rocas metamorficas(1)
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GeologiaTRANSCRIPT
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Metamorfismo y rocas metamrficas
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OBJETIVO
Describir los conceptos bsicos relacionados con el origen de las rocas metamrficas y su clasificacin
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Metamorfismo
Transformacin de un tipo de roca en otra debido a temperaturas y/o presiones diferentes a aquellas en las que se formLas rocas metamrficas se producen a partir deRocas gneas
Rocas sedimentarias
Otras rocas metamrficas
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Metamorfismo
El metamorfismo suele progresar de manera incremental, desde cambios ligeros (de grado bajo) a cambios notables (de grado alto)Durante el metamorfismo la roca debe permanecer esencialmente en estado slidoAmbientes metamrficosMetamorfismo de contacto o trmico impulsado por un aumento de la temperatura en el interior de la roca husped
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Ciclo de la roca
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Metamorfismo
Ambientes metamrficosMetamorfismo hidrotermal alteraciones qumicas por el agua caliente rica en iones
Metamorfismo regional
Sucede durante la formacin de las montaas
Produce el mayor volumen de rocas metamrficas
Estas rocas tienen frecuentemente zonas de metamorfismo de contacto y/o metamorfismo hidrotermal
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Factores del metamorfismo
CalorEl factor ms importante
La recristalizacin produce nuevos minerales estables
Dos fuentes de calor
Metamorfismo de contacto calor del magma
La temperatura aumenta con la profundidad debido al gradiente geotrmico
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Factores del metamorfismo
Presin y esfuerzo diferencialAumentan con la profundidad
La presin de confinamiento aplica fuerzas por igual en todas las direcciones
Las rocas tambin pueden estar sometidas al esfuerzo diferencial que es desigual en distintas direcciones
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Presin como agente metamrfico
Figura 8.2
A.Presin de confinamiento
B. Esfuerzo diferencial
Estratos deformados
Estratos no deformados
Aumento de la presin de confinamiento
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Factores del metamorfismo
Fluidos qumicamente activosPrincipalmente agua y otros componentes voltiles
Aumenta la migracin de iones
Ayuda a la recristalizacin de los minerales existentes
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Factores del metamorfismo
Fluidos qumicamente activosOrigen de los fluidos
Espacios porosos de las rocas sedimentarias
Fracturas de las rocas gneas
Minerales hidratados como las arcillas y las micas
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Factores del metamorfismo
La importancia del protolitoLa mayora de rocas metamrficas tienen la misma composicin qumica general que la roca a partir de la que se formaron
La composicin mineral determina, en gran medida, la intensidad con que cada agente metamrfico provocar cambios
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Texturas metamrficas
El trmino textura se utiliza para describir el tamao, la forma y la distribucin de las partculas mineralesFoliacin cualquier disposicin planar de los granos minerales o los rasgos estructurales del interior de una rocaEjemplos de foliacin
Alineamiento paralelo de los minerales alargados y/o de hbito planar
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Texturas metamrficas
FoliacinEjemplos de foliacin
Alineamiento paralelo de las partculas minerales y los cantos aplanados
Bandeado composicional
Pizarrosidad cuando las rocas se separan con facilidad en capas delgadas y tabulares
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Texturas metamrficas
FoliacinLos tipos de foliacin pueden formarse de muchas maneras distintas
Rotacin de los granos minerales alargados o de hbito planar
Recristalizacin de los minerales en la direccin de la orientacin preferente
Cambios de forma en granos equidimensionales a formas alargadas que se alinean
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Foliacin que resulta del esfuerzo directo
Antes del metamorfismo
Despus del metamorfismo
Esfuerzo 99
Esfuerzo 99
Esfuerzo 99
Esfuerzo 99
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Texturas metamrficas
Texturas foliadasPizarrosidad (slaty cleavage)
Superficies planares muy juntas a lo largo de las cuales las rocas se separan
Se desarrolla de diferentes maneras segn las condiciones metamrficas y el protolito
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Texturas metamrficas
Texturas foliadasEsquistosidad
Los minerales planares se observan a simple vista y muestran una estructura planar o laminar
Las rocas con esta textura se denominan esquistos
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Texturas metamrficas
Texturas foliadasBandeado gnisico
Durante el metamorfismo de grado alto, las migraciones inicas pueden provocar la segregacin de minerales
Las rocas gnisicas tienen una apariencia bandeada caracterstica
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Texturas metamrficas
Otras texturas metamrficasAquellas rocas que no tienen foliacin se denominan no foliadas
Se desarrollan en ambientes donde la deformacin es mnima
Estn compuestas por minerales que presentan cristales equidimensionales
Texturas porfidoblsticas
Granos especialmente grandes, llamados porfidoblastos, rodeados por una matriz de grano fino de otros minerales
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Rocas metamrficas comunes
Rocas foliadasPizarra
De grano muy fino
Excelente pizarrosidad
Se origina casi siempre por el metamorfismo en grado bajo de lutitas y pelitas.
