CONCEPTOS BÁSICOS
CONCEPTOS BÁSICOS
Las rocas metamórficas son el resultado de la transformación de una roca (protolito) como resultado de la adaptación a unas nuevas condiciones ambientales que son diferentes de las existentes durante el periodo de formación de la roca premetamórfica. La modificación del protolito tiene lugar esencialmente en estado sólido (s.l.), y consiste en recristalizaciones, reacciones entre minerales, cambios estructurales, transformaciones polimórficas, etc., asistidas por una fase fluida intergranular. Los factores que desencadenan el proceso metamórfico son los cambios de temperatura y presión, así como la presencia de fluidos químicamente activos.
La clasificación de las rocas metamórficas se basa, fundamentalmente, en la composición mineralógica, en la textura (el factor más importante es el tamaño de grano y la presencia o ausencia de foliación) y en el tipo de roca inicial antes del producirse el proceso metamórfico.
LA TEXTURA DE LAS ROCAS
METAMÓRFICAS
GRADO DE CRISTALINIDAD (TAMAÑO DE GRANO)
FORMA y DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS DE LOS CRISTALES
En este apartado se describen los principales tipos de texturas de las rocas metamórficas, que, habitualmente, deben establecerse con la ayuda de un microscopio, no obstante el alumno deberá de tratar de identificarlas, en la medida de lo posible, mediante la observación de las muestras de mano.
GRANOBLÁSTICA. El tamaño de todos los cristales es parecido y forman un mosaico de granos con tendencia al empaquetado hexagonal, suele ser característica de las rocas metamórficas monominerales (cuarcitas, mármoles, etc.) y de las corneanas, es decir, de rocas metamórficas que se formaron bajo condiciones estáticas.
LEPIDOBLÁSTICA. Esta definida un apilamiento de minerales planares (micas), los cuales están orientados de forma que sus caras planares son paralelas entre sí. Suele ser característica de las rocas metamórficas micaceas (esquisitos, micacitas, algunos gneises, etc.).
NEMATOBLÁSTICA. Es similar a la lepidoblástica, sólo que en este caso el apilamiento no es de minerales con hábito planar sino acicular. Suele ser característica de las anfibolitas.
PORFIDOBLÁSTICA. Cuando se observa una serie de cristales de gran tamaño (porfidoblastos) englobados en una matriz compuesta por granos de un tamaño sensiblemente menor, es decir, existen dos poblaciones distintas de cristales. Generalmente, los porfidoblastos son minerales índice que nos indican las condiciones que se alcanzaron durante el metamorfismo. Por consiguiente, es importante su identificación.
MICROESTRUCTURAS
Cuando el proceso metamórfico se produce bajo condiciones de presiones dirigidas y existen minerales que puedan desarrollar un hábito planar o prismático, éstos suelen crecer orientados, disponiéndose perpendiculares a la dirección desde la que se ejercen las presiones máximas.
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Desarrollándose en este caso una fábrica planar en la roca denominada foliación (las rocas suelen fracturarse siguiendo los planos de foliación). Existen diferentes tipos de foliación, dependiendo del grado de metamórfico alcanzado y de la mineralogía de la roca inicial:
PIZARROSIDAD. Este tipo de foliación está definida por la cristalización orientada de minerales planares muy pequeños, no visibles a simple vista (fundamentalmente micas). La pizarrosidad es característica de condiciones de bajo grado metamórfico (baja P y T).
ESQUISTOSIDAD. Cuando aumenta el grado metamórfico los minerales planares aumentan de tamaño y son visibles a simple vista. En algunos casos en las superficies de foliación se observan grandes placas de micas, que le dan un aspecto escamoso. La esquistosidad es característica de condiciones de grado metamórfico medio - alto.
BANDEADO GNÉISICO. Durante el metamorfismo en grado alto las migraciones iónicas pueden ser lo suficiente grandes como para causar, además de la orientación de los minerales con hábito planar, la segregación de minerales en capas. Estas segregaciones producen bandas de minerales claros y oscuros, que confieren a las rocas metamórficas un aspecto bandeado muy característico. A este conjunto lea denominamos bandeado gnesico, y es propio del metamorfismo de alto grado.
