Chile in a Great subduction place.

Monday, 29 July 2013

Metamorphic Rocks. (in Spanish)..

ROCAS METAMORFICAS

(http://alerce.pntic.mec.es/~mnavar6/rocasmeta.htm)

Autor: Luis Dartwig

Santiago, Mayo  2013.-

Definición

Las rocas metamórficas se derivan de la transformación de los tipos de rocas existentes, que
pueden ser rocas sedimentarias, rocas ígneas u otra roca. Es un proceso llamado
metamorfismo, que significa "cambio de forma". 
La roca original, llamada protolito, que es una roca que es un precursor de una roca
metamórfica, es decir, que representa su estado antes de sufrir los efectos del
metamorfismo. Un ejemplo de protolito es el basalto, que puede ser el protolito de una
eclogita, aunque no todas las eclogitas tienen al basalto como protolito. 

Puede haber 6 clases de protolitos:

Protolito Máfico: Rocas ígneas máficas

Protolito Ultramáfico: Rocas ígneas ultramáficas
Protolito Pelítico: Rocas sedimentarias ricas en arcilla
Protolito Cuarzoso: Rocas con cuarzo predominante
Protolito Cuarzofeldespático: Rocas con alto contenido en cuarzo y feldespato
Protolito Calcáreo: Rocas con alto contenido de carbonatos, por ejemplo la caliza.

Estas rocas son sometidas a calor (temperaturas mayores de 150 a 200 ° C) y presión (1.500
bares), causándoles profundo cambio físico y / o químico.

Las rocas metamórficas constituyen una gran parte de la corteza terrestre y se clasifican por
la textura, química y composición mineral (facies metamórficas). Pueden estar formadas
simplemente por estar muy por debajo de la superficie terrestre, sometidos a altas
temperaturas y la gran presión de las capas de roca por encima de ella.

Se pueden formar a partir de procesos tectónicos tales como colisiones continentales, lo que
causa la presión horizontal, la fricción y la distorsión. También se forman cuando la roca se
calienta por la intrusión de roca fundida caliente llamado magma del interior de la Tierra.

El estudio de las rocas metamórficas (ahora expuesto en la superficie de la Tierra después de

la erosión y levantamiento) proporciona información sobre las temperaturas y presiones que
se producen a gran profundidad dentro de la corteza terrestre. Algunos ejemplos de rocas
metamórficas son gneis, pizarra, mármol y cuarcita.

Las rocas metamórficas han sido afectadas por  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 las originaron o cuando recibe una
inyección de fluidos.  Al cambiar las condiciones físicas, el material rocoso pasa a encontrarse
alejado del equilibrio termodinámico y tenderá, en cuanto obtenga energía para realizar la
transición, a evolucionar hacia un estado distinto, en equilibrio con las nuevas condiciones.
Se llaman metamórficas a las rocas que resultan de esa transformación.

Por lo tanto, la roca metamórfica final dependerá, por una parte, por las condiciones de
presión y temperatura, y por otra, del tipo de roca original o en otras palabras de su génesis.
Lo que implica una gran variedad de rocas metamórficas existentes en la corteza de la tierra.

Metamorfismo y tipos de metamorfismo.

http://elprofedenaturales.files.wordpress.com/2009/11/tipos-de-metamorfismo.jpg

En la imagen se pueden apreciar las zonas en las que se produce el metamorfismo.

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.

Hay además un metamorfismo hidrotermal, debido a la penetración de fluidos calientes y

químicamente activos, y un metamorfismo de choque, un fenómeno localizado que se
produce por el impacto de meteoritos y cometas contra la superficie rocosa del planeta.
 Existen otros tipos de metamorfismo menos frecuentes, como el metamorfismo de rayos,
caída de meteoritos o el metamorfismo de incendio. Por otro lado, entre los factores que
afectan el metamorfismo están:
<!--[if !supportLists]-->-          <!--[endif]-->La estructura (fábrica) y composición de la roca original.
<!--[if !supportLists]-->-          <!--[endif]-->La presión y la temperatura en la que evoluciona el
sistema.
<!--[if !supportLists]-->-          <!--[endif]-->La presencia de fluidos.
<!--[if !supportLists]-->-          <!--[endif]-->El tiempo.

Se excluyen del concepto de metamorfismo los cambios diagenéticos que les ocurren a los
sedimentos y a las rocas sedimentarias a menores temperaturas y presiones, aunque es muy
difícil establecer el límite entre la diagénesis y el metamorfismo. En el extremo contrario, si
se llega a producir la fusión formándose un magma, la roca que resulte no será metamórfica,
sino magmática.  A veces las condiciones dan lugar a una fusión sólo parcial y el resultado es
una roca mixta, una migmatita, con partes derivadas de la solidificación del fundido y partes
estrictamente metamórficas.

Se distingue entre un metamorfismo progresivo, que ocurre cuando la roca queda sometida a
presiones y temperaturas más altas que las de origen, y un metamorfismo regresivo o
retrógado, es cuando la roca pasa a condiciones de menor energía que cuando se originaron.

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.

Normalmente el crecimiento de los cristales durante el metamorfismo regional está

acompañado de una deformación originada por causas tectónicas.  Esto provoca que muchas
rocas sometidas a este tipo de metamorfismo presenten foliación, que es la disposición en
láminas que adquieren ciertas rocas cuando se ven sometidas a grandes esfuerzos. Este rasgo
se da cuando se produce metamorfismo. 
Se distinguen varios tipos de foliación dependiendo de la mineralogía de la roca madre y del
grado de metamorfismo:
Pizarrosidad: Minerales planares y bajo grado de metamorfismo. Por ejemplo la pizarra.

Esquistosidad: Metamorfismo de grado medio-alto. Un ejemplo es el esquisto.

