METAMORFISMO
Concepto :
Se denomina metamorfismo a
la transformación sin cambio de estado de
la estructura o la composición química o mineral de una roca cuando
queda sometida a condiciones de temperatura o presión distintas
de las que la originaron o cuando recibe una inyección de fluidos. La estructura (fábrica)
y composición de la roca original.
§ La presión y
la temperatura en
la que evoluciona el sistema.
§ La
presencia de fluidos.
§ El tiempo.
Agentes de Metamorfismo:
Los agentes que
intervienen en el metaformismo son el calor, la presión, la presencia de fluidos, la naturaleza previa de la roca que se va a
ver afectada y el tiempo:
§ El calor puede
proceder del contacto con un magma en migración, de la fricción entre placas tectónicos o del peso asociado a
un enterramiento profundo, el cual produce compactación por recristalización
que disipa energía en forma de calor.
§ La presión puede ser
vertical y derivar del enterramiento, o tener otra dirección y deberse a la
convergencia de placas o a la acción de fallas.
§ Los fluidos
circulantes derivan de la diferenciación de magmas ascendentes, o son
disoluciones acuosas alimentadas desde la superficie pero calentadas en
regiones profundas.
§ La composición
inicial de la roca es importante. Una arenisca con gran cantidad de cuarzo sujeta a condiciones
altas de presión y temperatura se convertirá en una cuarcita; pero si la roca
inicial es una caliza, se convertirá en un mármol.
§ El tiempo es un
factor importante, ya que hay procesos metamórficos que lo requieren.
Tipos de Metamorfismo:
Existen varios tipos de metamorfismo debido a la diversidad
de causas que lo producen. Una clasificación genética (por el origen) del metamorfismo
distingue entre metamorfismo de contacto(debido
al calor que transmite a una roca un cuerpo intrusivo); metamorfismo dinámico o cataclástico, debido a
presiones dirigidas por la acción de fallas, y metamorfismo regional, la forma
más importante, donde se produce una transformación extensa y profunda por la
acción simultánea de temperaturas y presiones altas, como ocurre en bordes de
placa convergentes.
1.- Metamorfismo de contacto:
1.- Metamorfismo de contacto:
También conocido como metamorfismo térmico, ocurre cuando la
transformación de las rocas se debe principalmente a las altas temperaturas a
las que se ven sometidas. Esto se
da cuando un magma instruye un
cuerpo rocoso, y las altas temperaturas metamorfismo las rocas encajantes,
formando una aureola de contacto. El tamaño de la aureola depende de unos factores que controlan la transferencia
de calor desde el Putón hasta la roca encajante. Estos factores son los
siguientes:
§ Temperatura
y tamaño de la intrusión.
§ La conductividad térmica de la roca encajante, que va a controlar la
tasa a la que el calor se va transferir por conducción.
§ La
temperatura inicial de la roca encajante.
§ El calor
latente de
cristalización del magma.
§ El calor
de las reacciones metamórficas.
La
cantidad de agua y la permeabilidad de la roca encajante, ya
que la presencia de agua puede provocar que el calor se transmita por convección.
· 2.- Metamorfismo regional:
Se produce por el
efecto simultáneo de un aumento de la presión y de la temperatura durante
largos períodos de tiempo en grandes áreas de la corteza terrestre con gran actividad tectónica, como los límites de
las placas litosféricas. También influyen la
presencia de fluidos en las rocas que se van a metamorfizar, y las tensiones
originadas por el movimiento de las placas tectónicas. Las condiciones en
las que se produce el metamorfismo regional abarcan un rango de presiones de
entre 2 kbar y
10 kbar y un rango de temperaturas de entre 200 °C y 750 °C.
§ Pizarras: Se forman cuando el
metamorfismo es de grado bajo.
§ Esquistos: Se forman cuando el
metamorfismo es de grado medio.
§ Gneises: Se forman cuando el metamorfismo es de
grado alto.
Dentro del
metamorfismo regional se distinguen tres zonas que se diferencian entre sí por
las condiciones de presión y temperatura:
§ Región de baja
temperatura y alta presión: Estás regiones se localizan en las zonas de abducción.
§ Región de alta
temperatura y alta presión: En los núcleos de los orógenos,
donde la profundidad de enterramiento es muy grande, y abundan las intrusiones
de andesita.
§ Región de baja
temperatura y baja presión: En zonas más superficiales de los orógenos.
El factor dominante en el metamorfismo dinámico (o dinamometamorfismo) es la presión, provocada por el movimiento entre bloques o placas que genera la acción de las fallas. Las rocas que se generan en este proceso se llaman brechas de falla o cataclastitas, y se caracterizan por la presencia de cantos englobados por una matriz, generados por trituración (cataclasis). Si la cataclasis es muy intensa, la deformación es dúctil en vez de frágil, formándose una milonita, que se caracteriza por ser una roca dura cuyos granos preexistentes fueron deformados y recristalizados. La forma en que se va a ver afectada la roca va a depender de los siguientes factores:
§ Granulometría, tipo de
roca y composición.
§ Densidad, porosidad y permeabilidad.
§ Si la
roca presenta bandeados, esquistosidad
§ Tasa de
deformación impuesta.
§ Composición
y presión de los fluidos presentes.
§ Orientación
de la red
cristalina.
Se produce debido al aumento de temperatura y presión que sufren los sedimentos a 10.000-12.000 metros de profundidad en la corteza terrestre. La temperatura y la presión aumentan según los siguientes gradientes:
§ Presión → 3,5 kbar por cada 10 km de profundidad.
§ Temperatura → 20-30°C por cada kilómetro de profundidad.
Esto implica que en las cuencas en las que el espesor de sedimentos es elevado se pueden superar los 300 °C en profundidad. Las rocas que sufren este metamorfismo suelen carecer de foliación, la transformación mineralógica es incompleta y preservan gran parte de sus rasgos originales.
Se produce cuando hay una interacción entre las rocas y agua caliente químicamente activa. Es un metamorfismo asociado a la presencia de fluidos calientes que contienen gran cantidad de iones disueltos. Si debido a la interacción de la roca con los fluidos hay sustracción o adición de compuestos químicos, se denomina metasomatismo. Aunque se produzcan cambios en la composición química de las rocas, se mantiene constante el volumen molar, tratándose de un proceso isocórico. Un ejemplo de reacción química que se produce en los procesos de metasomatismo es la transformación del olivino en serpentina si hay presencia de agua:
También llamado metamorfismo de
impacto, ocurre por el efecto de ondas
de choque producidas
por impacto meteoríticos, explosiones nucleares o ensayos de laboratorio. En este tipo de metamorfismo se alcanzan
presiones de hasta 1.000 kbar. Se han reconocido cinco fases
correspondientes a distintas intensidades: 0, Ia, Ib, II y III. En las fases 0, Ia y Ib,
el cuarzo presenta rasgos planares (PFs), PDFs,
y mosaicismo,
más abundantes en fases más altas. En las fases II y III se empiezan a formar polimorfos de alta presión de la sílice (coesita y stishovita). Otros minerales característicos de estas
fases de metamorfismo de choque son la ringwoodita, la jadita,
la majorita y
la lonsdaleíta.
A escala macroscópica, uno de los
rasgos más característicos es la presencia de brechas. Estas brechas de impacto proceden del material expulsado por el
meteorito al caer (ejecuta),
o del fondo del cráter. También es frecuente la presencia de conos
astillados, que son fracturas cónicas que se forman con presiones de entre
20 y 200 kbar, y cuyos ápices suelen apuntar hacia la fuente de las ondas de
choque.
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