R O C A S M E T A M O R F I C A S

D e f i n i c i o n :

En sentido estricto es metamórfica cualquier roca que se ha producido por la evolución de otra anterior al quedar esta sometida a un ambiente energéticamente muy distinto de su formación, mucho más caliente o más frío, o a una presión muy diferente. Cuando esto ocurre la roca tiende a evolucionar hasta alcanzar características que la hagan estable bajo esas nuevas condiciones. Lo más común es el metamorfismo progresivo, el que se da cuando la roca es sometida a calor o presión mayores, aunque sin llegar a fundirse (porque entonces entramos en el terreno delmagmatismo); pero también existe un concepto de metamorfismo regresivo, cuando una roca evolucionada a gran profundidad — bajo condiciones de elevada temperatura y presión — pasa a encontrarse en la superficie, o cerca de ella, donde es inestable y evoluciona a poco que algún factor desencadene el proceso.

Las rocas metamórficas abundan en zonas profundas de la corteza, por encima del zócalo magmático. Tienden a distribuirse clasificadas en zonas, distintas por el grado de metamorfismo alcanzado, según la influencia del factor implicado. Por ejemplo, cuando la causa es el calor liberado por una bolsa de magma, las rocas forman una aureola con zonas concéntricas alrededor del plutón magmático. Muchas rocas metamórficas muestran los efectos de presiones dirigidas, que hacen evolucionar los minerales a otros laminares, y toman un aspecto laminar. Ejemplos de rocas metamórficas, son las pizarras, los mármoles o las cuarcitas.

C L A S I F I C A C I Ó N D E L A S R O C A S M E T A M Ó R F I C A S

Las rocas metamórficas se forman a partir de transformaciones mineralógicas y texturales de otras rocas, ya sean estas ígneas, sedimentarias o las propias rocas metamórficas. Estastransformaciones se deben a dos factores fundamentales: la presión (por enterramiento o por la acción de fuerzas tectónicas) y la temperatura (por aumento de la presión o por la presencia de magmas).

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

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).

En el siguiente bloque diagrama se muestran los diferentes ambientes tectónicos en los que pueden formarse rocas metamórficas.

Según las condiciones reinantes de presión y temperatura, y las causas que las originan, se diferencian los siguientes tipos de metamorfismo:

Metamorfismo de enterramiento. Tiene lugar en los materiales situados debajo

de grandes espesores de sedimentos, donde reinan presiones y temperaturas

moderadas, superiores a las de la diagénesis. Estas condiciones se dan en las

cuencas sedimentarias marinas de bordes de placa pasivos.

Metamorfismo de contacto. Es un metamorfismo provocado por las elevadas

temperaturas debidas al calor desprendido de las bolsas de magma, y afecta a las

rocas que circundan estas bolsas de magma. Las rocas alteradas forman lo que se

llama la aureola metamórfica. Este tipo de metamorfismo aparece en las zonas de

ascenso de magmas, como es debajo de las grandes cadenas montañosas y en las

dorsales. No hay efectos de presión.

Metamorfismo regional. Recibe este nombre porque está asociado a regiones

tectónicas muy amplias, en las que reinan altas presiones y altas temperaturas. Es el

metamorfismo que tiene lugar en los sedimentos y los materiales situados en las

zonas de subducción, en las que las presiones son dirigidas por el movimiento de

las placas, y las temperaturas son debidas a la enorme fricción a la que son

sometidos estos materiales.

Metamorfismo dinámico. Es un tipo de metamorfismo en el que solo actúa la

presión, debido al desplazamiento de bloques en las zonas de falla. Ocasionalmente

también se producen efectos de temperatura debido a la fricción de los bloques, pero

los materiales afectados están situados en zonas cercanas a la superficie, por lo que

las temperaturas son bajas. (No está representado en el esquema, porque las

grandes fallas están muy extendidas en la superficie terrestre, en una gran

diversidad de ambientes tectónicos.)

Metasomatismo. Incluye las transformaciones producidas en las rocas debido a la

circulación de fluidos hidrotermales. Aunque queda incluido en esta clasificación, el

metamorfismo es, por definición, un proceso isoquímico, es decir, sin aportes

externos de materia.

¿ C ó m o s e c l a s i f i c a l a s r o c a s m e t a m ó r f i c a s ?

Hemos visto anteriormente que las rocas ígneas y las rocas sedimentarias se clasifican

según dos criterios fundamentales: la textura y la composición mineralógica.

Otra clasificación posible es atendiendo al grado de metamorfismo. Entendemos por

grado de metamorfismo a los valores de presión y temperatura que han dado lugar a la

roca, independientemente del tipo de metamorfismo que hayan sufrido. De acuerdo con

este criterio, la clasificación de rocas metamórficas es el siguiente:

El nombre de las diferentes divisiones corresponden a las diferentes facies metamórficas.

Cada facies metamórfica está caracterizada por la presencia de determinados minerales,

que son característicos de las presiones y temperaturas que delimitan dicha facies.

Dependiendo de la composición mineralógica de la roca que sufra el metamorfismo,

aparecerán unos u otros minerales pertenecientes a la facies correspondiente.

Sin embargo, esta no es una clasificación práctica para el reconocimiento de rocas

metamórficas en este nivel, ya que esta precisa el reconocimiento al microscopio óptico de los minerales que las componen.

La clasificación más común para esta tarea es la que tiene en cuenta la textura de la roca,

siempre y cuando recordemos que, en este caso, no existe una relación absoluta entre

textura y tipo de metamorfismo. Teniendo esto en cuenta, veamos los tipos de texturas

metamórficas que existen.

