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Capítulo 8
Metamorfismo y
rocas metamórficas
Metamorfismo
Transformación de un tipo de roca en otra
debido a temperaturas y/o presiones
diferentes a aquellas en las que se formó
 Las rocas metamórficas se producen a
partir de

• Rocas ígneas
• Rocas sedimentarias
• Otras rocas metamórficas
Metamorfismo



El metamorfismo suele progresar de manera
incremental, desde cambios ligeros (de grado
bajo) a cambios notables (de grado alto)
Durante el metamorfismo la roca debe
permanecer esencialmente en estado sólido
Ambientes metamórficos
• Metamorfismo de contacto o térmico – impulsado
por un aumento de la temperatura en el interior de
la roca huésped
Metamorfismo

Ambientes metamórficos
• Metamorfismo hidrotermal – alteraciones
químicas por el agua caliente rica en iones
• Metamorfismo regional
• Sucede durante la formación de las montañas
• Produce el mayor volumen de rocas
metamórficas
• Estas rocas tienen frecuentemente zonas de
metamorfismo de contacto y/o metamorfismo
hidrotermal
Factores del metamorfismo

Calor
• El factor más importante
• La recristalización produce nuevos
minerales estables
• Dos fuentes de calor
• Metamorfismo de contacto – calor del magma
• La temperatura aumenta con la profundidad
debido al gradiente geotérmico
Factores del metamorfismo

Presión y esfuerzo diferencial
• Aumentan con la profundidad
• La presión de confinamiento aplica
fuerzas por igual en todas las direcciones
• Las rocas también pueden estar sometidas
al esfuerzo diferencial que es desigual en
distintas direcciones
Presión como agente
metamórfico
Aumento de la
presión de
confinamiento
A.Presión de
confinamiento
Estratos no
deformados
Estratos
deformados
B. Esfuerzo diferencial
Figura 8.2
Factores del metamorfismo

Fluidos químicamente activos
• Principalmente agua y otros componentes
volátiles
• Aumenta la migración de iones
• Ayuda a la recristalización de los
minerales existentes
Factores del metamorfismo

Fluidos químicamente activos
• Origen de los fluidos
• Espacios porosos de las rocas sedimentarias
• Fracturas de las rocas ígneas
• Minerales hidratados como las arcillas y las
micas
Factores del metamorfismo

La importancia del protolito
• La mayoría de rocas metamórficas tienen la
misma composición química general que la
roca a partir de la que se formaron
• La composición mineral determina, en gran
medida, la intensidad con que cada agente
metamórfico provocará cambios
Texturas metamórficas
El término textura se utiliza para describir
el tamaño, la forma y la distribución de las
partículas minerales
 Foliación – cualquier disposición planar de
los granos minerales o los rasgos
estructurales del interior de una roca

• Ejemplos de foliación
• Alineamiento paralelo de los minerales
alargados y/o de hábito planar
Texturas metamórficas

Foliación
• Ejemplos de foliación
• Alineamiento paralelo de las partículas
minerales y los cantos aplanados
• Bandeado composicional
• Pizarrosidad cuando las rocas se separan con
facilidad en capas delgadas y tabulares
Texturas metamórficas

Foliación
• Los tipos de foliación pueden formarse de
muchas maneras distintas
• Rotación de los granos minerales alargados o de
hábito planar
• Recristalización de los minerales en la dirección
de la orientación preferente
• Cambios de forma en granos equidimensionales
a formas alargadas que se alinean
Foliación que resulta del
esfuerzo directo
Antes del metamorfismo
Esfuerzo
99
Esfuerzo
99
Esfuerzo
99
Esfuerzo
99
Después del metamorfismo
Texturas metamórficas

Texturas foliadas
• Pizarrosidad (slaty cleavage)
• Superficies planares muy juntas a lo largo de las
cuales las rocas se separan
• Se desarrolla de diferentes maneras según las
condiciones metamórficas y el protolito
Texturas metamórficas

Texturas foliadas
• Esquistosidad
• Los minerales planares se observan a simple
vista y muestran una estructura planar o
laminar
• Las rocas con esta textura se denominan
esquistos
Texturas metamórficas

Texturas foliadas
• Bandeado gnéisico
• Durante el metamorfismo de grado alto, las
migraciones iónicas pueden provocar la
segregación de minerales
• Las rocas gnéisicas tienen una apariencia
bandeada característica
Texturas metamórficas

