Tema de metamorfismo de 1º de bachillerato. Tipos de metamorfismo y principales rocas metamórficas, Texturas metamorficas, facies metamórficas.

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El metamorfismo es el conjunto de reacciones en estado sólido que afectan a una
roca (de cualquier tipo, sedimentaria, ignea o metamórfica) sometida a unas
condiciones de presión y temperatura diferente a las de su origen.
Las transformaciones que sufren las rocas son de dos tipos:
Mineralógicas, ya que los minerales que las constituyen dejan de ser
estables, reaccionando entre sí y produciendo reajuste internos, que conllevan la
aparición de nuevos minerales.
Texturales: en función de las condiciones a las que están sometidos, se
reorganizan los componentes de las rocas modificándose la textura.
METAMORFISMO

3. Factores de metamorfismo
Presión
Presión litostática
Presión de fluidos
Presión dirigida o de estrés
Temperatura
Presencia de
fluidos
Tiempo
FACTORES DE METAMORFISMO

4. El incremento de presión que pueden sufrir las rocas se puede deber a varios
motivos. En función de ello, se distinguen tres tipos de presión que provocan el
metamorfismo:
• Presión litostática o de carga: aumenta con la profuncidad debido a las
rocas situadas encima.
• Presión de fluidos: Presión a la que suelen encontrarse sometidos los
fluidos que ocupan los poros que presentan las rocas.
• Presión dirigida o de estrés: los movimientos tectónicos (colisión
continental, zonas de subducción) pueden hacer variar la presión a la que
está sometida una roca. Produce cambios texturales y la esquistosidad de
las rocas.
FACTORES DE METAMORFISMO: LA PRESIÓN

5. Temperatura: La temperatura también aumenta con la
profundidad (gradiente geotérmico), pero puede verse
afectada por otros procesos, como la existencia zonas
del manto más calientes (zonas de dorsal, puntos
calientes) o el ascenso de magmas.
Provoca cambios mineralógicos, con frecuencia
potenciados por la variación de agua y la presencia de
fluidos. El rango oscila entre 150º y un valor máximo en
el comienzo de la fusión: entre 700º y 1000º.
FACTORES DE METAMORFISMO: LA TEMPERATURA

6. Por lo general, se acepta que el metamorfismo es un proceso isoquímico (no
hay introducción de componentes externos a la roca) y se produce por cambios
de presión y temperatura. Pero, en determinadas situaciones, el metamorfismo
se produce por la introducción de componentes extraños a la roca
(metamorfismo aloquímico o metasomatismo).
En las últimas fases de la consolidación magmática, se produce la emisión de
fluidos, con una composición rica en volátiles que pueden reaccionar con la
roca encajante.
Este fenómeno también se produce por la circulación de agua subterráneas en
las proximidades de un magma.
En el metamorfismo se produce el cambio en una o varias de las condiciones de
origen de las rocas, presión, temperatura o composición.
FACTORES DE METAMORFISMO: PRESENCIA DE FLUIDOS

7. Según su intensidad, el metamorfismo puede dividirse en tres zonas:
1. Epizona: es la zona más externa. La temperatura es menor de 300 ºC. En esta
zona las rocas características son las pizarras.
2. Mesozona: zona intermedia. Temperatura entre 300 y 500 ºC. Las rocas típicas
son los esquistos y micacitas.
3. Catazona: la zona más interna. La temperatura es mayor de 500 ºC y la
presión muy alta. La roca típica son los gneis.
ZONAS DE METAMORFISMO

8. • Hundimiento de las rocas por aporte de sedimentos . Implica un aumento de
Temperatura y de Presión
• Rozamiento en fallas . Aumento de Temperatura
• Plegamientos tectónicos . Aumento de Presión
• Presión de fluidos y reacciones químicas . Aumento de Presión
• Ascensión de magmas . Aumento de Temperatura
• Tectónica de placas: Subducción . Aumento de Temperatura
• Tectónica de placas: Choques continentales . Aumento de Presión y Temperatura
CONDICIONES QUE PROPICIAN EL METAMORFISMO

9. El conocimiento de los intervalos
de presión y temperatura en los
que se producen estas
transformaciones reacciones ha
permitido establecer las facies
metamórficas (conjunto de rocas
metamórficas recristalizadas en un
mismo intervalo de presión y
temperatura).
FACIES METAMÓRFICAS

