígnea que se caracteriza por consistir en una roca

carbonatada con minerales producto de metasomatismo. El nombre

viene del idioma sueco y en su sentido original refiere estrictamente a

una asociación de granate cálcico, piroxeno, anfíbol y epidota que

caracterizan depósitos minerales de magnetita y calcopirita en Suecia.

Las intrusiones asociadas al Skarn son comúnmente de

composición diorítica o granítica.


ROCAS NO FOLIADAS

LA MICACITA.- ESQUISTO MICÁCEO, es una roca metamórfica que

se compone de mica, cuarzo y proporciones menores de otros mineral.

Es una de las variedades del esquisto. Su color característico, el gris,

se debe a la presencia de mica, tanto moscovita como biotita. Tiene

alta esquistosidad debido a la orientación de las escamas de mica.

Tiene su origen en el metamorfismo de antiguas series arcillosas y

pizarrosas. Constan de una alternancia de finos estratos de cuarzo y de

mica, y según sea la índole de ésta, se trata de micacitas de mica

blanca (con moscovita, sericita, etc.), de mica negra (biotita, clorita,

etc.) o de dos micas (mixtas). Todas contienen proporciones pequeñas

de minerales pesados, como cornubita, granate, epidota, cordierita,

silimanita, etc. Estos pueden formar unos nódulos oscuros, de unos

cuantos milímetros de diámetro y el micasquisto que contiene esas

concreciones de origen metamórfico son calificados de micacitas

nodulosas o, si los nódulos son lisos, de pizarras mosqueadas.

Considerando la serie de rocas resultante de un metamorfismo

regional, se observa el paso de las micacitas a los gneis.


ROCAS NO FOLIADAS

MIGMATITAS.- Estas rocas metamórficas están íntimamente ligadas con el

proceso de granitización. Son rocas híbridas o rocas mixtas, producto de una

mezcla por efectos de una penetración magmática en rocas ya

metamorfoseadas. Su composición media es la del granito y aunque presenta

algunas características como feldespatos grandes y abundantes, también

presentan restos de esquistosidad.


ROCAS FOLIADAS

MÁRMOL.- Es una roca metamórfica producto del metamorfismo de

contacto y metamorfismo regional que afecta a rocas carbonatadas

como las calizas y dolomías. Es una roca no foliada, cristalina,

granular gruesa, compuesta esencialmente de calcita o dolomita,

carece de esquistosidad. Los cristales que la forman son mucho

mayores debido a la re cristalización sufrida por el incremento de

temperatura.

La variedad más pura es el mármol blanco. Aunque contiene pequeñas

proporciones de otros minerales accesorios, formados durante el

metamorfismo a partir de las impurezas existentes en la roca original,

puede haber variedad de colores, el mármol negro por la materia

bituminosa, el verde por diópsido y hornblenda, el rojo por la hematita.


ROCAS NO FOLIADAS

CUARCITAS.- Es una roca resultante del metamorfismo de areniscas,

que se caracteriza por ser muy dura, carece de foliación y se distingue

de las areniscas en que carece totalmente de poros, y al romperla, se

rompen los granos de cuarzo en vez de romperse alrededor de ellos. La

cuarcita es normalmente blanca, pero los óxidos de hierro pueden

producir tintes rojizos o rosados.


ROCAS NO FOLIADAS

C. Lyell (1832) “Es un proceso Geológico por el cual las

rocas consolidadas son alteradas o transformadas en su

composición (química, mineralógica), textura y estructura

debido a condiciones termodinámicas de P, T y fluidos

químicamente activos (mineralizantes) que ocurren en las

profundidades de la corteza terrestre.

Las rocas metamórficas, proviene del griego meta, que

significa «cambio» y morfos, «forma», constituye el tercer

tipo de roca más importante, que resulta de la

transformación de rocas preexistente por procesos

metamórficos que implican la participación activa del calor,

la presión y los fluidos químicamente activos.

ROCAS METAMORFICAS

RASGOS DE METAMORFISMO

Textura.- Hay una variación al reagruparse los minerales

componentes de las rocas.

Aparecen modelos estructurales.- La foliación es una textura típica

del metamorfismo.

