rocas metamórficas

Adriana Duque

ROCAS METAMÓRFICAS

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Ciclo de rocas

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ROCAS METAMÓRFICAS

Meta = Cambio, Morphe = Forma (Griego)

Las rocas metamórficas son el resultado de la transformación de cualquier otro tipo de rocas, ígneas, sedimentarias e, incluso, metamórficas, mediante fenómenos de metamorfismo.

Estos fenómenos debidos al cambio de las condiciones físico-químicas a que estaban sometidas las rocas iniciales, modifican en ellas no sólo su composición mineralógica, sino también la composición química, estructura y la textura.

Formadas cuando rocas parentales existentes son transformadas

(metamorfoseadas) por calor y presión profunda bajo la superficie de la Tierra o a lo largo del límite de las placas tectónicas.

ROCA PARENTAL ROCA HIJA

Las 3 causas primarias de metamorfismo incluyen uno o más de las siguientes condiciones: calor, presión y/o fluídos químcamente activos.

Durante el metamorfismo, las rocas pueden plegarse,

fracturarse o aún fundirse parcialmente a un estado viscoso y fluÍdo, antes de formar una nueva roca.

Cambian en apariencia, mineralogía y algunas veces de composición química a partir de su roca parental.

ROCAS METAMÓRFICAS

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METAMORFISMO

Metamorfismo es un proceso de transformación mediante el cual la composición mineral, la textura o ambas, de una roca cambian creando una nueva roca por efectos de presión, temperatura y fluidos químicamente activos.

Diferente del concepto de METEORIZACIÓN (superficial).

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METAMORFISMO

LIMITES DEL METAMORFISMO

T > 200 ° C, P > 300 Mpa

FACTORES QUE CONTROLAN EL METAMORFISMO Composición inicial de la roca

Presión

Temperatura

Esfuerzos a los que está sometida: Indican una dirección preferencial

Tiempo

Reactividad química inducida por fluidos (soluciones hidrotermales de magma en enfriamiento)

Porosidad de la roca

Fluido intergranular

Movimiento de los constituyentes mediante el fluido

Medio de transporte

Puede ocurrir bajo diferentes intensidades de calor

y presión (bajo a alto grado de metamorfismo). Metamorfismo de bajo grado incluye bajas

temperaturas y fuerzas compresionales que resultan en cambios menores de la roca parental. Generalmente la roca parental aún puede ser identificada.

Metamorfismo de alto grado resulta en una

transformación total de la roca parental (una nueva roca donde la roca parental no puede ser identificada).

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METAMORFISMO

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GRADO DEL METAMORFISMO

Bajo grado Baja T (200-320 ° C) y baja P (300-600 Mpa)

Roca con minerales hidratados (arcillas, cloritas)

Liberación de H2O

Intermedios

Alto Grado

Alta T (> 550 ° C) y alta P (> 700 Mpa)

Rocas con minerales anhidros

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Rocas metamórficas de bajo grado

No hay rocas bajo estas condiciones

Pre

sió

n (

kilobare

s)

Pro

fundid

ad (

km

)

Temperatura (C°)

Causas del Metamorfismo: Calor

Provee energía para reacciones químicas que forman nuevos minerales.

Provee energía que permite la movilizacion de iones

individuales y migración entre otros iones, recristalizando y formando minerales nuevos.

Con el incremento de la temperatura decresen los fluídos en

poro.

El calor involucrado en el metamorfismo viene de 2 fuentes: 1. Calor transferido durante metamorfismo de contacto desde

magma o intrusiones ígneas.

2. Incremento progresivo de temperatura asociada con gradientes geotermales cuando las rocas son transportadas a profundidades mayores bajo la superficie terrestre.

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Están presentes entre los granos de minerales durante el metamorfismo para facilitar el movimiento de iones y la recristalización de minerales existentes y nuevos.

