3. Petrología
2º Bachillerato: Geología
CONCEPTO DE METAMORFISMO
¿Qué es el metamorfismo?
• Proceso de transformación
- mineralógica
- textural
- estructural
• En estado sólido
• En respuesta al cambio de las condiciones físicas y químicas
(principalmente Presión y Temperatura)
4. Rocas metamórficas
Metamorfismo
•conjunto de cambios mineralógicos,
estructurales y texturales de la roca
en estado sólido, como respuesta a
su adaptación a unas condiciones
físico-químicas y tensionales
diferentes a las que existieron
durante su formación
2º Bachillerato: Geología
5. Rocas metamórficas
200
5
10
15
20
600 1000 1400 1800
zona
del
metamorfismo
zona
de
metamorfismo
anatexis
fusión parcial
fusión
limite superior mínimo límite
superior
máximo
límite inferior
solidusmoscovita
solidusforstierita
???
(ºC)
(kb)
2º Bachillerato: Geología
Límites del metamorfismo
6. PRESION: Anisotropía de esfuerzo y sobrepresión tectónica
Factores y agentesRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
8. TEMPERATURA
Gradiente geotérmico y conductividad
de calor
- grado geotérmico: espesor vertical de
terreno correspondiente a un aumento de
temperatura de 1ºC. (10-50m)
- gradiente geotérmico: dT/dz:
transferencia de calor hacia la superficie
del planeta
- flujo térmico regional (calor procedente
del manto)
- producción local de calor debido a la
radiactividad (solo significativo en
corteza continental)
- forma del gradiente geotérmico:
parábola -T en función de P (prof).
- gradiente continental < gradiente
oceánico.
Factores y agentesRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
9. TEMPERATURA
Un aumento en la temperatura produce varios efectos:
1) Provoca recristalización aumento del tamaño de grano (cristal)
2) favorece reacciones que ‘consumen’ minerales inestables y produce
nuevos minerales mas estables bajo las nuevas condiciones.
Las rocas de la corteza y del manto terrestres son medios muy malos
conductores del calor:
difusión del calor es un mecanismo poco eficaz para disipar la energía térmica en
el interior de la Tierra.
- consecuencia: aportes locales de calor, por mecanismos diversos, provocan
perturbaciones duraderas de los gradientes térmicos conductivos, que requieren
cientos de miles o millones de años para llegar a amortiguarse por conducción.
Factores y agentesRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
Gradientes geotérmicos en el contexto dinámico global
- Velocidad de desplazamiento de los materiales (malos conductores del
calor), >>>>> velocidad de difusión de calor en las rocas
10. El papel de los fluidos en el metamorfismo
Los fluidos, como H2O y CO2, son los principales fluidos de interés geológico.
Factores y agentesRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
11. AsociacionesRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
ASOCIACIONES MINERALES EN EQUILIBRIO
En equilibrio (termodinámico) la mineralogía (y la composición de cada mineral)
está determinada por T, P y X.
Asociación mineral en equilibrio : conjunto de minerales que compone una roca
en equilibrio
Paragénesis mineral: Sucesión de asociaciones minerales que se suceden y
reemplazan unas a otras durante la evolución
metamórfica de una roca determinada.
Asociación mineral en equilibrio ~ Paragénesis mineral
Dos sistemas con la misma composición química y sometidos a las mismas
condiciones ambientales desarrollarán las mismas fases cuando alcancen el
equilibrio independientemente de cómo lo hayan alcanzado.
Evidencias de Equilibrio químico (termodinámico)
- No hay texturas que indican desequilibrio (reemplazamiento, coronas, zonados, )
- Cada mineral comparte contactos con cada uno de los otros en la roca
12. Zonas mineralógicas metamórficas
- se caracteriza por la presencia de un nuevo mineral que no estaba presente en la
anterior zona.