Bandeado gneísico: El grado de metamorfismo es alto, produciéndose la segregación de los

minerales en capas. Por ejemplo el gneises decir, que sus minerales constituyentes se
orientan según la dirección de las presiones dirigidas que sufren.

Solamente las rocas que contienen micas, que son minerales laminares de tres capas y que se
pueden clasificar en grupos el mineral llamado, moscovita dioctaédrica y el otro llamado el
flogopita-biotita o el trioctaédrica. 

mica

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mica-muscovite.jpg

En la imagen de un mineral llamado moscovita de la categoría de los filisilicatos.

(Wikipedia.org)

En rasgo esencial del grupo mica es la sustitución de un Si por un Al en la red oxígeno-silicio

para dar una unidad estructural (Si,AI)4O10(OH,F). También es característica su perfecta
exfoliación basal. Las hojillas son flexibles y elásticas.

Dioctaédrica. La moscovita –K2AI4(Si6Al2)O20(OH,F)4– es la mica dioctaédrica más corriente.

Es transparente, y como además son resistentes al calor, se emplean en ventanillas de
calefacción, etc.
La moscovita aparece primariamente en rocas plutónicas ácidas, incluyendo las pegmatitas.
También aparece en esquistos y gneises, y como un mineral detrítico en sedimentos. La
moscovita que contiene cromo se llama fuchsita.

        fuchsita

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fuchsit-finnland_hg.jpg

En la imagen, fuchsita o cromo-moscovita, variedad de moscovita verde por su alto

contenido en cromo, de estructura cristalina y el alumino es sustituido por cromo trivalente
La moscovita que lleva sodio se llama paragonita, considerado generalmente como un mineral
raro, aunque debido a la dificultad de distinguirla de la moscovita puede muy bien ser más
corriente de lo que se cree.
La gilbertita es una moscovita rica en flúor.

La glauconita se considera una mica, probablemente en parte dioctaédrica y en parte

trioctaédrica, ya que contiene Al y Fe"Mg en la red. Es un constituyente antígeno común de
sedimentos marinos, y tiene un color verde brillante característico. Se denomina celadonita a
la glauconita que rellena cavidades. La margarita es un miembro del grupo de las micas
frágiles en el que las escamas de exfoliación no son ni flexibles ni elásticas. Su composición es
Ca2AI4(Si4AI4)O20(OH,F)4 y aparece sobre todo en rocas metamórficas.

Trioctaédrica. La flogopita –K2(Mg, Fe")6(Si6AI2)O20(OH,F)4– y la biotita –K2(Mg,Fe"Fe"',Al)6

(Si6-5AI2-3)O20 (OH, F).

flogopita
 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PhlogopiteMonteSommaIII.jpg

 En la imagen La flogopita es un mineral del grupo de los silicatos, subgrupo filosilicatos y
dentro de ellos pertenece a las micas. Es frecuente encontrarlo en paquetes de láminas de
color castaño, a veces de grandes dimensiones.

Presentan una tonalidad que varía de marrón a negro. Los minerales en este grupo son
excepcionalmente frecuentes, apareciendo en casi todos los tipos de rocas ígneas y
metamórficas. Sin embargo, son poco corrientes en sedimentos, ya que tienden a ser
inestables en el agua del mar.

Se ha observado que las rocas metamórficas calco-silíceas y las rocas básicas y ultrabásicas
tienden a contener Mg-flogopitas, mientras que las rocas ígneas ácidas, esquistos y gneises
tienden a contener biotitas más ricas en hierro.

Existen biotitas que contienen litio conocidas con el nombre de zinnwalditas.

La lepidolita es más o menos una mica trioctaédrica sin hierro con una composición K2
(Li,AI)5-6 (Si6-5,Al2-3)O20 (OH,F)4. Se pensó que era dioctaédrica, pero debe considerarse al
litio como sustitución del Mg de la capa brucita.

Lepidolita
 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lepidolita.jpeg

En la imagen un filosilicato lila o rosa violáceo del grupo de las micas, Su

composición depende de sus cantidades relativas de Al y Li en coordinación octaédrica.
Además, Na, Rb y Cs pueden sustituir al K. Se caracteriza por ser insoluble en ácidos, su
exfoliación micácea y su color lila a rosa. Para distinguirla de la moscovita, se hace un
ensayo de llama, pues la lepidolita da lugar a una llama de color carmesí (debido al litio).

Es de color violeta pálido característico y una fuente importante de litio. Aparece

principalmente en pegmatitas. La clintonita es una mica frágil, la análoga trioctaédrica de la
margarita –Ca2(Mg,AI)6(Si2-5,AI5,5)O20 (OH,F)4– que aparece en talcocitas y en calizas
metamorfizadas.
Un término adecuado para ciertas sustancias parecidas a las micas (posiblemente intermedias
entre las micas y los minerales arcillosos) es el de submicas.

Se caracterizan por:
-    una deficiencia del aluminio que sustituye al Si en coordinación (comparado con las
micas),
<!--[if !supportLists]-->-        un exceso de hidroxilo (de aquí el nombre de hidromica)
<!--[if !supportLists]-->-        una deficiencia de potasio y sodio en la estructura.

La más conocida es quizá la sericita, aunque se ha dado este nombre muchas sustancias
micáceas;
<!--[if !supportLists]-->-          <!--[endif]-->agregados de moscovita de grano fino,
<!--[if !supportLists]-->-         agregados de caolín-moscovita y de hecho a casi todo agregado de
grano fino sin color de cualquier mineral laminar.
 Por lo tanto no todas las micas desarrollan foliación, por lo que las cuarcitas, los mármoles y
las anfibolitas carecen de ella.

