ROCAS METAMÓRFICAS  

ROCAS METAMÓRFICAS Índice 1. CONCEPTOS BÁSICOS2. ZONA, GRADO, SERIE Y FACIES METAMÓRFICA3. ASPECTO FISICO-QUIMICO DE LOS PROCESOS

METAMORFICOS4. TEXTURA 5. CAMBIOS EN LAS ROCAS DEBIDOS AL

METAMORFISMO6. TIPOS DE METAMORFISMO7. TIPOS DE ROCAS METAMORFICAS

1. CONCEPTOS BÁSICOSMetamorfismo

• Es un cambio de forma o proceso geológico interno, en un sistema cerrado, mediante el cual las rocas sufren una serie de transformaciones en estado sólido debido a presión y temperaturas elevadas y la presencia de fluidos químicamente activos  como  resultado de la adaptación a unas nuevas condiciones ambientales que son diferentes de las existentes durante el periodo de formación de la roca preexistente.

• El resultado es una roca diferente en textura y composición mineral de la original, que podía ser cualquiera de los tres tipos fundamentales de rocas: sedimentarias, ígneas y metamórficas.Las rocas metamórficas pueden formarse debido a tres factores metamórficos:

• TEMPERATURA: proporciona la energía que producen los cambios químicos que resultan en la cristalización de los minerales (gradiente geotérmico →20-30 ºC/100Km

• PRESIÓN: Esfuerzo ejercido por toda la carga que existe por encima de las rocas.

• ACTIVIDAD QUÍMICA: los fluidos químicamente activos potencian los procesos metamórficos → agua

Factores: Presión

La presión es el segundo factor en importancia y surge del peso propio de los materiales suprayacentes, su densidad y la profundidad.

Por lo tanto se considera:• presión litostática• presión de fluido y confinamientoActúa principalmente sobre materiales permeables y de alta 

porosidad. La presión de fluido, sumada a la presión litostática, resulta en la presión de confinamiento

Factores: Presión

Presión litostática, se genera de la carga delos materiales en el interior de la corteza y

se ejerce en todos las direcciones.

Ej: para una pila rocasa de 1km de potencia:• granito ejerce una presión de carga de 264 bar• basalto ejerce una presión de carga de 294 bar• agua ejerce una presión de carga de 98 bar

2. ZONA, GRADO, SERIE Y FACIES METAMÓRFICA

Zona metamórficaZonas geográficas en la que las condiciones de metamorfismo (P, Tª) han sido las mismas, pero no tienen que tener como resultado las mismas rocas metamórficas, ya que las rocas originales pudieron ser diferentes.

El nuevo mineral que aparece y caracteriza a cada zona recibe el nombre de mineral índice.

El término de isograda se usa para referirse al límite que separa dos zonas metamórficas consecutivas. Una isograda, por tanto, se suponía que marcaba una línea en el campo de grado metamórfico constante .Representa la primera aparición de un mineral índice particular en el campo conforme uno se mueve desde las zonas de grado bajo a las de grado alto.

LZM significa “límite de zona mineral”

Zona metamórfica

Mapa del metamorfismo regional de los Highlands escoceses

Grado metamórfico El grado o “ estado de metamorfismo” hace referencia, a las condiciones de P-T específicas bajo las cuales se ha formado una roca”

Así se habla de metamorfismo de grado bajo y presión media, o de grado alto y presión alta. 

División aproximada del espacio P-T según el grado metamórfico

Facies metamórficas • Conjunto de rocas caracterizados por haberse

formado en las mismas condiciones de presión y temperatura.

• Si encontramos en el campo una de estas asociaciones minerales, podremos asignar dicha área a unas condiciones de P y Tª y,   a la inversa, sirve para conociendo el rango de P y Tª  determinar los minerales que caracterizan a cada facies 

• Ejemplo: . Facies de presión moderada y temperatura de media a alta: Incluye las facies de esquistos verdes, anfibolitas y granulitas y engloba a la mayor parte de las rocas metamórficas más comunes.

Distribución de las diferentes facies metamórficas sobre un diagrama P-T.

Los límites entre facies no son abruptos y se muestran aquí como zonas blancas, las asociaciones minerales que se desarrollan son intermedias

TEXTURA

TEXTURA

MICROESTRUCTURAS• Cuando el proceso metamórfico se produce bajo condiciones de 

presiones dirigidas y existen minerales que puedan desarrollar un hábito planar o prismático, éstos suelen crecer orientados, disponiéndose perpendiculares a la dirección desde la que se ejercen las presiones máximas

 

Desarrollándose en este caso una fábrica planar en la roca denominada foliación (las rocas suelen fracturarse siguiendo los planos de foliación). Existen diferentes tipos de foliación, dependiendo del grado de metamórfico alcanzado y de la mineralogía de la roca inicial:

MICROESTRUCTURAS

5. CAMBIOS EN LAS ROCAS DEBIDOS AL METAMORFISMO

El grado de metamorfismo se refleja en:1.Cambios en la textura

Los cambios texturales consisten en la reorientación de los minerales que presentan una dimensión predominante (planos y alargados), que se colocan perpendiculares a la dirección de la fuerza (cuando el metamorfismo es de 

presión).2.Cambios mineralógicos

Los cambios mineralógicos consisten, en la transformación de unos minerales en otros más estables, pero de la misma composición química, o bien en la recristalización de los minerales para dar minerales más grandes.

Metamorfismo de la arcilla

Según el tipo de roca inicial y el grado de metamorfismo que recibe se formará una roca metamórfica u otra.

