metamorfismo (apuntes)

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Apuntes de la asignatura de Petrología Endógena (3º Grado Geología - Unizar)

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MetamorfismoApuntes de la asignatura Petrologa Endgena II(Mdulo I)Javier Gmez Jimnez

Febrero 2006

Tercer curso de la Licenciatura de Geologa Departamento de Ciencias de la Tierra Universidad de Zaragoza

ndice

NDICE........................................................................................................................................................................... II CONCEPTOS PREVIOS............................................................................................................................................... 1 DEFINICIN DE METAMORFISMO .................................................................................................................................... 1 TIPOS DE METAMORFISMO ............................................................................................................................................. 1 LMITES DEL METAMORFISMO ........................................................................................................................................ 3 CATEGORAS COMPOSICIONALES ................................................................................................................................... 3 TEXTURAS DE LAS ROCAS METAMRFICAS .................................................................................................................... 4 Terminologa bsica ................................................................................................................................................. 4 Tipos de texturas....................................................................................................................................................... 4 Tipos de foliaciones secundarias.............................................................................................................................. 4 Terminologa textural en lmina delgada ................................................................................................................ 5 CLASIFICACIN DE LAS ROCAS METAMRFICAS ............................................................................................................. 7 Nombres de las rocas metamrficas definidos por su textura .................................................................................. 8 Nombres de rocas metamrficas con deformacin intensa (= tectonitas)................................................................ 9 Trminos especiales (por orden alfabtico)............................................................................................................ 10 Nombres relacionados con la naturaleza del protolito .......................................................................................... 11 BIBLIOGRAFA.............................................................................................................................................................. 13 FACTORES DEL METAMORFISMO...................................................................................................................... 15 1.1. PROPIEDADES TRMICAS DE LAS ROCAS ............................................................................................................... 15 1.1.1. Capacidad calorfica .................................................................................................................................... 16 1.1.2. Conductividad trmica.................................................................................................................................. 18 1.1.3. Difusividad trmica ...................................................................................................................................... 19 1.2. LA TEMPERATURA ................................................................................................................................................ 23 1.2.1. Flujo trmico ................................................................................................................................................ 23 1.2.2. Gradiente geotrmico y geoterma ................................................................................................................ 24 1.3. LA PRESIN .......................................................................................................................................................... 27 1.3.1. Presin litosttica......................................................................................................................................... 28 1.3.2. Esfuerzo desviatorio ..................................................................................................................................... 28 1.3.3. Presin de fluidos ......................................................................................................................................... 29 1.4. FLUIDOS METAMRFICOS...................................................................................................................................... 30 1.4.1. Evidencias de fluidos metamrficos ............................................................................................................. 30 1.4.2. Fluidos supercrticos y volumen molar......................................................................................................... 31 1.4.3. Algunas propiedades importantes del agua supercrtica ............................................................................. 33 1.4.4. La naturaleza de los fluidos metamrficos ................................................................................................... 34 1.5. EL TIEMPO COMO VARIABLE EN EL METAMORFISMO: TRAYECTORIAS P-T-T ......................................................... 37 BIBLIOGRAFA.............................................................................................................................................................. 41 EVALUACIN CUALITATIVA DE LAS CONDICIONES P-T DEL METAMORFISMO ............................... 43 2.1. GRADO METAMRFICO ......................................................................................................................................... 43 2.2. MINERALES NDICE Y ZONAS MINERALES .............................................................................................................. 45 2.3. ISOGRADAS DE REACCIN ..................................................................................................................................... 49 2.4. FACIES METAMRFICAS ........................................................................................................................................ 50 2.5. IMPLICACIONES DEL CONCEPTO DE FACIES METAMRFICA ................................................................................... 54 2.6. SERIES DE FACIES METAMRFICAS........................................................................................................................ 56 2.7. LAS SERIES DE FACIES METAMRFICAS Y LA TECTNICA DE PLACAS .................................................................... 57 BIBLIOGRAFA.............................................................................................................................................................. 61 ii

DIAGRAMAS COMPOSICIONALES Y ASOCIACIONES MINERALES ESTABLES..................................... 63 3.1. EL EQUILIBRIO QUMICO........................................................................................................................................ 63 3.2. ASOCIACIONES MINERALES DE EQUILIBRIO ........................................................................................................... 64 3.3. LA REGLA DE LAS FASES ....................................................................................................................................... 65 3.3.1. La regla de las fases en sistemas sencillos ................................................................................................... 66 3.3.2. La regla de las fases en sistemas metamrficos ........................................................................................... 68 3.4. DIAGRAMAS DE FASES COMPOSICIONALES ............................................................................................................ 75 3.4.1. Nmero de moles, fraccin molar y lnea de fracciones molares................................................................. 75 3.4.2. Tringulo de fracciones molares .................................................................................................................. 77 3.4.3. Asociaciones compatibles............................................................................................................................. 78 3.4.4. Diagramas composicionales y nmero de componentes .............................................................................. 80 3.4.5. Cmo representar sistemas con ms de cuatro componentes: el mtodo de la proyeccin ......................... 80 3.4.6. El diagrama AFM de Thompson................................................................................................................... 82 3.4.7. La representacin de soluciones slidas ...................................................................................................... 84 3.4.8. Otros diagramas composicionales................................................................................................................ 85 3.5. CMO ELEGIR EL DIAGRAMA COMPOSICIONAL ADECUADO ................................................................................... 89 BIBLIOGRAFA.............................................................................................................................................................. 92 APNDICE: ABREVIATURAS DE LOS MINERALES EN LOS DIAGRAMAS COMPOSICIONALES Y LAS REACCIONES METAMRFICAS .....................................................................................