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Santiago deGuayaquilGeología

Rocas Metamórficas.Origen. Factoresdel Metamorfismo.

Importancia.Estudiante:

Juan Bernal RiveraJuan Bernal Rivera Geologia B

Fecha depresentación

Martes, 27 de enerode 2014

Rocas Metamórficas, concepto y origenLas rocas metamórficas se forman mediante el proceso llamado metamorfismo, a partir de una roca de origen, denominada protolito, que puede ser ígnea, sedimentaria o metamórfica, quiere decir que una roca metamórfica puede generar a su vez otra.

Llamamos metamorfismo al proceso mediante el cual las rocas solidas modifican su textura, estructura y composición mineralógica, por cambios de presión y temperatura y da lugar a la formación de

rocas nuevas (rocas

metamórficas).Conduce a cambios radicales en la roca de origen, tanto mineralógicos como texturales.

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Factores del metamorfismoDerivados de la presión y la temperatura, por tanto, la roca metamórfica final, dependerá, por una parte de las condiciones de la presión y la temperatura, y por otra, el tipo de roca original, lo que implica una gran variedad de rocas metamórficas.

Las reacciones metamórficas están condicionadas por variaciones de la presión y temperatura y, en menor medida, por la presenciade una fase fluida y por la actuación de esfuerzos tectónicos.

La presión y la temperatura son los factores principales del metamorfismo, mientras que los otros dos factores citados, además de no estar siempre presentes, actúan como catalizadores,favoreciendo las reacciones metamórficas.

Muchos minerales que aparecen en las rocas metamórficas pueden usarse como geotermómetros y geo barómetros, ya que se originan en unas condiciones de presión y temperatura determinadas.

TemperaturaEl aumento de temperatura que interviene en el metamorfismo puede deberse a:

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- El gradiente geotérmico, es decir que aumenta la temperatura según la profundidad, de orden 30 grados por kilómetro de profundidad en la litosfera.

- La proximidad de una intrusión magmática.

- El rozamiento entre los dos bloques de una falla.

La temperatura es el factor más importante en procesos metamórficos, puesto que la mayoría de las reacciones metamórficas se debe a variaciones de la temperatura. Las variaciones de temperatura hacen necesario un aporte calorífero a la roca, facilita la rotura de enlaces de los minerales y permite la movilidad (iones, moléculas y átomos), para formar nuevos minerales.

PresiónLa presión de carga es el segundo factor importante, es causado por:

- El confinamiento (presión litostática): el peso de las rocas suprayacentes, la acumulación de sedimentoso la existencia de mantos de corrimiento.

- El plegamiento, que introduce además una presión de componentehorizontal (presión tectónica).

- La presencia de una fase fluida, que provoca una presión conocida como presión de fluidos.

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La presión actúa a nivel de los diferentes minerales modificandoel tamaño, la forma y su orientación.

Reduce el volumen de los materiales sin modificar la forma de los materiales

La disminución de volumen es mayor en los minerales con baja densidad como las arcillas.

Presión dirigida o esfuerzos diferencialesActúa en algunas direcciones y se relacionan con los movimientosde desplazamiento de las placas. Esto da como consecuencia un crecimiento cristalino bajo presiones dirigidas.

A diferencia de la presión de confinamiento, que comprime la roca por igual en todas las direcciones, los esfuerzos diferenciales son mayores en una dirección que en las demás.

Presión por confinamientoSe define como el peso de una columna de roca situada sobre un punto. Esta presión es igual a la presión hidrostática (presión del agua). Los poros de las rocas suelen estar llenos de fluidos. A la presión ejercida por ellos se le llama presión de fluidos. La unión de la presión litostatica y la presión de fluidos da lugar a la presión de confinamiento. La presión se mide por bares o kilo bares, un bar es igual a 1kg/cm². La presión aumenta 0,3 kb/ km de profundidad.

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Fluidos químicamente activosSe cree que los fluidos compuestos principalmente de agua y otros componentes volátiles, como el dióxido de carbono, representan un papel importante en algunos tipos de metamorfismo. Los fluidos que rodean los granos minerales actúancomo catalizadores y provocan la recristalización fomentando la migración iónica.

Existen algunos tipos de fluidos, se los clasifica en:

Fluido residual: Agua atrapada en los poros durante el enterramiento, inicialmente su composición es marina pero puede cambiar durante la diagénesis (es el proceso de formación de unaroca sedimentaria compacta a partir de sedimentos sueltos).

Deshidratación: Agua procedente de minerales hidratados como arcillas, micas o anfíboles.

Desarrollo de la temperatura y presiónProgradoSi una roca de partida es llevada desde condiciones inferiores de ºT y p típicas para su formación a condiciones elevadas de ºTy p típicas para el metamorfismo, se habla de un metamorfismo progrado. El metamorfismo progrado está acompañado por la liberación de los constituyentes volátiles de la roca como de H2O, CO2, O2 , expresándose en reacciones de deshidratación y descarbonatización. Por ejemplo el metamorfismo de un basalto formado en la superficie terrestre, que mediante de la formaciónde la cordillera haya sido transportado a grandes profundidades terrestres. A partir de 12km de profundidad y a T = 300°C se transforma en una pizarra verde y con un descenso mayor hasta más de 35km de profundidad se convierte en una eclogita, que se compone principalmente de omfacita (piroxeno mixto de jadeita y augita) y granate.

