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ROCAS METAMORFICAS

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  • Rocas metamorficas

    Martha Luca Jaramillo L.

    MLJL 1

  • ROCAS METAMORFICAS

    Causas del metamorfismo

    Factores fsicos y qumicos que controlan el

    metamorfismo

    Clases de metamorfismo

    Textura metamrficas

    Metamorfismo regional y grados de metamorfismo

    Zonas de metamorfismo de contacto

    Tectnica de placas y metamorfismo.

    MLJL 2

  • MLJL 3

  • METAMORFISMO

    Consiste en cambios fsicos y qumicos de las rocas en un

    ambiente de alta temperatura, alta presin de

    confinamiento o intensa accin de cizallamiento, o la

    combinacin de dos o tres de estos factores, pero sin

    fusin.

    La definicin generalmente excluye los cambios qumicos

    causados por soluciones hidrotermales que penetran en la

    roca a profundidades someras, donde las presiones son

    muy bajas.

    R/ cambios mineralgicos, texturales y composicin

    qumica de la roca paretal.

    MLJL 4

  • Qu resultados se presenta en el Metamorfismo?

    Formacin de minerales nuevos: recristalizacin de

    minerales preexistentes

    Texturas: alineacin de minerales

    Estructuras: bandeamiento

    Combinacin de los elementos anteriores.

    MLJL 5

  • CAUSAS DE METAMORFISMO Las rocas metamrficas son el producto de procesos que

    actan a grandes profundidades ( parte superior e inferior de la corteza ( 10 - 30 Km.).

    Aunque la mayora del metamorfismo ocurre a grandes profundidades en la corteza, el metamorfismo tambin toma lugar en la superficie terrestre. Ej.: suelos y sedimentos por debajo de flujos de lava.

    La presin y el calor que conducen al metamorfismo son consecuencia de tres fuerzas: Calor interno de la tierra 30C/Km.

    presiones litostticas

    presiones horizontales desarrolladas cuando las rocas se deforman.

    MLJL 6

  • La presin y la temperatura incrementa con la profundidad en todas las regiones, como se muestra en este corte . La presin incrementa con la profundidad +/- a la misma velocidad en diferentes regiones. La presin es medida en Kilobares. 1KB = 1000veces la presin atmosfrica.

    MLJL 7

  • Temperaturas, presiones y profundidades en las cuales se forman rocas metamrficas.

    GMSL RMC 8

  • Factores Qumicos y fsicos que controlan el metamorfismo

    TEMPERATURA: Limite inferior es 150 C ( diagnesis) - limite

    superior 700 C - 900 C. Asociaciones mineralgicas.

    El calor es un agente esencial del metamorfismo puede

    ser el ms importante de ellos. Se considera que el

    metamorfismo parece estar invariablemente controlado

    por la temperatura.

    Los cambios en la temperatura son ms efectivos que los

    de la presin para que se efecten las conversiones

    mineralgicas en muchas rocas.

    MLJL 9

  • PRESIN: Al considerar la influencia de la presin debe

    distinguirse entre:

    Confinante ( presin hidrosttica), que opera por igual en

    todas direcciones y que est determinada principalmente

    por la profundidad.

    Dirigida( esfuerzo cortante) que opera en una direccin

    particular.

    El grado de la temperatura sobre el cual muchos

    minerales son estables, parece extenderse a las rocas

    sujetas a alto esfuerzo cortante. Tales minerales

    (Cloritoides, estaurolitas y cianitas) son llamados

    minerales de esfuerzos.

    MLJL 10

  • Las soluciones hidrotermales que se desprenden al final

    de la solidificacin de un magma, percolan

    frecuentemente ms all de los lmites de la cmara

    magmtica y reaccionan con las rocas circundantes. A

    veces cambian y sustituyen o agregan iones a los

    minerales de la roca, para producir nuevos minerales.

    Cuando se producen reacciones qumicas dentro de la

    roca, o de una fuente externa, se introducen iones que

    generan un nuevo mineral o hacen que ste cambie de

    composicin, originando otro; a este proceso se la llama

    metasomatismo.

    MLJL 11

  • Rocas formadas en cuatro ambientes tectnicos.

    MLJL 12

  • Los fragmentos de filitas (izquierda) muestra la foliacin (lneas verticales) y estratificacin original relicta

    MLJL 13

  • Orientacin preferencial de los cristales tabulares y elongados en las rocas foliadas. La orientacin preferencial es usualmente perpendicular a las fuerzas de compresin durante la deformacin de la roca. Micas.

    MLJL 14

  • Clasificacin de las rocas foliadas. Esquistosidad, generalmente no corresponden a la direccin original de estratificacin de las R.S.

    MLJL 15

  • Diferentes rutas quedan diferentes secuencias de rocas metamrficas. Teniendo presente las combinaciones de Temperatura y presin.

    MLJL 16

  • Cambios mineralgicos en rocas mficas bajo condiciones de bajo a alto grado de metamorfismo.