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
subducción.
<!--[if !supportLists]-->-     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.
<!--[if !supportLists]-->-    Región de baja temperatura y baja presión: En zonas más superficiales
de los orógenos, que es la formación o rejuvenecimiento de montañas y cordilleras causada
por la deformación compresiva de regiones más o menos extensas de litosfera continental. Se
produce un engrosamiento cortical y los materiales sufren diversas deformaciones tectónicas
de carácter compresivo, incluido plegamiento, fallamiento y también el corrimiento de
mantos.

Metamorfismo de contacto

El metamorfismo de contacto es un conjunto de alteraciones mineralógicas y estructurales

inducidos en las rocas por la cercanía o contacto con cuerpos intrusivos de rocas ígneas,
produciéndose un aumento en el grado de metamorfismo a medida que se aproxima al
contacto.

Además, es el nombre dado a los cambios que se producen cuando el magma es inyectado en
los alrededores de la roca sólida. Los cambios que se producen son mayores donde el magma
entra en contacto con la roca debido a que las temperaturas son más altas en este límite y
disminuyen con la distancia de ella. Los cambios que se producen son por recristalización,
que hacen que la textura y los minerales pueden cambiar. La estructura original puede
mantenerse muy nítida o estar totalmente borrada, pero no se originan nuevas estructuras. Se
forma alrededor del intrusivo una intrusión es un cuerpo de roca ígnea que ha cristalizado
desde el magma fundido bajo la superficie terrestre.

Los cuerpos de magma que se solidifican subterráneamente antes de que emerjan a la

superficie se llaman plutones, nombrados así por Plutón, el dios romano del inframundo.
Correspondientemente, las rocas de este tipo son también conocidas como rocas plutónicas
ígneas o rocas intrusivas ígneas, en contraste con las rocas extrusivas, que se forman cuando
el magma fluye hacia la superficie de la Tierra y hace erupción o fluye sobre la superficie de
la tierra en forma de lava; y luego se enfría y forma las rocas. Las rocas basalto son el tipo
más común de rocas ígneas extrusivas y el tipo de roca más común sobre la superfice de la
Tierra.

Alrededor de la roca ígnea, que se forma a partir del magma en enfriamiento, es una zona
metamorfoseada llamada “aureola del metamorfismo de contacto”. Las aureolas pueden
mostrar todos los grados de metamorfismo de la zona de contacto llamada en  términos
geológicos “country rock” denominada a la zona de una determinada área a  cierta distancia.

La formación de importantes minerales de la mena se puede producir por el proceso de

metasomatismo en o cerca de la zona de contacto. Cuando una roca es de   “contacto”  es
alterada por una intrusión ígnea y  con mucha frecuencia se hace más endurecida y forma más
cristales gruesos. Muchas rocas alteradas de este tipo fueron anteriormente llamados
hornstones y los hornfels término se utiliza a menudo por los geólogos para significar los
productos de grano fino y compacto, no foliados de metamorfismo de contacto.

Una pizarra puede llegar a ser un oscuro hornfels arcillosos, lleno de pequeñas placas de color
marrón biotita; una marga caliza impura o pueden cambiar a un color gris, mármol cal-silicato
hornfels o silícea de color amarillo o verde, duro y astillada, con abundante augita, granate,
wollastonita y otros minerales en los que la calcita es un componente importante.

La diabasa o andesita puede convertirse en un hornfels diabasa o hornfels andesita con el

desarrollo de nuevos hornblenda y biotita y una recristalización parcial del feldespato
originales. Sílex o pedernal, pueden llegar a ser una piedra de cuarzo finamente cristalina;
areniscas pierden su estructura clástica y se convierten en un mosaico de pequeños granos
ajustados de cuarzo en una roca metamórfica llamada cuarcita.

Si la roca fue anillada o foliada (como, por ejemplo, una piedra arenisca laminado o un calco-
esquisto foliada) originalmente este carácter no puede ser borrado, y una banda hornfels es el
producto; fósiles incluso puede tener sus formas conservadas, aunque totalmente
recristalizado, y en muchas lavas contacto alterado las vesículas son todavía visibles, aunque
sus contenidos han entrado por lo general en nuevas combinaciones para formar minerales
que no estaban presentes originalmente. Las estructuras de minutos, sin embargo,
desaparecen, a menudo completamente, si la alteración térmica es muy profunda, por lo que
los pequeños granos de cuarzo en una pizarra se pierden o se mezcla con las partículas
circundantes de arcilla, y el fino suelo de masa de lavas se reconstruye por completo.

Por recristalización de este modo rocas peculiares de tipos muy diferentes se producen a
menudo. Así lutitas pueden pasar a rocas cordierita o pueden mostrar grandes cristales de
andalucita (y chiastolite), staurolite, granate, cianita y silimanita, todas derivadas del
contenido de alúmina del squilto o ,shale en inglés, originales. El esquisto, es una roca
sedimentaria formada por la consolidación de barro o arcilla, que tiene la propiedad de
división en capas delgadas paralelas a sus planos de estratificación. Esquisto tiende a ser
fisible, es decir, que tiende a dividir a lo largo de superficies planas entre las capas de roca
estratificada.
Las lutitas contienen un estimado de 55% de todas las rocas sedimentarias. La composición de
esquisto varía ampliamente.
Las lutitas con alto contenido de sílice pueden haberse formado cuando una gran cantidad de
diatomeas y cenizas volcánicas estuvieron presentes en los sedimentos originales.

Un gran número de fósiles en las pizarras pueden darles un alto contenido de calcio, tales
pizarras pueden gradar en calizas (que son rocas sedimentarias).

Pizarras que contienen un gran porcentaje de alúmina se utilizan como una fuente de ese
mineral en la fabricación de cemento. Las lutitas que contienen abundantes grado de materia
carbonosa se denominan carbón bituminoso. Los esquistos de petróleo están ampliamente
distribuidos en el oeste de Estados Unidos y pueden ser una fuente futura de petróleo.

