Download Metamorfismo de contacto - Department of Geology UPRM

Las Rocas
Metamórficas
Hernán Santos
Departamento de Geología
UPR-Mayagüez
G eM
Geology Museum
“metamorfismo es la
transformación de una roca en
otra”
Metamorfismo
• Es el proceso que produce cambios en la
mineralogía, textura y en muchas ocasiones
a la composición química de una roca.
• Ocurre cuando una roca pre-existente,
ígnea, sedimentaria o metamórfica, es
sometida a condiciones físicas y químicas
que son significativamente diferentes a
aquellas en donde se formo.
• Básicamente cambios en temperatura y
presión.
Facies de Metamorfismo
Metamorfismo
• Como resultado de las nuevas condiciones,
la roca va cambiando gradualmente hasta
alcanzar un nuevo equilibrio.
• La mayoría de las rocas metamórficas
ocurren a altas temperaturas y altas
presiones que existen a varios kilómetros
por debajo de la superficie terrestre.
Metamorfismo
• El metamorfismo ocurre gradualmente de
metamorfismo de bajo a alto rango.
• Durante el metamorfismo la roca debe
permanecer esencialmente sólida (de lo
contrario seria magma).
Metamorfismo
• Situaciones donde ocurre metamorfismo
– Metamorfismo de contacto- ocurre por un
alza en la temperatura.
– Metamorfismo por alteración hidrotermalalteración química por fluidos calientes ricos en
iones de hierro.
– Metamorfismo regional
• ocurre durante la formación de montañas (orogenia)
• Produce una gran cantidad de roca metamórfica
• Las rocas muestran zonas de metamorfismo de
contacto e hidrotermal.
Agentes de metamorfismo
• Calor
– Es el agente mas importante
– La recristalización resulta en nuevos minerales
que son estables a esas temperaturas
– Dos fuentes de calor
• Metamorfismo de contacto
• Aumento en temperatura con la profundidad por el
gradiente geotermal
El gradiente geotermal y como este varia en las zonas de
subducción. Podemos ver como es deformado por la subducción
de corteza oceánica fría y como el magma lo levanta.
Agentes de metamorfismo
• La presión y el esfuerzo (stress) diferencial
– Aumenta con la profundidad
– Presión confinada en zonas profundas aplica
fuerzas en todas direcciones
– Las rocas también pueden estar sujetas a
esfuerzo que son diferentes en diferentes
direcciones.
Presión en el metamorfismo
Agentes de Metamorfismo
• Fluidos químicamente activos
– Principalmente agua con otros
componentes volátiles
– Aumenta la migración de iones
– Ayuda en la recristalización de minerales
existentes
Agentes de Metamorfismo
• Fluidos químicamente activos
– La fuente de los fluidos, de donde salen
• El espacio poroso en las rocas
sedimentarias
• Fracturas en rocas ígneas
• Minerales hidratados como las arcillas
Agentes de Metamorfismo
• La importancia de la roca original (roca
madre)
– La mayor parte de las rocas metamórficas
tienen una composición química bastante
similar a la roca de la cual se originó
– La composición de los minerales
originales determina, en gran medida, el
grado al que cada agente de
metamorfismo producirá cambios
Tipos de Metamorfismo
Metamorfismo de contacto
(metamorfismo termal)
• Resulta de un aumento en temperatura
por intrusión de magma
• Una zona de alteración rodea la
burbuja de magma, le llamamos
aureola
Metamorfismo de Contacto
Metamorfismo Hidrotermal
• Alteración química causada cuando
fluidos calientes ricos en minerales
disueltos, circulan por las fracturas y
grietas de la roca
• Es común encontrar este tipo de
metamorfismo en la cordillera dorsal
oceánica
Metamorfismo Hidrotermal
Metamorfismo Regional
• Produce la mayor cantidad de rocas
metamórficas
• Están asociadas al proceso de
orogénesis o levantamiento de
montañas.
Metamorfismo Regional
Ocurre cuando rocas
son deformadas entre
dos placas litosfericas
en colisión.
En este caso la raíz de la montaña esta
sometida a tanta presión por la
profundidad a la que se encuentra y el
peso de la roca encima que en
combinación con la temperatura
generada causa metamorfismo
regional de las rocas. En ocasiones la temperatura aumenta tanto que
puede derretir la roca. Por lo general el magma no llega a la superficie.
Metamorfismo por Soterramiento
• Ocurre en las cuencas sedimentarias en
consecuencia de la solidificación de los
sedimentos debido al soterramiento por los
sedimentos sobreyacentes.
• La temperatura y la presión contribuyen al
metamorfismo, la temperatura, puesto que la
temperatura sube con la profundidad. Las
rocas correspondientes son caracterizados
por temperaturas de recristalización bajas y
por la ausencia de deformaciones.