Recristalización.- hay un reordenamiento de los minerales que

pueden ser aumento de tamaño de los cristales

Reorganización .- De componentes Químicos para formar nuevos

minerales .

CAUSAS O AGENTES DEL METAMORFISMO

Presión :

- Estática, es debido al peso de la sobrecarga de rocas , la que se

incrementa con la profundidad (presión litostática).

- Dinámica, es originada por los movimientos diastróficos (movimiento

de las placas tectónicas, zonas de falla ).

Temperatura:

- Magmatismo, calor proveniente del magma o lava.- Grado Geotérmico, debido al calor terrestre ( +1 °C cada 32-33 m).

- Radioactividad, calor proveniente de la desintegración de los

minerales radioactivos como el U, Th, Ra, K.

Fluidos químicamente activos (mineralizantes):

- Proviene del líquido residual al emplazarse el magma consistente en

vapores de alta temperatura, entre estos hay vapor de agua, Cl, F, S,

ácidos Bórico, fluorhídrico, clorhídrico y otros agentes químicos

activos.

TIPOS DE METAMORFISMO

Esta relacionado con el agente que lo produce :

a) Metamorfismo Ígneo ó de Contacto.- se produce por emplazamiento

ó intrusión de masas ígneas sobre rocas preexistentes originando

aureolas o zonamiento locales. Los minerales típicos guías son los

granates, Tremolita y diópsido. Frecuentemente las soluciones ígneas

pueden llevar Si, Fe, Cu, Au, Ag y otros iones en cantidades suficientes

para originar yacimientos de minerales económicos.

b) Metamorfismo Metasomático.- consiste en la introducción y/o

remoción de ciertas sustancias con los respectivos cambios químicos y

mineralógicos de las rocas afectadas. La composición química global

es la misma

Arcilla Muscovita Ortosa

c) Metamorfismo Hidrotermal.- son los cambios producidos por las

aguas magmáticas calientes sobre rocas pre-existentes originando

remoción o adición de sustancias y algunas veces por ambos .Ej. Los

feldespatos cambian a sericita o minerales de arcilla, el olivino a

serpentina y talco, la biotita a clorita, piroxenos y anfíboles a clorita y

serpentina.

d) Metamorfismo Neumatolìtico, es el estado supercrítico que se

caracteriza por presentar un equilibrio entre los cristales y los gases

que predominan en el fluido y esta muy relacionado con el proceso

pegmatítico . La temperatura varía entre 400 C y 600C. Pueden

generar depósitos de bismuto, tungsteno, estaño y molibdeno.

e) Metamorfismo Geotermal (Piro metamorfismo), se produce por el

calor terrestre (grado geotérmico) sin la intervención de la acción del

magma. Produce la Recristalización de las rocas preexistentes.

f) Metamorfismo Dinámico – Cinético.- (Dinamometamorfismo)

ocurre en áreas de gran actividad tectónica (fallamiento) origina

alteraciones en la textura , neo-estructuras y reorientación de los

minerales.

g) Metamorfismo Regional.- Es amplio y profundo se presenta en

regiones donde existen cordilleras y montañas antiguas

(Precámbricas , Paleozoicas) plegadas abarcando miles de km2. Los

Minerales guías: sillimanita, clorita, biotita, almandino, (granate),

cianita, epidota, estaurolita, andalucita.

ZONAS DE METAMORFISMO

ZONA TEMPERATURA TIPO METAMORFISMO ROCAS

Epizona 300C Cinético pizarra- filita-

esquisto

Mesozona 300-500C Contacto mármol -

cuarcita

Katazona 500-700C Regional gneis-eclogita-

anfibolita

ROCAS METAMÓRFICAS.

Son aquellas que provienen de rocas preexistentes (ígneas,

sedimentarias, metamórficas) y en la que han actuado procesos

termodinámicos de presión , temperatura y fluidos químicamente

activos (mineralizantes).

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS

En función de la textura foliada se clasifican en :

a) ROCAS METAMORFICAS FOLIADAS

Lutita Pizarra Filita Esquisto Gneis Granulita.

b) ROCAS METAMORFICAS NO FOLIADAS

Arenisca Cuarcita.

Caliza Mármol Skarn Eclogita

Carbón Turba Lignito Antracita Grafito

geologia - clase vii - rocas metamorficas

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