Tema 4 Metamorfismo y Rocas metamórficas 2024
- 1. TEMA 4 (II) LAS ROCAS METAMÓRFICAS
- 2. METAMORFISMO Y ROCAS METAMÓRFICAS • El metamorfismo es el conjunto de procesos por los que rocas preexistentes, sin fundirse, se transforman en rocas metamórficas por aumentos de la presión, la temperatura o la acción de fluidos químicamente activos. Se denomina protolito a una roca que es un precursor de una roca metamórfica, es decir, que representa su estado antes de sufrir los efectos del metamorfismo.
- 3. FACTORES DEL METAMORFISMO • Temperatura. • Aumenta con la profundidad (gradiente geotérmico= 30ºC/Km). • A partir de cierta profundidad el gradiente disminuye (10ªC/Km). • A unos 35 Km está entre 400 y 700ªC. • Aumenta en zonas próximas a las dorsales y en zonas de subducción. • Presión. Aumenta con la profundidad (0,3 kb/Km) • Presión de confinamiento: acción conjunta de la presión listostática y de fluidos • Presión litostática: debida al peso de las rocas • Presión de fluidos: debida a los fluidos contenidos en las rocas • Presión dirigida: de origen tectónico. • Presencia de fluidos hidrotermales. Cambios debidos a la incorporación de sustancias externas disueltas en fluidos químicamente activos. 1 Kb= 1000Kg/cm2
- 5. FACTORES METAMÓRFICOS • Efecto de la presión sobre los granos de los minerales
- 6. PROCESOS METAMÓRFICOS • El calor provoca dos efectos: • Recristalización: los granos más finos de los cristales se unen en otros de mayor tamaño. • Cambios en la estructura cristalina: los iones se distribuyen de forma distinta para adaptarse a la Tª. • La presión provoca cambios en la estructura cristalina que generalmente dan lugar a rocas más compactas y densas. • Los fluidos actúan de dos formas: • Son catalizadores, facilitando así los procesos metamórficos • Provocan la recristalización de los minerales que se alargan en una dirección (perpendicular a los esfuerzos tectónicos).
- 7. TIPOS DE METAMORFISMO • Metamorfismo térmico o de contacto. La alta Tª, afecta a las rocas que se encuentran en contacto con magmas. Generan aureolas de metamorfismo, como las cuarcitas y algunos mármoles. • Metamorfismo estático o de enterramiento: Se caracteriza por el incremento de presión y Tª debido al enterramiento gradual de las rocas en profundas cuencas sedimentarias marinas. • Metamorfismo de presión, dinámico o cataclástico. Se da en zonas donde las rocas se ven sometida a altas presiones dirigidas • Metamorfismo hidrotermal o metasomatismo. Ligados a fluidos químicamente activos. • Metamorfismo regional. Se produce en zonas donde las rocas se ven sometidas a intensa presión durante largos periodos (fuerzas tectónicas). • Metamorfismo de impacto.
- 8. TIPOS DE METAMORFISMO Brecha de falla Altas presiones dirigidas. Estas rocas no suelen tener foliación. Altas temperaturas afectan a las rocas que se encuentran en contacto con magmas. Generan aureolas de metamorfismoy rocas sin foliación. las rocas se ven sometidas a una intensa presiónderivada de fuerzas tectónicas durante largos periodos.Generalmente estas rocas presentan foliación.
- 9. TIPOS DE METAMORFISMO Las nuevas rocas formadas tienenminerales recristalizadosy dispuestos en planos de esquistosidad horizontales:presentanfoliación. las rocas que recibenel impacto se pulverizano funden, pero las de alrededor se transformanen rocas metamórficasde composiciónparticular. Suele darse en zonas cercanas a intrusiones magmáticas que inyectansus fluidos residuales en las rocas encajantes.
- 10. MINERALES ÍNDICE Y GRADO METAMÓRFICO • Dentro del metamorfismo existe una gradación de intensidad metamórfica. • Dicha gradación se reconoce por los minerales metamórficos que se van formando. A estos minerales se les conoce como minerales índice. • Los minerales índice se utilizan como indicadores del ambiente metamórfico en el que se formaron.
- 11. GRADO METAMÓRFICO 1. Metamorfismo de grado bajo: bajas presiones y Tª inferiores a 200 ºC. 2. Metamorfismo de grado medio: rangos de presión y Tª moderados (200-600 ºC). 3. Metamorfismo de grado alto: a altas presiones y temperaturas (>600 ºC). • A medida que aumenta el grado de metamorfismo los minerales tienen cristales más grandes y son estables a temperaturas y presiones altas.
- 12. METAMORFISMO DE LAS LUTITAS • Evolución de la mineralogía por metamorfismo gradual de una lutita.
- 13. TEXTURA DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS • Es la medida, forma y distribución de los grandes minerales de la roca metamórfica que se observa al microscopio o con la lupa. 1. Texturas cristaloblásticas: formadas por formación o crecimiento de nuevos minerales en un medio ya sólido. • La blástesis o crecimiento de minerales consiste en que cuanto más intensas sean las condiciones que llevan al metamorfismo, mayor será el tamaño de los minerales que se forman. • Hay cuatro tipos de texturas cristaloblásticas básicas. 2. Texturas formadas en el metamorfismo dinámico: cataclástica (con fragmentos triturados y poco cementados) y milonítica (con fragmentos muy triturados y muy cementados y grandes minerales estirados de aspecto foliado).