C l a s i f i c a c i ó n s e g ú n s u t e x t u r a

Anteriormente dijimos que uno de los cambiosque sufren las rocas al someterse a las condiciones de metamorfismo son los cambiostexturales. Estos consisten en la reorientación de los minerales que tienen una dirección predominante, esto es, o bien son planos, o presenta una dirección mayor que las otras dos (minerales alargados). La orientación de todos estos minerales según la dirección de mínima presión se denomina foliación. En el esquema de la derecha vemos unas flechas que indican la actuación de fuerzas compresivas. La dirección de las flechas indican la dirección de máximo esfuerzo.

En el primer paso, los minerales planos y alargados están orientados de forma aleatoria, en todas las direcciones posibles.

A medida que aumenta la presión, estos minerales van girando, para orientarse según la dirección de mínima presión (perpendicular a la dirección de máximo esfuerzo). Finalmente, todos los minerales planos presentan la misma orientación, dando lugar a lafoliación.

Existen tres tipos distintivos de foliación, que veremos en la descripción de las rocas:

pizarrosidad, esquistosidad y bandeado. Es importante resaltar el hecho de que los minerales que tienen el mismo tamaño en las tres direcciones del espacio (redondos, cúbicos) no presentan orientación. Una arenisca formada exclusivamente por granos de cuarzo no producirá foliación, porque todos sus granos minerales son redondos, y no presentan orientación definida.

Por tanto, solo las rocas que poseen minerales planos o alargados pueden presentar foliación. Según esto, las rocas metamórficas se agrupan en dos grandes categorías texturales:

Rocas metamórficas granoblásticas. Son rocas metamórficas con textura

granular (suelen ser minerales claros, como calcita, cuarzo, plagioclasas, dolomita,

etc.), confiriendo a la roca una estructura masiva. El término granoblástico se refiere

al hecho de que los minerales, en el metamorfismo, aumentan de tamaño debido a

procesos de recristalización que reciben el nombre de blástesis.

Rocas metamórficas con foliación. Rocas metamórficas que contienen minerales

planos y alargados (suelen ser minerales oscuros, como micas, piroxenos, anfíboles,

turmalinas, etc.) que se orientan, dando a la roca una estructura laminar.

R O C A S M E T A M O R F I C A S M Á S I M P O R T A N T E S

Metamorfismo regional Mármoles, constituida por cuarcita recristalizada o dolomita recristalizada Pizarras, poseen granos finos y se parten fácilmente. Es una roca foliada de

grano fino compuesta por pequeños cristales de mica. Se caracteriza por su excelente exfoliación, o tendencia a romperse en láminas planas.

Filitas, son como pizarras pero con granos más gruesos y brillo satinado. Esquistos, los minerales que lo componen se observan fácilmente. Micacitas, constituída fundamentalmente por micas. Gneises, minerales ordenados en niveles alternados, minerales claros y oscuros. Eclogistos, verde y roja Serpentinas, rocas que se utilizan bastante en revestimiento. Anfibolitas, constituidas por anfiboles. Color oscuro estructura masiva. Metamorfismo de contacto

No son esquistosas y aparecen muy modificadas respecto a la roca matriz, son las corneanas o cornubianitas.

Metamorfismo dinámico

Asociados a planos de fallas. Contiene minerales alargados en el sentido del desplazamiento y también minerales triturados son las minolitas.

Otra clasificación :

ROCAS FOLIADAS : Pizarra, Filita, esquistos, gneis ROCAS NO FOLIADAS : mármol, cuarcita.

I m á g e n e s d e t i p o s d e r o c a s m e t a m o r f i c a s

FILITAS

Serpentinas

I n t r o d u c c i o n

Rocas metamórficas son productos del metamorfismo o es decir de la transformación de una roca por recristalización y por cristalización de nuevos minerales estables bajo las condiciones metamórficas manteniendo el estado sólido. La transformación es causada por un aumento de la temperatura y/o por deformación (deformación puede producir calor de fricción). Meteorización y diagénesis o es decir la solidificación de una roca sedimentaria no pertenece al metamorfismo. Generalmente los procesos metamórficos actúan en profundidades relativamente altas con respecto a la superficie. Casos especiales del metamorfismo con respecto a su posición son el metamorfismo por ondas de choque (catáclasis) causadas por el choque de grandes meteoritos con la superficie terrestre y el efecto calorífico de un corriente de lava a la roca encajante. Grado metamórfico, zonas metamórficas y facies metamórficas son los conceptos básicos y comunes para describir y clasificar los procesos metamórficos. 

El grado metamórfico se refiere a la intensidad del metamorfismo, que ha influido en una roca. Generalmente el grado metamórfico nombra la temperatura o la presión máxima del metamorfismo. Las zonas metamórficas se distinguen en base de un mineral determinado o de un grupo de minerales. Por ejemplo la zona de granate se caracteriza por la apariencia de granate y la zona de sillimanita se caracteriza por la apariencia de sillimanita. Las facies metamórficas se distinguen a través de grupos de minerales, que se observan en rocas de composición basáltica. Las zonas y facies metamórficas se determinan a través de la identificación de los grupos de minerales formados simultáneamente. La composición de algunos minerales metamórficos, que se puede analizar por una microsonda, y la textura pueden indicar las condiciones de temperatura y presión características para el grado metamórfico.

El grado metamórfico (por ejemplo los grados metamórficos según WINKLER) nombra las condiciones de temperatura y presión máximas, que han influidas en la roca. Pero metamorfismo no es estático, más bien es caracterizado por condiciones de temperatura, presión y estrés (esfuerzo elástico) cambiándose. La historia de las condiciones de temperatura y presión, que han actuado en la roca durante un evento metamórfico, se llama en ingles 'metamorphic p-T-path'. Este puede indicar varios parámetros como las fuentes de calor, que causan las variaciones de temperatura, la posición estructural local de la roca y el gradiente del transporte tectónico.