    MLJL 17

  • Los diferentes tipos de rocas metamrficas agrupadas de acuerdo a los cambios de presin y temperatura en los cuales se han formado. No hay contactos

    tajantes.

    MLJL 18

  • Clasificacin de las R.M

    Clase Proceso Tipo de roca

    Cataclsticas M. Dinmico: trituracin y cizallamiento (Tb)

    Brecha, Milonita

    Contacto Recristalizacin (T a) en aureolas adyacentes a plutones

    Cornubianitas

    Regional M. termodinmico: recristalizacin, cizallamiento, metasomatismo

    Esquisto, Anfibolita, Granulita, Eclogita., Gneis.

    MLJL 19

  • Metamorfismo

    La roca preexistente sufre cambios pronunciados en Textura

    Mineralogia

    Los cambios ocurren en estado slido a T > 200-300C . No debido a la fusin

    No debido a la interperie

    Al igual que la cermica cocida en un horno

    MLJL 20

  • Ambientes metamrficos Mas all que mirar dentro de la

    corteza. Los primeros gelogos no podan imaginar el origen de las rocas metamrficas. Mrmol composicin semejante a la

    caliza.

    Pizarra se asemejaba al shale.

    Lon ncleos cristalinos de las cadenas montaosas presentaban estructuras caractersticas

    MLJL 21

    Yong II Lee

    Limestone

    Marble

  • Roca madre

    Los cambios metamrficos pueden ocurrir en cualquier tipo de roca (ig, sed or meta).

    La roca parental o roca madre es denominada protolito.

    Importancia de la roca madre.

    La roca metamrfica en general tendr igual composicin qumica que su protolito.

    Sin embargo.los minerales en las rocas metamrficas suelen ser muy diferentes.

    MLJL 22 Garnet schist from a shale protolith

  • Meta vs. Sed. and Ig.

    Las rocas metamrficas se pueden separar de las sedimentarias e igneas basndonos en..

    Asociacin mineral Hay minerales que son especficamente metamrficos

    Ej: Garnet, kyanite, sillimanite

    Foliacin disposicin planar o lineal que se desarrolla en las rocas metamrficas.

    MLJL 23

    Carlo Giovanella

    Garnet gneiss with pronounced metamorphic foliation

  • Agentes de Metamorfismo

    Los agentes del metamorfismo son Fluidos qumicamente activos (hydrothermal).

    Presiones y tensiones diferenciales

    Todos estos agentes no implican

    que el metemorfismo ocurra, pero

    Estn comunmente asociados.

    MLJL 24

  • Agentes del Metamorfismo Calor El calor provee la energa para romper los enlaces

    Efectos del calor Incrementa la ductilidad ayuda al plegamiento.

    Cambia la asociacin de minerales. El incremento de la energa rompe y reforma los enlaces qumicos.

    Deshidratacin del agua estructural de los minerales.

    Recristalizacin forma nuevos minerales estables a las nuevas condiciones de P yT.

    Fuentes de Calor Magma.

    Gradiente Geotrmico- T aumenta 20 to 30C/km con la profundidad.

    MLJL 25

  • Agentes del Metamorfismo - Fluidos

    Fluidos qumicamente activos

    Principalmente el agua con otros componentes voltiles.

    Aumenta la migracin de iones.

    Ayuda en la recristaliuzacin de los minerales existentes.

    La alteracin Hidrotermal se denomina metasomatismo.

    MLJL 26

  • Agentes del Metamorfismo Presin Efectos de la presin

    Favorrece la formacin de minerales con estructura densa y compacta.

    Aumenta la temperatura de fusin.

    Proporciona la fuerza para doblar o plegar las rocas (especialmente por compresin directa o tensin).

    MLJL 27

  • Agentes del Metamorfismo Presin

    Tensin diferencial (o directa) - P es mayor en una direccin.

    Tensin Halar, separar

    Compresin comprimir

    Cortar Deslizar

    Debido a la tectnica.

    MLJL 28

  • Desarrollo de la Foliacion

    MLJL 29

    //Dnha075/Steven Jay Gould/Tuzo/Geology Graphics/Tarbuck/Chapter 7/Animations/AN07_001.MOV

  • Rocas Metamrficas

    Existen dos clases dominantes de rocas Metamrficas

    Foliadas Fbrica planar debido a Alineacin paralela de minerales elongados o planares (micceos)

    Bandeamiento composicional

    Non-foliadas ausencia de fbrica planar debido a Usualmente protolitos monominerales (mineral nico)

    Los minerales no son elongados o planares

    No son sometidos a tensiones diferenciales.

    MLJL 30

  • Texturas Metamrficas

    Foliacion

    Pizarrocidad- alineamiento paralelo microscpico de minerales planos (arcillas y micas).

    Esquistosidad- alineamiento paralelo visible de minerales planos (micas).

    Bandeamiento Gneisico bandeamiento composicional (capas de min