-Estos minerales se denominan minerales índice.
ejemplo: r. pelíticas - pizarras - micaesquistos - gneises:
- Zona de la clorita: cuarzo + clorita + moscovita + albita
- Zona de la biotita: cuarzo + moscovita + biotita + clorita + albita
- Zona del granate: cuarzo + moscovita + biotita + granate + albita
- Zona de la estaurolita: cuarzo + moscovita + biotita + granate + estaurolita +
plagioclasa
- Zona de la distena: cuarzo + moscovita + biotita + granate + distena +
plagioclasa ± estaurolita
- Zona de la sillimanita: cuarzo + moscovita + biotita + granate + sillimanita +
plagioclasa
ZonasRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
14. Facies metamórficasRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
Facies metamórfica: región del diagrama P-T en la que es estable
una determinada asociación de minerales metamórficos.
Paragénesis: conjunto de minerales coexistentes estables en unas
determinadas condiciones de P-T.
Minerales geotermómetros o geobarómetros
Al2SiO5
15. Facies metamórficasRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
-bajo unas determinadas condiciones de P, T y PH20 una roca de composición
definida presentará una determinada asociación mineral.
-El intervalo de
condiciones
termodinámicas en las
que esta asociación
mineral es estable
recibe el nombre de
facies metamórfica.
16. Facies metamórficas
El estudio de las facies metamórficas se emplea como método de evaluación del
la intensidad del metamorfismo, ya sea mediante listas de minerales
carácterísticos o de series de diagramas
El espacio P-T está
dividido en cierto
número de subespacios
donde cada uno de
ellos representa una
facies metamórfica
Cada facies
metamorfica contiene
todas las asociaciones
mineralógicas posibles
y estables en las
condiciones
consideradas
Rocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
17. ProtolitoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
1. Ultramáfico - muy alto % en Mg, Fe, Ni, Cr
2. Máfico - alto % en Fe, Mg, and Ca
3. Lutitas (pelítico) - alto % en Al, K, Si
4. Carbonatos - alto % en Ca, Mg, CO2
5. Cuarzo – casi puro SiO2.
6. Cuarzo -feldespático - alto % en Si, Na, K, Al
18. Grados de metamorfismo.
Grados de metamorfismoRocas metamórficas
La evaluación de la
intensidad del
metamorfismo está basada
en algunas reacciones clave
que delimitan campos con
intensidad creciente de
metamorfismo:
grado muy débil,
grado débil,
grado medio y
grado alto.
2º Bachillerato: Geología
19. Grados de metamorfismo.
Grados de metamorfismoRocas metamórficas
La evaluación de la intensidad del metamorfismo está basada en algunas reacciones clave que delimitan
campos con intensidad creciente de metamorfismo:
2º Bachillerato: Geología
20. – Metamorfismo de
Contacto
– Metamorfismo Regional
• Metamorfismo
Orogénico
• Metamorfismo de
enterramiento
– Metamorfismo
Hidrotermal
– Dinamo-Metamorfismo
(o Met. cataclástico)
– Metamorfismo de impacto
Tipos de metamorfismoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
21. Metamorfismo regional o dinamotérmico
• Resulta de la acción combinada de Presión y Temperatura
• Se produce en los límites de placa convergentes
• Da lugar a rocas
con una estructura
interna muy
característica:
foliación.
Tipos de metamorfismoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
22. Existen tres modalidades:
Alta presión y baja temperatura
• Se produce en zonas de subducción, próximo a la fosa
oceánica
• Metamorfismo de grado bajo
• Roca típica: esquistos azules
Metamorfismo regional o dinamotérmico
Tipos de metamorfismoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
23. Alta presión y alta temperatura
• Se produce en zonas de subducción y colisión, a gran
profundidad
• Afecta a enormes volúmenes de roca
• Metamorfismo de grado medio a alto
Existen tres modalidades:
Metamorfismo regional o dinamotérmico
Tipos de metamorfismoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
24. Alta temperatura y baja presión
• Se produce en zonas de subducción
• Metamorfismo de grado medio a alto
• Rocas típicas: esquistos verdes
Existen tres modalidades:
Metamorfismo regional o dinamotérmico
Tipos de metamorfismoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
25. orogénico
Metamorfismo regional (de enterramiento vs. orogénico)
enterramiento
Metamorfismo regional o dinamotérmico
Tipos de metamorfismoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
29. Tipos de metamorfismoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
Metasomatismo
• Relacionado con el metamorfismo de contacto
• Se debe a la circulación de fluidos calientes (agua), ricos en iones, en
el seno de una roca más fría
• Muy frecuente en las dorsales oceánicas
• Metamorfismo aloquímico
30. Tipos de metamorfismoRocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
Metamorfismo de impacto (‘shock’)
Estishovita
Coesita
33. Rocas metamórficas Texturas
Textura: la disposición de las partes de una roca, incluyendo las relaciones
geométricas entre sus partes, la morfología de cada parte y sus
características internas, a la escala de una lámina delgada. Es
sinónimo de microestructura.