Una cantidad considerable de la mica (muscovita y biotita) está formada a menudo

simultáneamente, y el producto resultante tiene una estrecha semejanza con muchos tipos de
esquistos.
Si las calizas son puras a menudo tienen a convertirse en mármoles de cristales gruesos, pero
si existe una mezcla de arcilla o arena en las rocas originales de minerales como el granate,
epidota, idocrase, wollastonita, estarán presentes, y seguirán siendo calizas (roca
sedientaria).
                                                              

                                                     Calizas (roca sedimentaria)

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Elmkalkstein_Hang.jpg

En la imagen se muestra a una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por

carbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita. También puede contener pequeñas
cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc. reacciona con
efervescencia en presencia de ácidos tales como el ácido clorhídrico.

Areniscas cuando se calienta mucho puede cambiar en cuarcitas gruesas compuestas de

granos grandes claros de cuarzo. Estas etapas más intensas de alteración no se ven tan
comúnmente en las rocas ígneas, debido a que sus minerales, siendo formados a altas
temperaturas, no se transforman o se recristalizan tan fácilmente.

En unos pocos casos las rocas se funden  en los cristales de productos vítreos oscuros de
espinela, silimanita y cordierita y se pueden separar.

Las lutitas son ocasionalmente tanto alteradas por diques de basalto y areniscas feldespáticos
que pueden estar completamente vitrificados que surge a  causa de que las superficies están
permanentemente sometidas un intenso tráfico o expuestas a la humedad. Dichas
circunstancias pueden ocasionar fuertes daños en las superficies, como rayaduras profundas,
huecos, surcos en las junturas, manchado, podrido, humedecido, levantado, cuchareado,
despegado, etc., que generan su deterioro físico y estético. Cambios similares pueden ser
inducidos en los esquistos por la quema de las vetas de carbón o incluso por un horno
ordinario.

También hay una tendencia a que el metasomatismo, que es un proceso geológico que
corresponde la sustracción o adición de componentes químicos a una roca mediantes fluidos
acuosos con el requisito de que la roca debe mantenerse en el estado sólido. Se considera un
tipo de metamorfismo.
Los dos tipos principales de metasomatismo son el infiltracional y el difusional.

El primero ocurre cuando el fluido se encuentra en movimiento penetrando la roca y el

segundo cuando el fluido está estancado.

El magma de la  roca ígnea y sedimentaria, están en movimiento, por lo que los productos
químicos en cada uno se intercambian o se introducen en la otra. Las rocas de granitos
pueden absorber fragmentos de esquisto o trozos de basalto. En ese caso, existen rocas
híbridas llamadas “skarn” , que no tienen las características de las rocas ígneas o
sedimentarias normales.

skarn

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Skarn_Alta_Stock.jpg

skarn visto con microscópio

 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skarn.jpg

En la imagen las rocas hibridas llamadas Skarn, que se refiere a una roca o zona
metamórfoseada alrededor de una intrusión ígnea que se caracteriza por consistir en una
roca carbonatada con minerales producto de metasomatismo.  El nombre viene del idioma
sueco y en su sentido original refiere estrictamente a una asociación de granate cálcico,
piroxeno, anfíbol y epidota que caracterizan depósitos minerales de magnetita y calcopirita
en Suecia.

A veces, un magma granito invade e impregna las rocas alrededor, llenando sus articulaciones
con hilos de cuarzo y feldespato. Esto es muy excepcional, pero se conocen de estos casos y
pueden llevarse a cabo a gran escala.

Metamorfismo dinámico

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, que forma las rocas cataclásticas,  nace por procesos frágiles en
la parte superior de la corteza en las zonas de moderada a alta tensión, en particular en las
zonas de falla. Los dos mecanismos principales implicados son la microfractura donde se
romper la roca original en fragmentos y de fricción de deslizamiento o  rodadura de los
fragmentos, combinado con más fracturación.
 Rocas cataclásticas

http://earth2geologists.net/grandmanangeology/PreMesozoicFieldTripPhotos.htm

En la imágen se que quarzite y gray-green phyllite (meta-shale) y como base una roca
cataclática de granito. 

Además, se forma la roca 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, que es una propiedad que presentan algunas rocas de
romperse a lo largo de superficies aproximadamente paralelas. Tiene un origen tectónico. La
esquistosidad puede ser de los siguientes tipos:

Esquistosidad de fractura.  Afecta a los lechos más incompetentes dentro de una serie de
capas de grado variable de competencia (capa competente). En general, el término implica
que los planos de esquistosidad no están controlados por partículas minerales con orientación
paralela. Algunos autores utilizan la expresión «clivaje de cizalla» o desplazamientos, etc.
Además, por la composición y presión de los fluidos presentes, también  por la orientación de
la red cristalina.

Esquistosidad pizarrosa. Se desarrolla en rocas de grano fino como resultado de una intensa
deformación, que produce una recristalización parcial de minerales laminares paralelos a los
planos axiales de los pliegues, i.e. perpendicular a las fuerzas compresivas. En general, esta
recristalización no borra todas las trazas de la estratificación del esquisto.

Esquistosidad axial. El término se aplica a la esquistosidad de flujo que ocurre paralelamente

al plano axial de un pliegue.

Esquistosidad de deslizamiento. Se utiliza actualmente para definir una segunda

esquistosidad. Originalmente implicaba una segunda esquistosidad a lo largo de la cual tuvo
lugar un movimiento deformando los planos de esquistosidad originales. La falsa esquistosidad
se utiliza en el mismo sentido.
Para afirmar de qué tipo de esquistosidad se trata, es imprescindible tener en cuenta las
relaciones de campo, así como la estructura microscópica. Frecuentemente se encontrarán
dificultades para determinar de qué tipo se trata. Estos términos mencionados (y a veces
otros), con pequeñas diferencias en su significado o énfasis, son los que se utilizan con mayor
frecuencia.