Otras texturas metamórficas
• Aquellas rocas que no tienen foliación se
denominan no foliadas
• Se desarrollan en ambientes donde la
deformación es mínima
• Están compuestas por minerales que presentan
cristales equidimensionales
• Texturas porfidoblásticas
• Granos especialmente grandes, llamados
porfidoblastos, rodeados por una matriz de
grano fino de otros minerales
Rocas metamórficas comunes

Rocas foliadas
• Pizarra
• De grano muy fino
• Excelente pizarrosidad
• Se origina casi siempre por el metamorfismo en
grado bajo de lutitas y pelitas.
Rocas metamórficas comunes

Rocas foliadas
• Filita
• Representa una gradación en el grado de
metamorfismo entre la pizarra y el esquisto
• Sus minerales planares no son lo
suficientemente grandes para ser identificados a
simple vista
• Brillo satinado y superficie ondulada
• Muestra pizarrosidad
• Compuesta fundamentalmente por cristales
finos de moscovita y/o clorita
Filita (izquierda) y
pizarra (derecha)
Figura 8.11
Rocas metamórficas comunes

Rocas foliadas
• Esquisto
• De grano medio a grueso
• Predominan los minerales planares (sobre todo
micas)
• El término esquisto describe la textura
• Para indicar la composición, se utilizan también
los nombres de sus minerales (como
micaesquistos)
Micaesquisto granatífero
Figura 8.8
Rocas metamórficas comunes

Rocas foliadas
• Gneis
•
•
•
•
De grano medio a grueso
Aspecto bandeado
Metamorfismo de grado alto
Compuesto a menudo por bandas alternantes de
zonas blancas o de colores claros ricas en
feldespato y capas de minerales
ferromagnesianos oscuros
Clasificación de las rocas
metamórficas comunes
Nombre de la roca
Pizarra
Filita
Esquisto
Gneis
Migmatita
A
u
m
e
n
t
o
d
e
l
Milonita
Metaconglomerado
Mármol
Cuarcita
Corneana
Antracita
Brecha de falla
Textura
m
e
t
a
m
o
r
f
i
s
m
o
F
o
l
i
a
d
a
P
o
c
o
N
o
f
o
l
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a
d
a
f
o
l
i
a
d
a
Tamaño de
grano
Observaciones
Protolito
Lutitas,
pelitas
Muy fino
Pizarrosidad excelente,
superficies lisas sin brillo
Fino
Se rompe a lo largo de superficies
onduladas, brillo satinado
Pizarra
Medio a
grueso
Predominan los minerales
micáceos, foliación escamosa
Filita
Medio a
grueso
Bandeado composicional debido a
la segregación de los minerales
Esquisto, granito
rocas volcánicas
Medio a
grueso
Roca bandeada con zonas de
minerales cristalinos claros
Gneis, esquisto
Fino
De grano
grueso
Medio a
grueso
Medio a
grueso
Fino
Fino
Medio a
muy grueso
Cuando el grano es muy fino,
parece sílex, suele romperse en
láminas
Cantos alargadoscon
orientación preferente
Granos de calcita o
dolomita entrelazados
Granos de cuarzo fundidos,
masiva, muy dura
Cualquier tipo
de roca
Conglomerado
rico en cuarzo
Caliza,
dolomía
Cuarzoarenita
Normalmente, roca masiva
oscura con brillo mate
Cualquier tipo
de roca
Roca negra brillante que puede
mostrar fractura concoide
Carbón
bituminoso
Fragmentos rotos con una
disposición aleatoria
Cualquier tipo
de roca
Figura 8.9
Rocas metamórficas comunes

Rocas no foliadas
• Mármol
• Roca cristalina, de grano grueso
• Deriva de calizas o dolomías
• Compuesto esencialmente por cristales de
calcita o dolomita
• Utilizado como material para crear
monumentos y para elementos decorativos
• Muestra una gran variedad de colores
Mármol
Figura 8.14
Rocas metamórficas comunes

Rocas no foliadas
• Cuarcita
• Formada a partir de arenisca rica en cuarzo
• Los granos de cuarzo se funden
Cuarcita
Figura 8.15
Ambientes metamórficos