10. Facies de alta presión: aumento de la
presión manteniendo bajas temperaturas.
Características de zonas de colisión
continental reciente, o del prisma de
acreción en las zonas de subducción. Facies
de Esquistos azules y Eclogitas.
Facies de alta temperatura: aumento de la
temperatura y manteniendo bajas
presiones. Características de las zonas
próximas a una intrusión plutónica
(metamorfismo de contacto). Facies de
Corneanas (epidóticas, hornbléndicas
piroxénicas, y sanidínicas, según
aumentamos la temperatura)
Facies intermedias: aumento simultáneo
de presión y temperatura. Características
del metamorfísmo regional. Facies de
Zeolitas, Prehnita- Pumpellita, Esquistos
verdes, Anfibolitas, y Granulitas.

11. El aumento de temperatura y presión puede dar lugar a la fusión de la roca, bien
parcialmente, produciendo un bandeado, o de forma total. Cuando esto último
sucede se dice que se ha producido anatexia.
Se denomina anatexia al proceso de fusión de las rocas en el interior de la corteza. Los
primeros minerales que funden son el cuarzo y el feldespato, mientras que pueden
permanecer en estado sólido las micas y otros minerales de elevado punto de fusión. Si
el proceso se detiene en esta fase, sin fusión total, la roca se llama migmatita. Si se
alcanza condiciones de fusión de toda la roca y luego desciende la temperatura, el
magma recristalizará formando un granito llamado granito de anatexia.

12. La clasificación del metamorfismo se basa en
criterios variados:
a) La extensión del área sobre la que se
produce el proceso (m. regional, m. local).
b) Contexto geológico (orogénico, de
enterramiento, de fondo oceánico,...).
c) El principal factor (P, T, PH2O, deformaciones)
del metamorfismo (m. térmico).
d) La causa particular de un metamorfismo
específico (m. de impacto, m. hidrotermal, m.
de incendio, m. de relámpago,...)
TIPOS DE METAMORFISMO
e) Si el metamorfismo resultó de un solo evento o de más de uno (monometamorfismo,
polimetamorfismo).
f) Si va acompañado de incremento o descenso de temperatura (m. progrado, m.
retrogrado).

13. 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.
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. Las rocas de metamorfismo regional presentan diferentes tipos de
texturas laminadas (pizarrosidad, esquistosidad, bandeado) orientadas de forma
perpendicular a la presión.
Metamorfismo regional

16. Zonas de Subducción: Se van a
generar dos cinturones
metamórficos, uno en facies de
alta presión, más
próximo a la fosa, en el prisma de
acreción de la placa que no
subduce, y otro en facies alta
temperatura por metamorfismo
de contacto, alrededor de los
magmas generados por la fusión
de la placa que subduce.
El metamorfismo producido en relación con la tectónica global va a ser diferente
según el tipo de límite donde se produzca:

17. Zonas de colisión continental:
El metamorfismo regional de estas zonas, presenta una gran complejidad, puesto
que puede mostrar características heredadas del periodo de subducción.
Debido al proceso de colisión, en un primer momento se produce un
metamorfismo de alta presión debido al apilamiento de grandes escamas
tectónicas.
Con posterioridad, comienza a producirse un aumento de la temperatura, variando
las condiciones del metamorfismo, que puede llegar a borrar las huellas del los
anteriores.

18. pizarra
Gneiss
Filita
Esquisto

19. Zonas de falla transformante: El metamorfismo en estas zonas generalmente se
corresponde con el de tipo dinámico.
Zonas de Dorsal : Metamorfismo de fondo oceánico (metasomatismo). En las zonas
próximas a la dorsal, la circulación de agua procedente del magma, y del agua de
mar infiltrada en las grietas y calentada por este, producen un metamorfismo muy
característico en las rocas de los fondos oceánicos.

20. Es un metamorfismo de alta temperatura, que se
produce en las rocas encajantes de un magma. En
estas rocas se produce una aureola de
metamorfismo, más intenso cuanta mayor es la
proximidad al magma. Las rocas que forman la
aureola se denominan corneanas, y se caracterizan
por ser de grano fino
Metamorfismo de contacto o térmico

22. Metamorfismo de impacto
También llamado metamorfismo de choque, ocurre
por el efecto de ondas de choque producidas por
impactos de meteoritos, explosiones nucleares o
ensayos de laboratorio. En este metamorfismo se
alcanzan presiones de hasta 1.000 kbar y
temperaturas muy elevadas.
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 o del fondo del
cráter.

