Metamorfismo y rocas metamórficas

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

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Metamorfismo y rocas metamórficas

  1. 1. http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=b0kxAtBxyqEEl metamorfismo es el conjunto de reacciones en estado sólido que afectan a unaroca (de cualquier tipo, sedimentaria, ignea o metamórfica) sometida a unascondiciones 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 serestables, reaccionando entre sí y produciendo reajuste internos, que conllevan laaparición de nuevos minerales.Texturales: en función de las condiciones a las que están sometidos, sereorganizan los componentes de las rocas modificándose la textura.METAMORFISMO
  2. 2. Factores de metamorfismoPresiónPresión litostáticaPresión de fluidosPresión dirigida o de estrésTemperaturaPresencia defluidosTiempoFACTORES DE METAMORFISMO
  3. 3. El incremento de presión que pueden sufrir las rocas se puede deber a variosmotivos. En función de ello, se distinguen tres tipos de presión que provocan elmetamorfismo:• Presión litostática o de carga: aumenta con la profuncidad debido a lasrocas situadas encima.• Presión de fluidos: Presión a la que suelen encontrarse sometidos losfluidos que ocupan los poros que presentan las rocas.• Presión dirigida o de estrés: los movimientos tectónicos (colisióncontinental, zonas de subducción) pueden hacer variar la presión a la queestá sometida una roca. Produce cambios texturales y la esquistosidad delas rocas.FACTORES DE METAMORFISMO: LA PRESIÓN
  4. 4. Temperatura: La temperatura también aumenta con laprofundidad (gradiente geotérmico), pero puede verseafectada por otros procesos, como la existencia zonasdel manto más calientes (zonas de dorsal, puntoscalientes) o el ascenso de magmas.Provoca cambios mineralógicos, con frecuenciapotenciados por la variación de agua y la presencia defluidos. El rango oscila entre 150º y un valor máximo enel comienzo de la fusión: entre 700º y 1000º.FACTORES DE METAMORFISMO: LA TEMPERATURA
  5. 5. Por lo general, se acepta que el metamorfismo es un proceso isoquímico (nohay introducción de componentes externos a la roca) y se produce por cambiosde presión y temperatura. Pero, en determinadas situaciones, el metamorfismose 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 defluidos, con una composición rica en volátiles que pueden reaccionar con laroca encajante.Este fenómeno también se produce por la circulación de agua subterráneas enlas proximidades de un magma.En el metamorfismo se produce el cambio en una o varias de las condiciones deorigen de las rocas, presión, temperatura o composición.FACTORES DE METAMORFISMO: PRESENCIA DE FLUIDOS
  6. 6. 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 estazona las rocas características son las pizarras.2. Mesozona: zona intermedia. Temperatura entre 300 y 500 ºC. Las rocas típicasson los esquistos y micacitas.3. Catazona: la zona más interna. La temperatura es mayor de 500 ºC y lapresión muy alta. La roca típica son los gneis.ZONAS DE METAMORFISMO
  7. 7. • Hundimiento de las rocas por aporte de sedimentos . Implica un aumento deTemperatura 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 TemperaturaCONDICIONES QUE PROPICIAN EL METAMORFISMO
  8. 8. El conocimiento de los intervalosde presión y temperatura en losque se producen estastransformaciones reacciones hapermitido establecer las faciesmetamórficas (conjunto de rocasmetamórficas recristalizadas en unmismo intervalo de presión ytemperatura).FACIES METAMÓRFICAS
  9. 9. Facies de alta presión: aumento de lapresión manteniendo bajas temperaturas.Características de zonas de colisióncontinental reciente, o del prisma deacreción en las zonas de subducción. Faciesde Esquistos azules y Eclogitas.Facies de alta temperatura: aumento de latemperatura y manteniendo bajaspresiones. Características de las zonaspróximas a una intrusión plutónica(metamorfismo de contacto). Facies deCorneanas (epidóticas, hornbléndicaspiroxénicas, y sanidínicas, segúnaumentamos la temperatura)Facies intermedias: aumento simultáneode presión y temperatura. Característicasdel metamorfísmo regional. Facies deZeolitas, Prehnita- Pumpellita, Esquistosverdes, Anfibolitas, y Granulitas.