Metamorfismo térmico o de contacto
• Se produce como consecuencia del aumento de la
temperatura cuando un magma invade una roca
caja
• Se forma una zona de alteración denominada
aureola en la roca que rodea al cuerpo magmático
• Se reconoce fácilmente sólo cuando se produce en la
superficie o en un ambiente próximo a la superficie
Metamorfismo de contacto
Aureola
metamórfica
Roca
caja
Cámara
magmática
Roca
caja
A. Emplazamiento del cuerpo
magmático y metamorfismo
Figura 8.16
B. Cristalización
del plutón
Ambientes metamórficos

Metamorfismo hidrotermal
• Alteración química que ocurre cuando los
fluidos calientes , ricos en iones, llamados
soluciones hidrotermales, circulan a través
de las fisuras y fracturas que se desarrollan
en la roca
• La mayor incidencia tiene lugar a lo largo de
las dorsales centrooceánicas
Metamorfismo hidrotermal
El agua caliente
rica en minerales
asciende hacia el
fondo oceánico
El agua marina
fría percola en
la corteza
caliente recién
formada
Dorsal
centroceánica
Figura 8.17
Ambientes metamórficos

Metamorfismo regional
• Produce la mayoría de las rocas
metamórficas
• Asociado con la formación de montañas
Ambientes metamórficos

Otros ambientes metamórficos
• Metamorfismo de enterramiento
• Se produce en asociación con acumulaciones
muy gruesas de estratos sedimentarios
• La profundidad necesaria depende del gradiente
geotérmico predominante
• Metamorfismo dinámico
• Se produce a grandes profundidades y a
temperaturas elevadas
• Los minerales preexistentes se deforman
dúctilmente
Ambientes metamórficos

Otros ambientes metamórficos
• Metamorfismo de impacto
• Se produce cuando unos proyectiles de gran
velocidad llamados meteoritos golpean la
superficie terrestre
• Los productos se denominan eyecta
Zonas metamórficas
Las variaciones sistemáticas en la
mineralogía y la textura de las rocas
metamórficas se relacionan con las
variaciones en el grado de metamorfismo
 Minerales índice y grado metamórfico

• Los cambios en la mineralogía se producen
desde las regiones de metamorfismo de
grado bajo hasta las de metamorfismo de
grado alto
Zonas metamórficas

Minerales índice y grado metamórfico
• Algunos minerales, denominados minerales
índice, son buenos indicadores de las
condiciones metamórficas en las que se
formaron
• Migmatitas
• Con los grados de metamorfismo más altos que
es transicional a las rocas ígneas
• Contienen bandas claras de componentes ígneos
junto con roca metamórfica no fundida
Kilómetros
Zonas
metamórficas
en Nueva
Inglaterra
Canadá
Estados
Unidos
Figura 8.23
Leyenda
Sin metamorfismo
Grado
bajo
Grado
medio
Grado
alto
Zona de la clorita
Zona de la biotita
Zona del granate
Zona de la estaurolita
Zona de la silimanita
Metamorfismo y tectónica
de placas

La mayor parte del metamorfismo se
produce en la proximidad de los bordes de
placa convergentes
• Las fuerzas compresivas deforman los
bordes de las placas convergentes
• Así se formaron muchos de los principales
cinturones montañosos de la Tierra, como
los Alpes, el Himalaya y los Apalaches
Metamorfismo y tectónica de
placas

También se produce el metamorfismo a
gran escala a lo largo de las zonas de
subducción en los bordes convergentes
• Aquí existen diversos ambientes
metamórficos
• Lugar importante de generación de magmas
Metamorfismo y tectónica de
placas

Metamorfismo y zonas de subducción
• Los terrenos montañosos que se forman a lo
largo de las zonas de subducción están
constituidos por dos cinturones lineales bien
definidos de rocas metamórficas
• Cerca de la fosa oceánica encontramos un
régimen metamórfico de alta presión y baja
temperatura
• Más lejos, en dirección hacia tierra firme, en la
región de las intrusiones ígneas, el
metamorfismo está dominado por temperaturas
elevadas y bajas presiones
Ambientes metamórficos y
tectónica de placas
Dorsal
oceánica
Fosa
Metamorfismo
hidrotermal
Ascenso
Zona de baja
temperatura/alta
presión
Astenosfera
Zona de alta
temperatura/baja
presión
Magma
ascendente
Zona de alta
temperatura/alta
presión
Fusión
parcial
Figura 8.24
Final del Capítulo 8