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Rocas metamrficas comunes
Rocas foliadasFilita
Representa una gradacin en el grado de metamorfismo entre la pizarra y el esquisto
Sus minerales planares no son lo suficientemente grandes para ser identificados a simple vista
Brillo satinado y superficie ondulada
Muestra pizarrosidad
Compuesta fundamentalmente por cristales finos de moscovita y/o clorita
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Filita (izquierda) y pizarra (derecha)
Figura 8.11
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Rocas metamrficas comunes
Rocas foliadasEsquisto
De grano medio a grueso
Predominan los minerales planares (sobre todo micas)
El trmino esquisto describe la textura
Para indicar la composicin, se utilizan tambin los nombres de sus minerales (como micaesquistos)
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Micaesquisto granatfero
Figura 8.8
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Rocas metamrficas comunes
Rocas foliadasGneis
De grano medio a grueso
Aspecto bandeado
Metamorfismo de grado alto
Compuesto a menudo por bandas alternantes de zonas blancas o de colores claros ricas en feldespato y capas de minerales ferromagnesianos oscuros
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Clasificacin de las rocas metamrficas comunes
Figura 8.9
Nombre de la roca
Textura
Tamao de grano
Observaciones
Protolito
Muy fino
Fino
Medio a grueso
Medio a grueso
Medio a grueso
Medio a grueso
Medio a grueso
Fino
Fino
Fino
De grano grueso
Medio a muy grueso
Pizarra
Filita
Esquisto
Gneis
Migmatita
Milonita
Metaconglomerado
Mrmol
Cuarcita
Corneana
Antracita
Brecha de falla
Lutitas, pelitas
Pizarra
Filita
Esquisto, granito rocas volcnicas
Gneis, esquisto
Cualquier tipo de roca
Conglomerado rico en cuarzo
Caliza, doloma
Cuarzoarenita
Cualquier tipo de roca
Carbn bituminoso
Cualquier tipo de roca
Aumento del
metamorfismo
Fol iada
foliada
Poco
No
fo l i ada
Pizarrosidad excelente, superficies lisas sin brillo
Se rompe a lo largo de superficies onduladas, brillo satinado
Predominan los minerales micceos, foliacin escamosa
Bandeado composicional debido a la segregacin de los minerales
Roca bandeada con zonas de minerales cristalinos claros
Cuando el grano es muy fino, parece slex, suele romperse en lminas
Cantos alargadoscon orientacin preferente
Granos de calcita o dolomita entrelazados
Granos de cuarzo fundidos, masiva, muy dura
Normalmente, roca masiva oscura con brillo mate
Roca negra brillante que puede mostrar fractura concoide
Fragmentos rotos con una disposicin aleatoria
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Rocas metamrficas comunes
Rocas no foliadasMrmol
Roca cristalina, de grano grueso
Deriva de calizas o dolomas
Compuesto esencialmente por cristales de calcita o dolomita
Utilizado como material para crear monumentos y para elementos decorativos
Muestra una gran variedad de colores
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Mrmol
Figura 8.14
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Rocas metamrficas comunes
Rocas no foliadasCuarcita
Formada a partir de arenisca rica en cuarzo
Los granos de cuarzo se funden
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Cuarcita
Figura 8.15
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Ambientes metamrficos
Metamorfismo trmico o de contactoSe produce como consecuencia del aumento de la temperatura cuando un magma invade una roca caja
Se forma una zona de alteracin denominada aureola en la roca que rodea al cuerpo magmtico
Se reconoce fcilmente slo cuando se produce en la superficie o en un ambiente prximo a la superficie
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Metamorfismo de contacto
Figura 8.16
A. Emplazamiento del cuerpo magmtico y metamorfismo
B. Cristalizacin del plutn
Aureola metamrfica
Roca caja
Roca caja
Cmara magmtica
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Ambientes metamrficos