                                                               Tipos de Esquistosidad

 http://glosarios.servidor-alicante.com/geologia/esquistosidad

Zonas de metamorfismo.
                                      http://faculty.kutztown.edu/friehauf/beer/

En la imagen se aprecia un mapa de metamorfismo regional de los Highlands escoceses que

proporciona gran información de del tipo de roca.

  
El concepto de zonas metamórficas surgió, en un principio gracias a Grubenmann, y más tarde
fue desarrollado ampliamente por Barrow, en áreas de metamorfismo regional de las tierras
altas de Escocia.  Él fue el primero en trazar un gradiente metamórfico determinando una
secuencia de zonas metamórficas en las tierras altas escocesas. 

Cada primera aparición de un mineral índice fue tomada por el Barrow como el comienzo de
una nueva zona metamórfica. Más tarde, los principios básicos de las zonas metamórficas
fueron aclarados por el geólogo finlandés Pentti Eskola, quien introdujo el concepto de facies
metamórficas.
Las zonas son, efectivamente, «unidades de cartografía» que están definidas por la existencia
en rocas, de composición apropiada, de un mineral índice.

                                               Tabla de zonas de rocas metamórficas 

                        http://en.wikipedia.org/wiki/File:Metamorphic_zones_EN.svg

Una zona metamórfica es un área donde, como resultado de metamorfismo, la misma

combinación de minerales se produce en las rocas cama. Estas zonas se producen porque los
minerales más metamórficos  sólo son estables en ciertos intervalos de temperatura y
presión. La temperatura y la presión a la que la composición mineralógica de una roca
equilibrada puede variar lateralmente a través de un “terrano”, que en geología es una
abreviatura que se utiliza para  terrenos tectonoestratigráficos, que es un fragmento de
material de la corteza formada sobre o interrumpido por, una placa tectónica y acreción o
"sutura" de la corteza situada en la otra placa. El bloque de la corteza o fragmento conserva
su propia historia geológica distintiva, que es diferente de la de las zonas circundantes - de
ahí el término Terrano de "exótico". La zona de sutura entre un terrano y la corteza que
concede a suele identificar como una falla.
Mayor uso de terrano simplemente describe una serie de formaciones rocosas relacionadas
con una región con una preponderancia de una roca en particular o grupos de rocas.

Los dos parámetros juntos determinan el grado metamórfico. La diferencia de grado entre dos
puntos se llama el gradiente metamórfico, mientras que  las que conectan los puntos con el
mismo grado metamórfico se llaman isogradas, en geología, un rocas isogrado es un plano de
grado metamórfico constante en el campo;. Separa zonas metamórficas de diferentes
minerales metamórficos índice. 

En los mapas geológicos centrados en terrenos metamórficos (o paisajes sustentados por rocas
metamórficas), los límites entre las rocas de diferente grado metamórficos son comúnmente
demarcadas por líneas isogrado. El isogrado granate, por ejemplo, sería la primera aparición
de granate en las rocas.  Las líneas secantes son de isogrados con la forma superficial de
líneas en un mapa geológico.

Los cambios en la composición mineralógica de un terrano reflejan las diferencias en grado

metamórfico de las rocas. Los minerales que son característicos de un determinado grado
metamórfico se llaman minerales índices. La primera o la última aparición de un mineral
índice (el lugar donde se observa una reacción metamórfica) forma un isogrado fácilmente
reconocible. Una zona metamórfica es la región entre dos de planos isogrados fácilmente
reconocibles. A menudo llevan el nombre del más característicos mineral índice de la zona.

Si se produce un cierto mineral índice también depende de la composición de la roca misma.

Muchos minerales índices han complicado composiciones químicas. Si no todos los elementos
necesarios son abundantes, el mineral no crecerá. Al asignar el grado metamórfico de un
terrano, un geólogo tiene que tomar la litología de la roca en cuenta. Litologías dependen
principalmente de la roca protolito, la roca original antes de metamorfismo. Las principales
litologías son ultramáficas, máficas, félsicas (o quartzo-feldespáticas), pelítico y calcáreos.
En todos estos (y otros) litologías de diferentes combinaciones de minerales se producen en
un cierto grado. Las zonas metamórficas en estas litologías también pueden ser diferentes. 

El tipo de zonas metamórficas en un terrano también están determinadas por la forma de

metamorfismo. Esto depende de la configuración geodinámica (tectónica y magmática) en el
que el metamorfismo tuvo lugar. La secuencia de las zonas metamórficas se llama serie facies
metamórficas, y la más común de ellas es Barrovian, llamado así después de que George
Barrow quien mencionó por primera vez en 1912. En esta serie de zonas, tanto de la presión y
la temperatura aumentan gradualmente a lo largo del gradiente metamórfico.

El metamorfismo Barrovian se lleva a cabo durante el metamorfismo regional, causada por

engrosamiento de la corteza de las raíces de un cinturón orogénico (en cadenas montañosas).
Zonas Barrovian son especialmente fáciles de reconocer en las rocas pelíticas. La secuencia
de grado de zonas Barrovian es:
clorito - biotita - granate - staurolite - cianita - silimanita

A menudo, sólo una parte de la serie se puede encontrar. Otra serie facies metamórfica es la
serie Buchan, que ve un aumento rápido de la temperatura, pero un aumento relativamente
pequeño en la presión. Minerales característicos incluyen andalucita, biotita y cordierita.
Buchan metamorfismo ocurre a menudo en entornos extensionales, por ejemplo, en las
cuencas de rift. En metamorfismo de contacto (metamorfismo causado por las altas
temperaturas a baja presión en la vecindad de una intrusión ígnea) una aureola contacto local
de las zonas se forma alrededor de una fuente de calor.