  10. 10. El aumento de temperatura y presión puede dar lugar a la fusión de la roca, bienparcialmente, produciendo un bandeado, o de forma total. Cuando esto últimosucede se dice que se ha producido anatexia.Se denomina anatexia al proceso de fusión de las rocas en el interior de la corteza. Losprimeros minerales que funden son el cuarzo y el feldespato, mientras que puedenpermanecer en estado sólido las micas y otros minerales de elevado punto de fusión. Siel proceso se detiene en esta fase, sin fusión total, la roca se llama migmatita. Si sealcanza condiciones de fusión de toda la roca y luego desciende la temperatura, elmagma recristalizará formando un granito llamado granito de anatexia.
  11. 11. La clasificación del metamorfismo se basa encriterios variados:a) La extensión del área sobre la que seproduce el proceso (m. regional, m. local).b) Contexto geológico (orogénico, deenterramiento, de fondo oceánico,...).c) El principal factor (P, T, PH2O, deformaciones)del metamorfismo (m. térmico).d) La causa particular de un metamorfismoespecífico (m. de impacto, m. hidrotermal, m.de incendio, m. de relámpago,...)TIPOS DE METAMORFISMOe) 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).
  12. 12. Se produce por el efecto simultáneo de un aumento de la presión y de latemperatura durante largos períodos de tiempo en grandes áreas de la cortezaterrestre con gran actividad tectónica, como los límites de las placas litosféricas.Las condiciones en las que se produce el metamorfismo regional abarcan un rangode 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 detexturas laminadas (pizarrosidad, esquistosidad, bandeado) orientadas de formaperpendicular a la presión.Metamorfismo regional
  13. 13. Zonas de Subducción: Se van agenerar dos cinturonesmetamórficos, uno en facies dealta presión, máspróximo a la fosa, en el prisma deacreción de la placa que nosubduce, y otro en facies altatemperatura por metamorfismode contacto, alrededor de losmagmas generados por la fusiónde la placa que subduce.El metamorfismo producido en relación con la tectónica global va a ser diferentesegún el tipo de límite donde se produzca:
  14. 14. Zonas de colisión continental:El metamorfismo regional de estas zonas, presenta una gran complejidad, puestoque puede mostrar características heredadas del periodo de subducción.Debido al proceso de colisión, en un primer momento se produce unmetamorfismo de alta presión debido al apilamiento de grandes escamastectónicas.Con posterioridad, comienza a producirse un aumento de la temperatura, variandolas condiciones del metamorfismo, que puede llegar a borrar las huellas del losanteriores.
  15. 15. pizarraGneissFilitaEsquisto
  16. 16. Zonas de falla transformante: El metamorfismo en estas zonas generalmente secorresponde con el de tipo dinámico.Zonas de Dorsal : Metamorfismo de fondo oceánico (metasomatismo). En las zonaspróximas a la dorsal, la circulación de agua procedente del magma, y del agua demar infiltrada en las grietas y calentada por este, producen un metamorfismo muycaracterístico en las rocas de los fondos oceánicos.
  17. 17. Es un metamorfismo de alta temperatura, que seproduce en las rocas encajantes de un magma. Enestas rocas se produce una aureola demetamorfismo, más intenso cuanta mayor es laproximidad al magma. Las rocas que forman laaureola se denominan corneanas, y se caracterizanpor ser de grano finoMetamorfismo de contacto o térmico
  18. 18. Metamorfismo de impactoTambién llamado metamorfismo de choque, ocurrepor el efecto de ondas de choque producidas porimpactos de meteoritos, explosiones nucleares oensayos de laboratorio. En este metamorfismo sealcanzan presiones de hasta 1.000 kbar ytemperaturas muy elevadas.A escala macroscópica, uno de los rasgos máscaracterísticos es la presencia de brechas. Estasbrechas de impacto proceden del materialexpulsado por el meteorito al caer o del fondo delcráter.