ReprogradoSi una roca de partida es llevada desde condiciones superiores de T y p típicas para su formación a condiciones metamórficas inferiores de T y p, se habla de un metamorfismo retrogrado. Por

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ejemplo la transformación de una peridotita de olivino y piroxeno formada en el manto superior bajo condiciones de formación elevadas en una serpentinita principalmente de diferentes minerales del grupo de la serpentina como el crisolito y la antigorita, cuya temperatura de formación es limitada a T = 500 a 600°C por la descomposición térmica de la serpentina.

ImportanciaLa pizarra, por su característica de permeabilidad, es comúnmente usada en presas, no es buen material para arido de hormigones por su esquistosidad, su uso mas tradicional es en techados y cubriciones.

Los esquistos son comunente usados para escolleras.

El mármol es usado para diseño de interiores.

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En términos generales, las rocas metamórficas se pueden dividir en 2 grandes grupos, en función del tipo de proceso que ha sufrido, es decir, el tipo de metamorfismo, que puede ser regional o de contacto

El metamorfismo regional, se lo denomina así porque afecta a grandes sectores de la corteza terrestre

Podemos considerar una roca sedimentaria de grano fino, como unaLutita, que se encuentra en la superficie de la placa litosférica oceánica, y que poco a poco se introduce de debajo de la placa continental. Los minerales arcillosos reaccionan frente al progresivo cambio de presión y temperatura, adquiere más minerales que hacen que la roca sea más estable ante las nuevas condiciones a las que es sometida, además de cambiar la textura de la misma, ya que los minerales se orientan en zonas de aplastamiento, gracias a la presión litostatica que ejerce elpeso del continente, esta orientación es llamada esquistosidad, que se manifiesta en la roca como superficies planas de rotura, muy evidentes en las rocas similares a las pizarras.

El metamorfismo de contacto se produce cuando la placa litosférica comienza a fundirse al alcanzar una gran temperaturay llegar a una determinada profundidad, el magma que se genera, asciende a través de la placa continental y se instala en su interior, tal como sucede en los volcanes, encajándose entre lasrocas que están mucho más frías que el magma.

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Si suponemos que el magma se encaja en rocas sedimentarias arcillosas como la Lutita, estas reaccionaran ante el aumento detemperatura, formándose una “aureola “alrededor del magma donde las Lutitas se transforman en Corneanas. Habitualmente en esta aureola surgen nuevos minerales como la andalucita o la cordierita, estables dentro del mismo rango de temperatura.

Una de las características de las rocas metamórficas, como la roca Pizarra, es que siempre se fragmenta en planos paralelos.

Se destacan dos texturas principales dentro de las rocas metamórficas, la textura Foliada y la no Foliada.

Límites del metamorfismoEl límite inferior del metamorfismo o es decir el límite entre diagénesis y el metamorfismo (de soterramiento) se pone a T = 200°C. Los cambios mineralógicos y de textura en una roca, que ocurren a T<200°C se incorporan a la diagénesis.

Según una otra definición del límite inferior se consideran la reacción ‘caolinita + cuarzo --> pirofilita’ como significativa para distinguir entre diagénesis y metamorfismo. Tampoco para ellímite superior existe una sola definición. En este caso se consideran la temperatura, que corresponde al inicio de la fundición de una roca como determinante para el límite superior del metamorfismo. La temperatura de fundición de una roca depende entre otros factores de su composición. Un granito empieza a fundirse a T = 625- 650°C, mientras queun basalto se funde inicialmente a T = 850- 900°C con p = 2-3kbar. Como límite superior se podría elegir la temperatura máxima de T = 900-1000°C.

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¿Se puede considerar una roca metamórfica elhielo glaciar?¡Sí! Aunque la roca metamórfica suele formarse en ambientes de temperatura elevada, el hielo glaciar es una excepción. Pese a su formación en climas fríos, el hielo glaciar satisface claramente los criterios para ser clasificado como una roca metamórfica. La formación de un glaciar empieza cuando los cristales de nieve se transforman en una masa mucho más densa depequeñas partículas de hielo denominada firn. A medida que se vaañadiendo más nieve a la pila, la presión sobre las capas inferiores promueve la recristalización (metamorfismo) del firn,produciendo cristales de hielo entrelazados más grandes. Además,el movimiento glaciar es un ejemplo de flujo dúctil en estado sólido, otra característica de las rocas metamórficas. La deformación interna y la recristalización de los cristales de hielo individuales facilitan el flujo dúctil. El flujo dúctil resultante suele hacerse visible porque podemos ver las capas sucias deformadas en el interior del hielo. Estas estructuras son parecidas a los pliegues que exhiben las rocas metamórficas más «típicas».

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