Estructura: lo mismo, pero a la escala de muestra de mano o de
afloramiento.
Tipos de texturas
Texturas isótropas, con una disposición al azar de los elementos
constituyentes.
Texturas anisótropas, con una orientación preferente de alguno o de
todos sus elementos:
fábricas planares (pizarrosidad, esquistosidad, ….)
fábricas lineales (lineaciones….)
2º Bachillerato: Geología
34. Rocas metamórficas Texturas
Textura granoblástica:
- esencialmente constituidas por
minerales cuyas formas son
relativamente regulares (Q, fatos, Gr,
Cord, Px, Ol, carb....)
Textura lepidoblástica:
- características de las rocas muy
ricas en minerales filitosos (micas)
dispuestos paralelamente a la
esquistosidad.
Textura nematoblástica:
- características de las rocas muy
ricas en minerales aciculares
(anfíboles y sillimanita)
Texturas mixtas: granolepidoblásticas y granonematoblásticas:
2º Bachillerato: Geología
35. Rocas metamórficas
desarrollo de anisotropías planas:
esquistosidades de flujo o foliaciones.
La orientación mineral preferentes puede
deberse a:
• Deformación dúctil (plástica)
• Disolución por presión
• Rotación de granos
• Crecimiento en orientaciones preferentes
Fábricas
2º Bachillerato: Geología
47. pizarra
Pizarra, roca que muestran una cierta orientación con planos de rotura preferente
(fisibilidad), sin que se puedan distinguir minerales orientados, presentando la roca
un aspecto mate en superficies frescas.
2º Bachillerato: Geología
48. filita
Filita, parecida a la pizarra pero en ella
se pueden observar algunos planos con
minerales micáceos, (aspecto sedoso).
Rocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
49. esquisto
Esquisto, la orientación de los minerales
laminares (filosilicatos y anfíboles) esta
extendida al conjunto de la roca. Los
planos generados por el desarrollo de
estas orientaciones definen la
esquistosidad.
Rocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
50. gneis
Gneis, material esquistoso con
vénulas de grano grueso de material
cuarzo feldespático que pueden
deformar la esquistosidad.
Rocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
51. cuarcita
corneana
Corneanas (hornfels), se usa para las
rocas de metamorfismo de contacto, en
general sin ningún tipo de orientación
preferente.
marmol
Rocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
52. Anfibolita
con granate
Eclogita, roca formada por granate y
clinopiroxeno (onfacita), sin plagioclasa.
eclogita
Anfibolita, rocas de color verdoso oscuro
formadas por plagioclasa y hornblenda.
Pueden ser metabasitas (ortoanfibolitas) o
sedimentos calcáreos metamorfizados
(meta-anfibolitas).
Rocas metamórficas
2º Bachillerato: Geología
53. migmatitaMigmatita, se considera un estado
avanzado en que se produce la
fusión parcial del material
metamórfico. Se distingue así un
paleosoma, que es la roca
metamórfica, un neosoma que son
los materiales generados por la
fusión (anatexia).
Rocas metamórficas
tectonitas
2º Bachillerato: Geología
55. Rocas metamórficas
Ambientes metamórficos
Usando el esquema geotectónico
de la teoría de la tectónica de
placas:
• metamorfismo en bordes
destructivos, metamorfismo
regional ,
• metamorfismo en bordes
constructivos, metamorfismo
de fondo oceánico ,
• metamorfismo en bordes
pasivos, metamorfismo en
fallas transformantes.
2º Bachillerato: Geología