En las rocas en zonas de subducción, que se transportan a grandes profundidades en las

temperaturas relativamente bajas, tipos raros de zonas metamórficas pueden desarrollarse.
Dos series de facies son los tipos franciscanos y Sanbagawa. Las rocas se caracterizan por
prehnite-pumpellyita, blueschist o facies eclogite minerales.

Facies metamórficas.

El concepto de facies metamórficas es una noción fundamental de la Petrología Metamórfica.

Este concepto reemplazó la noción de zonas de profundidad (o depozonas, epizona,
mesozona, catazona, Grubenmann y Niggli, 1924) cuando se hizo obvio que las condiciones de
temperatura (o grado metamórfico) alcanzadas durante el metamorfismo no están
necesariamente relacionadas con la profundidad a la que ocurre el metamorfismo dentro de
la tierra. El concepto de facies fue definido por Eskola (1915), quien dio la siguiente
definición (1920):

“Una facies metamórfica es un grupo de rocas caracterizadas por conjunto definido de

minerales que, bajo las condiciones de su formación, alcanzaron el equilibrio perfecto entre
ellos. La composición mineral cualitativa y cuantitativa en las rocas de una facies dada varia
gradualmente en correspondencia con las variaciones en la composición química de las
rocas”.

Eskola (1925) también definió el concepto de facies mineral, en un sentido más amplio y
aplicable tanto a rocas metamórficas como ígneas.
“Una facies mineral comprende todas las rocas que se han originado bajo condiciones de
temperatura y presión tan similares que una composición química concreta produce el mismo
conjunto de minerales...”
Subsecuentemente, Eskola (1939) escribió:

“En una facies dada se agrupan rocas para las que composiciones (químicas) globales
idénticas exhiben asociaciones minerales idénticas, pero cuya composición mineral para
composiciones (químicas) variables varía de acuerdo con leyes definidas”.

La IUGS define las facies metamórficas, siguiendo a Eskola y otros autores, como:

“Una facies metamórfica es un conjunto de asociaciones minerales repetidamente asociadas

en el tiempo y el espacio y que muestran una relación regular entre composición mineral y
composición química global, de forma que diferentes facies metamórficas (conjunto de
asociaciones minerales) se relacionan con las condiciones metamórficas, en particular
temperatura y presión, aunque otras variables, como PH2O pueden ser también
importantes”.

Una de las virtudes de la clasificación de las rocas metamórficas en base al concepto de

facies es que identifica las regularidades en el desarrollo de las asociaciones minerales, que
pueden deberse (las regularidades) a las condiciones P-T alcanzadas, pero que no intenta
precisar tales condiciones.

Debido a la gran variedad de composiciones químicas de rocas sujetas a metamorfismo, en

términos prácticos es conveniente definir un número limitado de facies que cubran las
condiciones P-T del metamorfismo. Tal y como propuso originalmente Eskola, estas facies se
definen basándose en los cambios mayores sufridos por rocas de composición basáltica.
Aunque es posible definir subfacies (ya sea para composiciones basálticas u otras
composiciones) que particionen el espacio P-T, esta práctica se ha demostrado improcedente
por la gran complejidad que del esquema de facies y subfacies desarrollable.

Eskola definió 8 facies: esquistos verdes, anfibolitas con epidota, anfibolitas, corneanas
piroxénicas, sanidinitas, granulitas, esquistos con glaucofana (o esquistos azules, como ahora
se las denomina), y eclogitas. Coombs et al. (1959) añadió las facies de las zeolitas, y una
zona de prehnita-pumpellyita, que Turner (1968) llamó facies de las metagrauvacas con
prehnita-pumpellyita. Miyashiro (1973) usó las diez facies anteriores, aunque renombró la
última como facies de prehnita-pumpellyita (que se ha subdividido en facies de prehnita-
pumpellyita, prehnita-actinolita, y pumpellyita-actinolita, aunque colectivamente que se
agrupan bajo el término facies sub-esquistos verdes). Para rocas de composición basáltica, los
minerales y asociaciones de minerales diagnósticos de estas diez facies son:
Tabla de facies

Mineral o asociación mineral diagnóstico

Facies
Zeolitas Zeolitas, como laumontita y heulandita (estos silicatos cálcicos son los
diagnósticos en lugar de prehnita, pumpellyita, o epidota)
Sub-esquistos Prehnita+pumpellyita, prehnita+actinolita, pumpellyita+actinolita (prehnita y
verdes pumpellyita son los silicatos cálcicos diagnóstico en lugar de epidota o zeolitas)
Anfibolitas con Hornblenda+albita+epidota±clorita
epidota
Anfibolitas Hornblenda+plagioclasa (Xan > 0.17)
Corneanas Clinopiroxeno+ortopiroxeno+plagioclasa (olivino estable con plagioclasa, i.e.,
piroxénicas baja P)
Sanidinitas Clinopiroxeno+ortopiroxeno+plagioclasa (olivino estable con plagioclasa, i.e.,
baja P) con variedades de muy alta temperatura como pigeonita y labradorita
rica en K
Esquistos azules Glaucofana+epidota±granate, glaucofana+lawsonita,
glaucofana+lawsonita+jadeita (albita estable)
Eclogitas Onfacita+granate (plagioclasa no estable, olivino estable con granate, i.e., alta
P)
Granulitas Clinopiroxeno+ortopiroxeno+plagioclasa (olivino no estable con plagioclasa ni
granate, i.e., P intermedia)

Las facies metamórficas se encuentran en distintas secuencias regulares. Esto da lugar al

concepto de series de facies metamórficas definido por Miyashiro (1961) como:

“una secuencia de facies metamórficas desarrolladas bajo el mismo rango de razones P/T, y
por tanto representables como sectores radiales en un diagrama P-T”.