23. En zonas de falla se produce en niveles
superiores la trituración mecánica de las
rocas en contacto, produciéndose una roca
característica, denominada brecha de
falla. En niveles inferiores, aumenta la
temperatura y la circulación de fluidos, y
con ellos la recristalización. Se originan
unas rocas foliadas llamadas milonitas.
Metamorfismo dinámico o cataclástico

24. Es un metamorfismo no isoquímico (cambia la composición de la roca). Se
produce por la circulación de fluidos hidrotermales en la proximidades de un
magma. Se producen intercambios de iones entre la roca y el fluido, generando
nuevos minerales. Un tipo especial es el metamorfismo de fondo oceánico.
En ocasiones se pone de manifiesto por la presencia de un mineral llamado
turmalina
Metasomatismo

25. 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.
Metamorfismo de enterramiento

27. Tipo Localización Factor que predomina
Regional Zonas de subducción y de
colisión de placas (obducción)
Presión y temperatura
De enterramiento Zonas de subsidencia Presión
Dinamometamorfismo Planos de falla Presión (temperatura)
Térmico o de contacto Alrededor de las masas
intrusivas magmáticas, dando
lugar a una aureola de
contacto. Dentro de los
orógenos
Temperatura
Metasomatismo Intrusiones magmáticas,
zonas de dorsal y puntos
calientes
Temperatura
De impacto Zonas de impacto de
meteoritos
Presión y temperatura

28. PROCESOS METAMÓRFICOS
Son los cambios que sufren las rocas por la acción de los agentes del
metamorfismo, hasta convertirse en nuevas rocas metamórficas.
Pueden ser estructurales o químicos
Procesos metamórficos
Rotura
Se debe a
presiones
dirigidas. La roca
se rompe y
adquiere una
nueva textura
Recristalización
Se forman
cristales de
mayor tamaño,
dando a la roca
aspecto más
cristalino
Orientación
Se debe a presiones
dirigidas. Origina
foliación y
bandeado de
minerales que
destaca en la masa
de la roca
Formación de nuevos
minerales
Los minerales
inestables reaccionan
entre sí, formando
otros nuevos, que son
metamórficos

29. Rotura Recristalización
Orientación
Formación de nuevos
minerales

31. TEXTURA DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Texturas metamórficas según
el tamaño de grano
Granoblástica
Todos los granos
minerales son
aproximadamente del
mismo tamaño (mármol
o la cuarcita)
Lepidoblástica
Los minerales se ordenan
en planos paralelos.
(esquistos y algunos
gneis)
Porfidoblástica
Presentan algunos
cristales mayores que el
resto. Los cristales
pueden estar orientados
en el espacio como
consecuencia de las
presiones dirigidas
Se pueden distinguir texturas en función del tamaño de grano o en
función de la orientación de los cristales que forman la roca

32. Texturas metamórficas según la orientación de los cristales
Textura con foliación
Gneisica (cristales muy
grandes)
Esquistosa (cristales
grandes)
Pizarrosa
(cristales muy pequeños)
Textura sin foliación

33. PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS

35. Rocas metamórficas
Roca Protolito
Minerales
principales
Observaciones Imagen
Esquisto azul Basalto Glaucofana
Su color azul se debe a la presencia
de glaucofana
Filita Lutita, pizarra
Moscovita, cuarzo
, clorita
Metamorfismo intermedio entre las
pizarra y el esquisto
Granulita Basalto
Piroxeno,
plagioclasa,
feldespato
Metamorfismo de altas
temperaturas; común en dorsales
oceánicas
Migmatita
Presenta vetas sinuosas, fruto de su
alto grado de metamorfismo

36. Rocas metamórficas
Roca Protolito
Minerales
principales
Observaciones Imagen
Antracita Hulla, lignito Carbono Es un tipo de carbón
Corneana
Caliza, arenisca,
pizarra
Muy dura, capaz de resistir
la erosión glacial
Eclogita Basalto, gabro Granate, piroxeno
Resultado de un metamorfismo
intenso del basalto o gabro
Espilita BasaltO
Albita, clorita,
calcita
Se forma en las dorsales centro-
oceánicas