- 14. TEXTURAS CRISTALOBLÁSTICAS • Textura granoblástica: mosaico de granos minerales ± de la misma medida (ej. cuarzo, calcita) En cuarcitas, mármoles y corneanas en metamorfismo regional y de contacto. • Textura nematoblástica: granos minerales prismáticos paralelos entre sí (ej. inosilicatos como los anfíboles) que le dan a la roca una estructura con lineación. En anfibolitas y gneises anfibolíticos • Textura lepidoblástica: granos minerales laminares orientados paralelos entre sí (ej. Filosilicatos como micas y cloritas) que le dan a la roca una estructura con foliación. En pizarras, micacitas, esquistos y gneises lutíticos. • Textura porfidoblástica: granos minerales grandes rodeados de matriz de granos minerales pequeños; la matriz puede tener textura grano-, lepido- y/o nematoblàstica. En cualquier tipo de roca metamórfica formada a partir de roca magmática.
- 15. • Formadas en el metamorfismo dinámico • Textura cataclástica : con fragmentos triturados y poco cementados). • Textura milonítica: con fragmentos muy triturados y muy cementados y grandes minerales estirados de aspecto foliado. TEXTURAS CATACLÁSTICAS Y MILONÍTICAS
- 16. ESTRUCTURA DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS • Es el aspecto de la roca, apreciable a simple vista, que se refiere a la existencia o no de orientación de los grandes minerales y depende de si la roca ha sufrido deformación tectónica o no. • Las estructuras son el reflejo macroscópico de las texturas; por lo tanto, a cada estructura le corresponde una textura. • Tipo de estructuras de las rocas metamórficas: • Estructuras sin orientación. Si las rocas no han sufrido deformación, los granos minerales no se orientan. Por ejemplo, estructura masiva de los mármoles, cuarcitas y corneanas (típicas del metamorfismo de contacto). La textura es granoblástica. • Estructuras con orientación. Los granos minerales, laminares o prismáticos, de rocas deformadas por presión dirigida se colocan con su máxima longitud perpendicular a la presión dirigida (se aprovecha mejor el espacio).
- 17. ESTRUCTURAS CON ORIENTACIÓN • La disposición orientada se consigue por realineaciónde los granos minerales,recristalizando en la dirección de orientación preferente o alargándose por deformación. • La foliación y la lineación originan superficies o líneas que facilitan la rotura de la roca a favor de estas superficies o líneas (clivaje). • Lineación. Desarrollo de estructuras lineales de minerales prismáticos (ej. inosilicatoscomo las anfibolitas) y orientadas en el espacio como respuesta a una presión tectónica dirigida. • Foliación. Desarrollo de estructuras planares(apilados como páginas de un libro) de minerales laminares (ej. filosilicatos como las micas) orientadas en el espacio como respuestaa una presión tectónica dirigidaasociada al metamorfismo regional. Aparece en pizarras, filitas, esquistos y gneis, (metamorfismo regionalde las lutitas). LINEACIÓN FOLIACIÓN
- 18. TIPOS DE FOLIACIÓN • PIZARROSIDAD. Foliación con planos muy finos formados por granos minerales laminares microscópicos. Metamorfismo de grado bajo. • La roca se rompe, fácilmente, en láminas lisas y delgadas (pizarras) o un poco onduladas y con brillo satinada (filitas). • ESQUISTOSIDAD. Foliación con planos un poco más gruesos formatos por granos mineraleslaminares visibles (micas) y por otros minerales no orientados que dificultan la rotura plana (cuarzo y feldespato aplanados). Metamorfismo de grado medio. • La roca se rompe, con más dificultad, en placas escamosas (más onduladas y rugosas). • BANDEADO GNEÍSICO. Foliación en la que alternan bandas oscuras esquistosas con minerales laminares (biotita) y bandas claras granoblàstiques con minerales no laminares (cuarzo y feldespato). Metamorfismo de grado alto • La roca suele romperse irregularmente, aunquetiene foliación. Filitas Pizarrosidad Esquistosidad Bandeado Gneísico
- 20. ROCAS METAMÓRFICAS FOLIADAS • Milonitas. Rocas cataclásticas. • Pizarras. Foliación pizarrosa. • Filitas. Foliación pizarrosa. • Esquistos. Foliación esquistosa. • Gneis. Foliación gnéisica. • Migmatita. Bandeado gnéisico.
- 21. ROCAS METAMÓRFICAS FOLIADAS • Milonitas. Rocas cataclásticas. • Pizarras. Foliación pizarrosa. • Filitas. Foliación pizarrosa. • Esquistos. Foliación esquistosa. • Gneis. Foliación gnéisica. • Migmatita. Bandeado gnéisico.
- 22. ROCAS METAMÓRFICAS FOLIADAS • Milonitas. Rocas cataclásticas. • Pizarras. Foliación pizarrosa. • Filitas. Foliación pizarrosa. • Esquistos. Foliación esquistosa. • Gneis. Foliación gnéisica. • Migmatita. Bandeado gnéisico.
- 23. ROCAS METAMÓRFICAS NO FOLIADAS • Brechas de falla. Rocas cataclásticas. • Corneanas y cornubitas. T. cristaloblástica. • Cuarcitas. T. cristaloblástica. • Mármol. T. cristaloblástica. • Anfibolita. T. cristaloblástica.
- 24. ROCAS METAMÓRFICAS NO FOLIADAS • Brechas de falla. Rocas cataclásticas. • Corneanas y cornubitas. T. cristaloblástica. • Cuarcitas. T. cristaloblástica. • Mármol. T. cristaloblástica. • Anfibolita. T. cristaloblástica.