Miyashiro (1961) distinguió cinco series de facies. Más tarde, Miyashiro (1973) las relacionó
con tipos báricos del metamorfismo: baja presión I, baja presión II (intermedio), media
presión (barroviano), alta presión I (intermedio), y alta presión II.

Texturas metamórficas.

Las texturas principales que pueden encontrarse en las rocas metamórficas son cuatro, que se
describen a continuación.

                                                           Texturas Metamórficas
                          http://www.ugr.es/~agcasco/msecgeol/secciones/petro/pet_met.htm

Texturas blásticas en rocas metamórficas. A) Granoblástica. B) Lepidoblástica. C)

Nematoblástica. D) Porfidoblástica.

a).- Textura granoblástica. Los cristales forman un mosaico de granos más o menos
equidimensionales. Los contactos entre granos tienden a formar 120º en puntos donde se
juntan tres de ellos (denominados puntos triples). Esto se debe a que esta disposición
morfológica en más estable, ya que se minimiza la superficie total de contactos entre granos
y por ende la energía de superficie, por comparación con otras disposiciones que implican
contactos al azar. Esta textura es común en rocas monominerálicas como cuarcitas y
mármoles, así como en rocas de grado metamórfico muy alto como granulitas.

b).- Textura lepidoblástica: Está definida por minerales tabulares (en general filosilicatos,
normalmente micas y cloritas) orientados paralelamente según su hábito planar. El hecho de
que esta textura presente orientación preferente de sus componentes minerales supone que
las rocas con esta textura presentan fábrica planar (o plano-lineal), lo que confiere a la roca
una anisotropía estructural (foliación) según la cual tiende a exfoliarse. Estas rocas
presentan, por tanto, comportamientos mecánicos contrastados según las direcciones
perpendicular y paralela a la superficie de foliación. Esta textura es la típica de metapelitas
(pizarras, micacitas, esquistos y gneises pelíticos).
c).- Textura nematoblástica: Está definida por minerales prismáticos o aciculares (e.g.,
inosilicatos, normalmente anfíboles) orientados paralelamente según su hábito elongado en
una dirección. Las rocas con esta textura presentarán fábrica lineal (o plano-lineal), lo que
igualmente les confiere una anisotropía estructural (lineación) según la cual las rocas tienden
a escindirse. Esta textura es típica de anfibolitas y algunos gneises y mármoles anfibólicos.

d).- Textura porfidoblástica: Está definida por la presencia de blastos de tamaño de grano
mayor (i.e., porfidoblastos) que el resto de los minerales que forman la matriz en la que se
engloban. La matriz por su parte puede tener cualquiera de las texturas anteriores (grano-,
lepido- o nematoblástica), o una combinación de ellas. Cualquier tipo de roca metamórfica
puede tener textura porfidoblástica, y los porfidoblastos pueden ser de cualquier mineral que
la forme.

Clasificación de las rocas metamórficas

A partir de los criterios de tipo y grado de metamorfismo, texturas, estructuras y fábricas, y

composición de la roca original, se pueden clasificar las rocas metamórficas. Las más
comunes son las que siguen.

Pizarra y filita: Rocas pelíticas de grano muy fino a fino. Está compuestas esencialmente de
filosilicatos (micas blancas, clorita,...) y cuarzo (si es muy abundante puede denominarse
entonces cuarzofilita); los feldespatos (albita y feldespato potásico) también suelen estar
presentes. Este tipo de roca presentan foliación por orientación preferente de los minerales
planares (filosilicatos), y son fácilmente fisibles.

Pizarra
 http://thelandcommunity.
blogspot.com/2011/12/geology.html

En la imagen, una roca metamórfica llamada pizarra, que es homogénea y formada por la
compactación de arcillas. Se presenta generalmente en un color opaco azulado oscuro y
dividida en lajas u hojas planas siendo, por esta característica, utilizada en cubiertas y como
antiguo elemento de escritura.

Esquisto: Roca pelítica de grano medio a grueso y con foliación marcada (en este caso de
denomina esquistosidad). Los granos minerales pueden distinguirse a simple vista (en contra
de las filitas y pizarras). Los componentes más abundantes son moscovita, biotita,
plagioclasas sódicas, clorita, granates, polimorfos del silicato de aluminio (andalucita,
silimanita, distena), etc. A veces pueden tener altas concentraciones de grafito, por lo que
toman un color oscuro (al igual que las pizarras y filitas).

La roca metamórfica llamada esquisto

                          http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/SchistUSGOV.jpg

                                                                         geneis

                            http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/Gneiss.jpg

En la imagen, “gneis” una roca metamórfica compuesta por los mismos minerales que el
granito (cuarzo, feldespato y mica) pero con orientación definida en bandas, con capas
alternas de minerales claros y oscuros. A veces presenta concreciones feldespáticas
distribuidas con regularidad, denominándose en este caso gneis ocelado.

Anfibolita: Roca compuestas esencialmente por anfíboles (en general hornblenda) y

plagioclasa de composición variable. La esquistosidad no suele estar muy desarrollada,
aunque los prismas de anfíbol suelen estar orientados linealmente (lo cual genera lineación).
Proceden en su mayoría de rocas ígneas básicas (ortoanfibolitas) y margas (paraanfibolita).

   Anfibolita

                   http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9e/Mineraly.sk_-
_amfibolit.jpg

La imagen muestra a la roca, La anfibolita es un tipo de roca metamórfica compuesta en su

mayor parte de minerales anfíboles. Son las rocas más antiguas jamás encontradas, con una
edad aproximada de entre 4.200 y 4.300 millones de años.