Altas temperaturas incrementan la capacidad reactiva de fluídos ricos en iones. Cuando estos fluídos entran en contacto con los granos minerales, éstos se disuelven por los potenciales químicos diferenciales y los iones migran a áreas de potencial menor, recristalizando eventualmente.

Tienen la habilidad de moverse entre diferentes capas de rocas y transportar iones de una roca a otra antes de la recristalización.

El agua actua como un catalizador durante el metamorfismo; ayuda al intercambio de iones entre cristales que están creciendo.

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Causas del Metamorfismo: Fluídos químicamente activos

Fig. 9.1 Adriana Duque

Causas del Metamorfismo: Presión

Presión = Fuerza/Area

Incrementa con la profundidad por el incremento del peso y espesor de rocas

suprayacentes. Manifestada por 2 fuerzas diferentes: fuerza del cuerpo (presión confinante) y

fuerza superficial (tensión diferencial). Fuerza del cuerpo—fuerzas aplicadas igualmente en todas direcciones

(gravedad y peso), resultando en granos individuales comprimidos. Presiones confinantes extremas pueden causar que los iones en los minerales recristalicen y formen nuevos minerales.

Fuerza superficial —opera a través de la superficie cuando las rocas son comprimidas o tensionadas (extendidas) a lo largo de un plano (fuerzas de empujar-jalar). Como resultado las rocas son reducidas o extendidas en la direccion en que la presión está siendo aplicada. En la superficie terrestre, temperaturas más frías hacen las rocas quebradizas y más susceptibles a la fractura que al plegamiento. A profundidad, las condiciones de alta temperatura hacen las rocas dúctiles y se aplastan y elongan, resultando en rocas que exhiben patrones de plegamiento intrincados.

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Presión

•

Presión litostática

•

Presión dirigida Una direccion es más fuerte que las otras Los minerales se alinean para reducir la fuerza

Fig. Story 9.4 Adriana Duque

Los nuevos minerales son:

Aplastados Elongados

Roca parental

Roca hija

Tipos de metamorfismo

Regional

Enterramiento

Contacto

De piso submarino

De choque (impacto)

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Metamorfismo regional

Cambios regionales en temperatura y

presión cambian las rocas por las

fuerzas tectónicas.

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Metamorfismo de enterramiento

Cambios en rocas debido a las

cambios graduales en temperatura

y presión debidos a enterramiento

sucesivo (regional)

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Metamorfismo de contacto

Intrusiones de magma contra rocas

más frías. El área afectada es

proporcioanl al tamaño y temeratura

de la intrusión, siendo simepre un

fenómeno local.

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Metamorfismo de contacto

Metamorfismo de piso submarino

Cambios en las rocas de las cordilleras

mid-oceánicas asociadas a

reacciones químicas promovidas por

la infiltración de aguas marinas

calentadas.

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Metamorfismo de piso oceánico

Fumarolas negras

Metamorfismo deformacional

Cambios en rocas asociadas a fallas y

plegamientos (regional o local)

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TIPOS DE METAMORFISMO

Metamorfismo dinámico o de presión (Cataclástico)

Deformación mecánica

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Milonita o Cataclasita

Matamorfismo de impacto

Cambios debidos a incremento

repentino en presión

(localizado)

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Metamorfismo de impacto

Clasificación de las Rocas Metamórficas

Basada en textura y composición de la roca:

Bajo grado Pizarra

Filita

Esquisto

Gneiss

Alto grado Migmatita Adriana Duque

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Pizarra Metamorfismo regional de bajo grado

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Filita (Pizarra grafitosa) Metamorfismo regional de bajo grado

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Marmol Metamorfismo térmico o de contacto de grado medio

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Corneana Metamorfismo térmico o de contacto

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Cuarcitas Metamorfismo regional de grado bajo a medio

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Anfibolita Metamorfismo regional de grado medio - alto

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Gneis bandeado Metamorfismo regional de alto grado Suele ser de grano grueso y siempre se aprecia cierta esquistosidad.

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Milonita (esquisto micáceo) Metamorfismo dinámico o de presión

rocas metamórficas

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