Metamorfismo

Introducción

Las rocas metamórficas son el resultado de la transformación de cualquier otro tipo de rocas, ígneas, sedimentarias e, incluso, metamórficas, mediante fenómenos de metamorfismo. Estos fenómenos debidos al cambio de las condiciones físico-químicas a que estaban sometidas las primitivas rocas, modifican en ellas no sólo su composición mineralógica, sino también la composición química, así como la estructura y la textura. El grado de metamorfismo de las rocas puede ser distinto, por eso existen transiciones graduales a las rocas metamórficas desde las correspondientes ígneas y sedimentarias.

Los tipos de metamorfismo son: dinámico, cuando la causa de la transformación de las rocas son grandes presiones; de contacto, si la causa ha sido una alta temperatura por proximidad de un magma; y regional, cuando concurren las dos causas anteriores. Estas especiales condiciones que inciden en la formación de las rocas metamórficas hacen que todas ellas se encuentren cristalizadas. Las presiones, que de una manera constante y con mayor o menor intensidad, siempre se producen en los fenómenos de metamorfismo, hacen que las rocas de este tipo, normalmente, presenten cierta pizarrosidad. El tamaño de los cristales dependerá de los minerales existentes en la primitiva roca y de los procesos de neoformación y recristalización. Los minerales que componen las rocas metamórficas pueden formarse en el metamorfismo o bien ser los mismos existentes antes de la iniciación del proceso.

Rocas Metamórficas

Formadas a partir de otras rocas que, sin llegar a fundirse, han estado sometidas a grandes presiones y temperaturas y se han transformado, Cualquier roca cuando se somete a intensas presiones y temperaturas sufre cambios en sus minerales y se transforma en un nuevo tipo que llamamos roca metamórfica.

El proceso metamórfico se realiza en estado sólido, es decir las transformaciones se producen sin que la roca llegue a fundirse. La mayoría de las rocas metamórficas se caracterizan por un aplastamiento general de sus minerales que hace que se presenten alineados. Esta estructura característica que denominamos foliación se ve muy bien en rocas como las pizarras, los esquistos y los gneises.

Recristalización: rocas transformadas

Factores que afectan al metamorfismo

Imagen 1. Factores que influyen en el metamorfismo.

El metamorfismo es un fenómeno fisicoquímico complejo en el que las variables más importantes que influyen son:

• La temperatura.

• La presión.

• La presencia de fluidos.

• La composición química de la roca original.

La Temperatura

El gradiente geotérmico terrestre aumenta aproximadamente 33ºC por cada kilómetro que penetramos en la litosfera. Este valor no es constante, varía entre regiones y con la profundidad. De manera general, los procesos metamórficos se producen en un intervalo de temperatura de entre 150 y 1000ºC, dependiendo de la composición de la roca original.

El aumento de temperatura que interviene en el metamorfismo se debe a varias causas:

• La proximidad de la roca a una cámara magmática.

• El ascenso de un magma desde el manto.

• El aumento del gradiente geotérmico con la profundidad.

• El rozamiento producido en las zonas de falla cuando los bloques se desplazan uno sobre el otro.

La Presión

La presión aumenta con la profundidad (aproximadamente 0.3 atmósferas por kilómetro, aunque varía de unas regiones de la litosfera a otras).

Existen varios tipos de presión que participan en el metamorfismo terrestre:

• Presión litostática.

Es la presión que ejerce una columna de roca situada sobre un punto. Depende de la densidad y del espesor de la columna de roca. Es un tipo de presión que actúa por igual en todas las direcciones. Si tenemos en cuenta que el espesor de la corteza continental no es igual que el de la corteza oceánica, resulta que las presiones a las que están sometidas las rocas tampoco son iguales. Así, en la corteza continental la presión que pueden llegar a soportar las rocas pueden ser de hasta 20 kilobares (en la base de los orógenos), mientras que la presión en la corteza oceánica es menor. Sólo en la zona de subducción la presión es muy alta.

• Presión dirigida.

Es la presión ejercida por una fuerza sobre una masa rocosa. Es una presión que no se ejerce por igual en todas las direcciones, lo que provoca que las rocas se plieguen o se fracturen.

• Presión de fluidos.

Es la fuerza que ejercen los fluidos que se encuentran en los poros de las rocas sobre los cristales adyacentes. Es un tipo de presión que a poca profundidad es igual a la presión litostática.

• Presión de confinamiento.

Es la presión resultante de sumar la presión litostática y la presión de los fluidos

La Presencia de fluidos y la composición de la roca

Presencia de fluidos.

Los fluidos que aparecen en los poros de las rocas son una mezcla formada por agua, dióxido de carbono y sales. Esta mezcla es capaz de disolver algunos minerales y proporcionar elementos químicos a las reacciones químicas metamórficas.

Composición química de la Roca.

La composición química de una roca metamórfica depende de la composición del material original y de la proporción en fluidos como el agua y el dióxido de carbono que existan en el material de partida.

Por ejemplo, la pizarra y el esquisto verde son dos rocas metamórficas muy parecidas, aunque presentan composición química diferente. Esto es debido a que mientras la primera procede de la arcilla (roca sedimentaria), la segunda se origina a partir del basalto (roca volcánica), siendo estas rocas de composición diferente.

Clasificación de las Rocas Metamórficas

Las rocas metamórficas pueden dividirse, esencialmente, con arreglo a dos criterios:

• Según las secuencias metamórficas o, lo que es lo mismo, según el tipo de roca que les da origen

• Según las faces de aparición de minerales de metamorfismo, esto es, según las condiciones de presión y temperatura en las cuales, si el quimismo lo permite, van a formarse actinota, o sillimanita, o granates, etc.

Imagen 2. Rocas metamórficas de distinta composición por su origen.

Se distinguen dos tipos de textura en las rocas metamórficas:

•Granoblástica

Todos los granos minerales son aproximadamente del mismo tamaño. Es propia de rocas constituidas por un solo mineral como el mármol

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