Metamorfismo hidrotermalAlteracin qumica que ocurre cuando los fluidos calientes , ricos en iones, llamados soluciones hidrotermales, circulan a travs de las fisuras y fracturas que se desarrollan en la roca
La mayor incidencia tiene lugar a lo largo de las dorsales centroocenicas
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Metamorfismo hidrotermal
Figura 8.17
Dorsal centrocenica
El agua marina fra percola en la corteza caliente recin formada
El agua caliente rica en minerales asciende hacia el fondo ocenico
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Ambientes metamrficos
Metamorfismo regionalProduce la mayora de las rocas metamrficas
Asociado con la formacin de montaas
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Ambientes metamrficos
Otros ambientes metamrficosMetamorfismo de enterramiento
Se produce en asociacin con acumulaciones muy gruesas de estratos sedimentarios
La profundidad necesaria depende del gradiente geotrmico predominante
Metamorfismo dinmico
Se produce a grandes profundidades y a temperaturas elevadas
Los minerales preexistentes se deforman dctilmente
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Ambientes metamrficos
Otros ambientes metamrficosMetamorfismo de impacto
Se produce cuando unos proyectiles de gran velocidad llamados meteoritos golpean la superficie terrestre
Los productos se denominan eyecta
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Zonas metamrficas
Las variaciones sistemticas en la mineraloga y la textura de las rocas metamrficas se relacionan con las variaciones en el grado de metamorfismoMinerales ndice y grado metamrficoLos cambios en la mineraloga se producen desde las regiones de metamorfismo de grado bajo hasta las de metamorfismo de grado alto
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Zonas metamrficas
Minerales ndice y grado metamrficoAlgunos minerales, denominados minerales ndice, son buenos indicadores de las condiciones metamrficas en las que se formaron
Migmatitas
Con los grados de metamorfismo ms altos que es transicional a las rocas gneas
Contienen bandas claras de componentes gneos junto con roca metamrfica no fundida
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Zonas metamrficas en Nueva Inglaterra
Figura 8.23
Kilmetros
Canad
Leyenda
Sin metamorfismo
Zona de la clorita
Zona de la biotita
Zona del granate
Zona de la estaurolita
Zona de la silimanita
Grado bajo
Grado medio
Grado alto
Estados Unidos
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Metamorfismo y tectnica de placas
La mayor parte del metamorfismo se produce en la proximidad de los bordes de placa convergentesLas fuerzas compresivas deforman los bordes de las placas convergentes
As se formaron muchos de los principales cinturones montaosos de la Tierra, como los Alpes, el Himalaya y los Apalaches
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Metamorfismo y tectnica de placas
Tambin se produce el metamorfismo a gran escala a lo largo de las zonas de subduccin en los bordes convergentesAqu existen diversos ambientes metamrficos
Lugar importante de generacin de magmas
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Metamorfismo y tectnica de placas
Metamorfismo y zonas de subduccinLos terrenos montaosos que se forman a lo largo de las zonas de subduccin estn constituidos por dos cinturones lineales bien definidos de rocas metamrficas
Cerca de la fosa ocenica encontramos un rgimen metamrfico de alta presin y baja temperatura
Ms lejos, en direccin hacia tierra firme, en la regin de las intrusiones gneas, el metamorfismo est dominado por temperaturas elevadas y bajas presiones
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Ambientes metamrficos y tectnica de placas
Figura 8.24
Dorsal ocenica
Fosa
Astenosfera
Fusin parcial
Zona de alta temperatura/alta presin
Magma ascendente
Zona de baja temperatura/alta presin
Metamorfismo hidrotermal
Ascenso
Zona de alta temperatura/baja presin