Por ejemplo, la arcilla da tres tipos de rocas metamórficas:

BAJO. Son rocas en las cuales los cristales no son identificables a simple vista (p.ej. algunas pizarras). MEDIO. Son rocas en las cuales los cristales son identificables a simple vista o con una lupa (p.ej. un esquisto). ALTO. Son rocas en las cuales los cristales han alcanzado un tamaño notable. (p.ej. gneis). 

De acuerdo a como actúan los principales factores de metamorfismo, (temperatura y presión), y según la 

situación tectónica, se diferencian 3 tipos de metamorfismo:

metamorfismo dinámico metamorfismo de contacto metamorfismo regional 

Tipos de metamorfismo

• VIDEO Rocas metamorficas magmáticas 

También conocido como dinamo-metamorfismo, donde el factor predominante es la presión.

•Generado por condiciones de tectonismo.•Se presenta principalmente en zonas de falla o fractura. •Genera la trituración y pulverización de la roca (harina de falla) y recristalización de minerales.•Se conoce como cataclasis o brechificación.•Las rocas originadas son poco resistentes y se conocen como “brechas de falla”.

Metamorfismo Dinámico o metamorfismo en zona de falla

Metamorfismo de Contacto

También llamado metamorfismo térmico

• Predomina la temperatura sobre la presión.• Se genera por la intrusión de cuerpos ígneos• Se genera una aureola de contacto con la roca encajante..

• La diferencia de temperatura entre la roca encajante y la masa magmática, genera la formación de minerales metamórficos.

diagrama de metamorfismo de contacto

Se produce  en zonas poco profundas, a baja P.

Las rocas serán de grano fino ,color oscuro, sin foliación, duras pero fragiles.

Ejemplo “Corneanas”

Metamorfismo Regional. También llamado dinamotérmico.• Actúan igualmente la temperatura y la presión• Se da en grandes extensiones territoriales, principalmente en cuencas sedimentarias y áreas de subducción (límite convergente de placas)

• Se distinguen grados:bajo ( Pizarras)medio (Filitas ,micaesquistos)alto de metamorfismo (Gneiss)

 en función del incremento de los factores con la profundidad.

Según un carácter tectónico los lugares donde se puede dar metamorfismo son:

Intraplacas tectónicas (de contacto, regional y dinámico). Bordes de placas divergentes (por debajo de las 

peridotitas del fondo oceánico) y por contacto. Bordes de placas pasivo, habrá metamorfismo dinámico. Bordes de placas convergentes (contacto, dinámico y 

regional

7 Tipo de rocas metamórficasRocas Foliadas PIZARRA FILITAS ESQUISTO GNESIS

Descripción Grano fino, con pequeños cristales de mica

Gradación en el metamorfismo de la pizarra

Muy foliada Roca metamórfica bandeada

Origen Metamorfismo grado bajo de lititas

Pizarra a mayor presión

Lititas, con metamorfismo grado medio

Metamorfismo grado alto esquisto

Características Exfoliación Brillo Satinado Fácil rotura Segregación de silicatos claros y oscuros

Composición Materia orgánica (negra), óxido de hierro (rojas), clorita (verdes)

Pizarrosidad, cristales muy finos de moscovita.

Minerales planares que incluyen la mica.

Cuarzos, plagioclasa y feldespato

Metamorfismo Regional de Bajo Grado: Pizarras y Filitas

Desarrollo de foliación tipo pizarra y filita: Los minerales de arcilla pueden transformarse , crecen orientadas en planos perpendiculares a la dirección del esfuerzo. Se originan rocas metamórficas como pizarra y filita.

PIZARRA: Los cristales no pueden ser observados a simple vistan ni con la ayuda de una lupa. Corresponde a una roca de un grado de metamorfismo bajo, principalmente del metamorfismo de lutitas.

FILITA: Presenta una textura mas cristalina que las pizarras, se distingue por presentar un brillo satinado como resultado del crecimiento de cristales de micas por metamorfismo de arcillas. Los minerales no pueden observarse a simple vista pero si se observan con una lupa.

Filitas

Pizarras

Metamorfismo Regional de Grado Intermedio: Esquistos

Desarrollo de esquistosidad: En este ambiente se puede dar paso a otros minerales como micas, feldespatos y cuarzo, que se presentan orientados en planos y entremezclados. Se originan rocas metamórficas llamadas esquistos.

Esquistos

Metamorfismo Regional de Grado Alto: gneises.

Desarrollo de bandeamiento: los minerales oscuros como biotita y anfíboles se segregan en bandas separadas de los minerales claros como cuarzo o feldespatos. En este ambiente se originan rocas metamórficas llamadas gneis.

Gneis

ROCAS METAMÓRFICAS NO FOLIADAS• Otro grupo de rocas metamórficas no presentan foliación debido a que no poseen minerales de hábito alargado, y como resultado de los esfuerzos direccionales no se genera foliación. 

• Las rocas metamórficas no foliadas están compuestas principalmente por un solo mineral o este es el más abundante en la roca como por ejemplo las areniscas (cuarzo) y las calizas (calcita, dolomita).

Tipo de rocas metamórficasRocas no foliadas MARMOL CUARCITA CORNEANAS

Descripción Roca cristalina. Puede aparecer bandado

Se encuentra en terrenos primarios

Metamorfismo de contacto

Origen Calizas. Arenisca rica en cuarzo

No tienen

Características Blancura, atractivo color

Gran dureza. Aspecto bandeado.

Minerales indican mayor o menor desarrollo

Composición Calcita, puede contener mica, clorita

Blanca en función del óxido de hierro puede ser roja o rosada

Planar según el grado de metamorfismo