Metamorfismo por Soterramiento
Esta foto muestra un
metaconglomerado el cual al ser
sometido a alta presión y alta
temperatura deja de ser
quebradizo y se convierte en
dúctil deformándose.
Metamorfismo a lo largo de
Fallas o Cataclasis
• Es caracterizado por la deformación de la
roca sin influencia grande de efectos
térmicos.
• Cataclasis se produce, cuando los esfuerzos
deformadores sobrepasan la capacidad de la
roca de deformarse plásticamente.
Metamorfismo a
lo largo de fallas
Metamorfismo por ondas de
choque
• Es caracterizado por condiciones de
temperatura y presión extremadamente altas
(por ejemplo p = unos 10 a 100 kbar) y es
producido por ondas de choques por un
impacto de meteorito.
• En parte el metamorfismo de ondas de choque
produce formas de cuarzo de alta presión como
coesita y stipoverita y estructuras de
deformación típicas como fracturas cónicas en
las rocas.
Metamorfismo por ondas de
choque
QuickTime™ and a
TIFF (Uncompressed) decompressor
are needed to see this picture.
Minerales índices y grado de
metamorfismo
• Cambios en mineralogía ocurren entre
regiones de bajo grado a alto grado de
metamorfismo
Textura de Metamorfismo
• La textura de metamorfismo se refiere al tamaño,
forma y arreglo de los minerales que componen la
roca metamórfica.
• Foliaciones- cualquier arreglo linear de minerales
o estructuras en la roca
– Ejemplo de foliación
• Alineación paralela de minerales alargados o
laminados
Texturas de Metamorfismo
• Foliaciones
– Ejemplo de foliaciones
• Alineación paralela de minerales
alargados o granos de la textura
original
• Bandas de minerales
• Clivaje de pizarra que hace que la roca
pueda ser partida en capas
Texturas de Metamorfismo
• Foliaciones
• Las foliaciones se pueden formar de
distintas maneras
–Minerales rotados o alargados
–Recristalización de minerales en una
dirección preferida
–Cambio de forma de granos
equidimensionales a granos
alargados y alineados
Foliaciones como resultado de
stress en una dirección
Texturas metamórficas
• Texturas de las foliaciones
– Clivaje pizarroso
• En forma de superficies planas y bien
cerca uno del otro permitiendo que la
roca parta a lo largo de estas
superficies
• Se puede desarrollar de diferentes
formas dependiendo de las condiciones
metamórficas y la roca original
Pizarra
• La pizarra tiene:
– Granos bien finos
– Clivaje excelente
– Generada de un
grado de
metamorfismo
bajo de la roca
lutita, lodolita o
arcillolita
Texturas metamórficas
• Texturas de las foliaciones
• Clivaje de esquisto
–Minerales aplanados que no se
pueden diferenciar uno del otro y
que exhiben una estructura en capas
–A estas rocas se le conoce como
esquistos
Esquistos de mica
QuickTime™ and a
TIFF (Uncompressed) decompressor
are needed to see this picture.
• Alto grado de
metamorfismo
• Estos esquistos de
micas están
compuestos casi en su
totalidad por mica,
(moscovita y biotita).
Texturas metamórficas
• Texturas de las foliaciones
– Néisica (gneiss)
• Ocurre en alto grado de metamorfismo,
la migración de iones resulta en la
segregación de los minerales
• Las rocas néisicas exhiben bandas
Gneis
• Esta muestra nos enseña
la textura típica de las
rocas néisicas.
• Podemos ver que los
cristales de biotita
(negros) alargados están
separados de los
silicatos claros de una
forma segregada.
• Alto grado de
metamorfismo.
Texturas metamórficas
• Otras texturas metamórficas
– Las rocas metamórficas que no son foliadas se
les conoce como las “no-foliadas”
• Se desarrollan en ambientes donde la deformación
es mínima
• Por lo general compuestas de minerales
equidimensionales
– Textura porfidoblástica
• Cuando cristales de gran tamaño se encuentran
rodeados de una matriz de minerales pequeños
Mármol
• El mármol en una roca
metamórfica no
foliada.
• Esta compuesta de
cristales
equidimensionales.
• El mármol es el
resultado del
metamorfismo de
calizas.
Cuarcita
• La cuarcita también es
una roca metamórfica
no foliada.
• Esta compuesta de
cristales
equidimensionales.
• Se forma del
metamorfismo de
areniscas de cuarzo.
Esquistos de mica
y granate
• Los cristales de granate
están rodeados de
pequeños cristales de
mica en una textura
porfiroblástica.
• Alto grado de
metamorfismo
Clasificación de las Rocas
Metamórficas