  19. 19. En zonas de falla se produce en nivelessuperiores la trituración mecánica de lasrocas en contacto, produciéndose una rocacaracterística, denominada brecha defalla. En niveles inferiores, aumenta latemperatura y la circulación de fluidos, ycon ellos la recristalización. Se originanunas rocas foliadas llamadas milonitas.Metamorfismo dinámico o cataclástico
  20. 20. Es un metamorfismo no isoquímico (cambia la composición de la roca). Seproduce por la circulación de fluidos hidrotermales en la proximidades de unmagma. Se producen intercambios de iones entre la roca y el fluido, generandonuevos minerales. Un tipo especial es el metamorfismo de fondo oceánico.En ocasiones se pone de manifiesto por la presencia de un mineral llamadoturmalinaMetasomatismo
  21. 21. Se produce debido al aumento de temperatura y presión que sufren los sedimentos a10.000-12.000 metros de profundidad en la corteza terrestre. La temperatura y lapresión 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 sepueden superar los 300 °C en profundidad. Las rocas que sufren este metamorfismosuelen carecer de foliación, la transformación mineralógica es incompleta y preservangran parte de sus rasgos originales.Metamorfismo de enterramiento
  22. 22. Tipo Localización Factor que predominaRegional Zonas de subducción y decolisión de placas (obducción)Presión y temperaturaDe enterramiento Zonas de subsidencia PresiónDinamometamorfismo Planos de falla Presión (temperatura)Térmico o de contacto Alrededor de las masasintrusivas magmáticas, dandolugar a una aureola decontacto. Dentro de losorógenosTemperaturaMetasomatismo Intrusiones magmáticas,zonas de dorsal y puntoscalientesTemperaturaDe impacto Zonas de impacto demeteoritosPresión y temperatura
  23. 23. PROCESOS METAMÓRFICOSSon los cambios que sufren las rocas por la acción de los agentes delmetamorfismo, hasta convertirse en nuevas rocas metamórficas.Pueden ser estructurales o químicosProcesos metamórficosRoturaSe debe apresionesdirigidas. La rocase rompe yadquiere unanueva texturaRecristalizaciónSe formancristales demayor tamaño,dando a la rocaaspecto máscristalinoOrientaciónSe debe a presionesdirigidas. Originafoliación ybandeado deminerales quedestaca en la masade la rocaFormación de nuevosmineralesLos mineralesinestables reaccionanentre sí, formandootros nuevos, que sonmetamórficos
  24. 24. Rotura RecristalizaciónOrientaciónFormación de nuevosminerales
  25. 25. TEXTURA DE LAS ROCAS METAMÓRFICASTexturas metamórficas segúnel tamaño de granoGranoblásticaTodos los granosminerales sonaproximadamente delmismo tamaño (mármolo la cuarcita)LepidoblásticaLos minerales se ordenanen planos paralelos.(esquistos y algunosgneis)PorfidoblásticaPresentan algunoscristales mayores que elresto. Los cristalespueden estar orientadosen el espacio comoconsecuencia de laspresiones dirigidasSe pueden distinguir texturas en función del tamaño de grano o enfunción de la orientación de los cristales que forman la roca
  26. 26. Texturas metamórficas según la orientación de los cristalesTextura con foliaciónGneisica (cristales muygrandes)Esquistosa (cristalesgrandes)Pizarrosa(cristales muy pequeños)Textura sin foliación
  27. 27. PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS
  28. 28. Rocas metamórficasRoca ProtolitoMineralesprincipalesObservaciones ImagenEsquisto azul Basalto GlaucofanaSu color azul se debe a la presenciade glaucofanaFilita Lutita, pizarraMoscovita, cuarzo, cloritaMetamorfismo intermedio entre laspizarra y el esquistoGranulita BasaltoPiroxeno,plagioclasa,feldespatoMetamorfismo de altastemperaturas; común en dorsalesoceánicasMigmatitaPresenta vetas sinuosas, fruto de sualto grado de metamorfismo
  29. 29. Rocas metamórficasRoca ProtolitoMineralesprincipalesObservaciones ImagenAntracita Hulla, lignito Carbono Es un tipo de carbónCorneanaCaliza, arenisca,pizarraMuy dura, capaz de resistirla erosión glacialEclogita Basalto, gabro Granate, piroxenoResultado de un metamorfismointenso del basalto o gabroEspilita BasaltOAlbita, clorita,calcitaSe forma en las dorsales centro-oceánicas

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