ESQUISTOSIDAD de CRENULACIÓN. Cuando la roca ha sido sometida a dos procesos de deformación diferentes separados en el tiempo, es decir, a dos direcciones de compresión diferentes es posible observar dos sistemas de foliaciones que se cortan entre sí. Generalmente una de ellas está plegada, definiendo una serie de pequeños arcos poligonales.
El tipo de foliación está también relacionado con el tamaño de grano y, por tanto, con el grado de metamorfismo que ha sufrido la roca. Las rocas que presentan pizarrosidad tienen el grano muy fino o fino, las que presentan esquistosidad tienen el grano grueso y, por último, las que tienen bandeado gnéisico definido tienen el grano grueso o muy grueso.
LA
| Serie | Rocas preexistentes |
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Ultramáficas |
R. ígneas ultramáficas |
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Máficas |
R. ígneas máficas |
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Pelítico - grauváquicas |
R. sedimentarias ricas en Si y Al. |
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Calcolsilicatadas |
R. seddimentarias carbonatadas |
No obstante, durante el proceso metamórfico sí se producen importantes cambios en la mineralogía entre la roca inicial premetamórfica y el producto final. Muchos de los minerales que se forman durante el metamorfismo sólo pueden formarse en unos intervalos presión , temperatura o P/T muy restringidos. A estos minerales que pueden darnos información sobre las condiciones de presión y temperatura que alcanzó una roca durante el metamorfismo, se les denominan minerales índices.
Por lo tanto, podemos concluir que la composición mineralógica de una roca metamórfica va a depender de la composición de la roca inicial, y del grado de metamorfismo que haya alcanzado. Siendo el objetivo del estudio de las rocas metamórficas establecer con precisión esos dos parámetros: tipo de protolito y condiciones metamórficas desarrolladas.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
La clasificación de las rocas metamórficas es muy compleja, aunque de una manera muy simplificada podemos basarla en la presencia o ausencia de foliación y en la composición mineralógica. De esta forma podemos establecer dos grandes grupos: las rocas foliadas y las no foliadas.
ROCAS FOLIADAS. A su vez, las rocas foliadas pueden subdividirse, en función del tipo de foliación, tamaño de grano, y minerales índice.
PIZARRA. Roca de grano muy fino, con minerales planares abundantes. Las pizarras son propias de metamorfismo de bajo grado (protolito: rocas detríticas de grano fino).
ESQUISTO. Roca de grano grueso que contiene más de un 20% de minerales planares. Es una roca característica del metamorfismo de grado medio (protolito: varios tipos de rocas detríticas y volcánicas). En función del mineral índice que presente, podemos establecer: esquistos biotíticos, esquistos con cloritoide, esquistos con estaurolita, esquistos anfíbólicos (esquistos verdes), esquistos granatíferos, etc...
GNEIS. Roca de grano grueso, que presenta minerales alargados y granulares en las bandas claras y planares en las oscuras. Es propia del metamorfismo de alto grado (protolito: granitos --> ortogneis, ortogneise glandularres; rocas sedimentarias -- paragneis).
ROCAS NO FOLIADAS. Generalmente están compuestas por un solo mineral (monominerales) cuyos cristales se caracterizan por tener un hábito equidimensional. Las rocas metamórficas no foliadas más características son:
MÁRMOL. Roca metamórfica de grano grueso, compuesta por granos de calcita. Esta roca proviene del metamorfismo de calizas o dolomías. Las impurezas pueden darle diferentes coloraciones.
CUARCITA. Roca metamórfica compuesta por granos de cuarzo, que proviene del metamorfismo de areniscas ricas en cuarzo. En algunos casos, las estructuras sedimentarias de las areniscas (estratificaciones cruzadas,...) se conservan dando lugar a bandeados.
CORNEANAS. Son rocas que han sufrido metamorfismo de contacto y no tienen fábrica planar, pero si minerales índice desarrollados en mayor o menor grado.
Existen otros tipos importantes de rocas metamórficas, que pueden aparecer foliadas o no, entre las que se encuentran eclogitas, anfibolitas y las granulitas, que no se describirán en esta introducción a la Geología.
Las rocas que
se deben observar
en esta práctica son las siguientes:
Pizarra Gneis Mármol Cuarcita Esquistos de varios tipos