Mármol: Roca de grano fino a grueso compuesta esencialmente por carbonatos (calcita y/o
dolomita) metamórficos. Normalmente, los mármoles no presentan foliación, debido a la
ausencia o escasez de minerales planares. Su estructura es variada, aunque abundan la
masiva y bandeada, y su textura es típicamente granoblástica. Su color es muy variado, desde
blanco, gris, rosa a verde. 

Resultan de la recristalización de rocas calizas de cualquier tipo, por lo que no pueden

observarse los componentes originales como bioclastos, oolitos, etc. Los mármoles no deben
confundirse con calizas esparíticas sedimentarias, que sí presentan los componentes
originales, aunque más o menos modificados por los procesos diagenéticos. De hecho, gran
parte de las rocas que comercialmente se conocen con el nombre de mármol, son rocas
carbonatadas sedimentarias.

El Mármol
                             http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/MarbleUSGOV.jpg

En la imagen, Mármol, una roca metamórfica compacta formada a partir de rocas calizas
que, sometidas a elevadas temperaturas y presiones, alcanzan un alto grado de cristalización

Cuarcita: Roca de grano medio a fino, constituida esencialmente por cuarzo (más del 80 %) y
algo de micas y/o feldespatos. Las cuarcitas derivan de rocas sedimentarias detríticas ricas en
cuarzo (areniscas cuarcíticas) con las que no deben confundirse. Son rocas masivas o
bandeadas, sin foliación marcada y textura granoblástica deformada o no.

                                                                cuarcita
             
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Quartzite_2_jpg.jpg

En la imagen, La cuarcita,  se forma por recristalización a altas temperaturas y presión.  La
cuarcita carece de foliación (es una roca metamórfica sin foliación) Si presenta capas de
ojuelas paralelas de mica blanca la roca obtiene una estructura esquistosa y pasa a llamarse
esquisto de cuarzo.2 3 Tiene una meteorización lenta y produce suelos inusualmente
delgados y magros. Su resistencia a la erosión hace que formaciones de cuarcita sobresalgan
en el paisaje, como es el caso de numerosas crestas en los montes Apalaches.

Corneana: Roca no esquistosa desarrollada por metamorfismo de contacto sobre rocas

originariamente pelíticas. La composición mineral es muy similar a la de los esquistos, aunque
presentan algunas diferencias mineralógicas, como cordierita y andalucita. La textura es
granoblástica, la estructura generalmente masiva masiva y la fábrica no orientada. Cuando
una roca metamórfica es de contacto suele ser adjetivada con el término “corneánico/a”,
independientemente que su composición sea o no pelítica (e.g., mármoles corneánicos).
  

Corneana
                               http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/Hornfels.jpg

En la imagen, Coreana, un tipo de roca metamórfica de contacto, muy dura, capaz de resistir
la acción glacial, que se produce al hornearse y endurecerse por el calor de las masas ígneas
intrusivas. 
Son conocidas como Hornfels que es una palabra alemana, que significa "piedra con forma de
cuerno", debido a su frecuente asociación con el "Glacial del Matterhorn", en los Alpes. La
mayoría de los Hornfels son de grano fino, y mientras que las rocas originales (tales como las
calizas, areniscas o pizarras) pueden ser más o menos fisibles en función de la existencia o
no de planos de fractura, este tipo de estructura no se da en las hornfels. El color usual en
estas rocas va desde el marrón oscuro al negro, con lustro derivado de la presencia de
cristales de mica, negra brillante.

Serpentinita: Roca compuesta esencialmente por minerales del grupo de la serpentina

(antigorita, crisoltilo, lizardita...), con proporciones variadas de clorita, talco, y carbonatos
(calcita, magnesita). Son rocas generalmente masivas, aunque pueden presentar cierto
bandeado composicional. Proceden de rocas ultrabásicas, constituidas esencialmente por
olivino y piroxenos, hidratadas durante el proceso metamórfico. Estas rocas son conocidas
comercialmente como mármoles verdes, aunque en sentido estricto no son mármoles.
Estos tipos descritos pueden proceder una misma roca, difiriendo en cuanto al grado
metamórfico sufrido. Así por ejemplo, una pelita (o metapelita) de grado muy bajo se
denomina en general filita o pizarra, en grado bajo sería una micacita o un esquisto, en grado
medio un esquisto y en grado alto un esquisto o un gneis pelítico; una roca máfica sería un
esquisto verde en grado bajo (esquisto con abundante clorita y albita) o una anfibolita en
grado medio.
Las rocas metamórficas foliadas (e.g., esquistos, gneises) no han sido especialmente
utilizadas como material de construcción debido a la fuerte anisotropía que presentan en
cuanto a sus características mecánicas, que suponen una fácil exfoliación y rotura
paralelamente a la superficie de foliación y/o lineación.

Serpentinita

         http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e0/Serpentinite.JPG

En la imagen, La serpentinita es una roca metamórfica compuesta principalmente de

serpentina. Las serpentinitas se forman cuando rocas máficas son alteradas por la circulación
de agua hidrotermal en un proceso llamado serpentinización. Los protolitos de la
serpentinita pueden ser la dunita o la peridotita entre otros. La serpentinización es un
proceso exotérmico donde se consume agua y se libera calor.

  
Bibliografía

http://en.wikipedia.org
http://www.ugr.es/~agcasco/msecgeol/secciones/petro/pet_met.htm
http://www.ugr.es/~agcasco/msecgeol/secciones/petro/pet_met.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Metamorphic_zone

http://sedimentologiandina.blogspot.com/2010/02/informe-tecnico-de-geologia-de.html

Posted by ale at 02:21

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