Metamorfismo

1. 6 Metamorfismo y rocas metamórficas

2. Procesos que
forman las rocas
metamórficas
Proceso geológico interno o
endógeno
El origen de las rocas metamórficas
METAMORFISMO
Evidencia de las altas
presiones y altas
temperaturas del interior
terrestre

3. El origen de las rocas metamórficas
El metamorfismo
METAMORFISMO
PRESIÓNTEMPERATURA
Por cambios de
Conjunto de
transformaciones y
procesos que sufre
una roca en estado
sólido
Y por la acción de
FLUIDOS
Modifican la estructura o
la composición de los
minerales
NUEVOS
MINERALES
Se forman
La roca original (PROTOLITO)
puede ser magmática,
sedimentaria o metamórfica

4. El origen de las rocas metamórficas
El metamorfismo
Límites del metamorfismo
DIAGÉNESIS
FUSIÓN
-150 0C
-700 0 …. 1000 0C
METAMORFISMO
Límite superior
Lo marca la fusión de los minerales. El
metamorfismo ocurre en estado sólido
Límite inferior
Es difícil de definir para diferenciarlo de
la diagénesis.
Se establece con la aparición de minerales
como la glaucofana o la pirofilita

5. El origen de las rocas metamórficas
Factores del metamorfismo

6. El origen de las rocas metamórficas
Factores del metamorfismo
Gradiente geotérmico
30ºC/km en la superficie
que luego disminuye
En las dorsales la
temperatura aumenta por
el ascenso de magma
En las zonas de
subducción la
temperatura
aumenta por
la fricción en
el plano de
Benioff

7. El origen de las rocas metamórficas
Factores del metamorfismo
Aumenta con la profundidad 0,3kb/km
(1 kb = 1000 kg/cm2), varía siendo
mayor en los bordes convergentes
Presión litostática Peso de las rocas que se
van depositando, es
proporcional a la densidad
y al espesor
Presión de fluidos
Debida a los fluidos de los
poros
Presión de confinamiento
Acción
conjunta de
la presión
litostática y
de fluidos
Presión dirigidas
Causas por fuerzas
tectónicas que actúan
en direcciones
determinadas

8. El origen de las rocas metamórficas
Factores del metamorfismo
Habitualmente los cambios metamórficos son
mineralógicos, texturales y estructurales, sin que cambie
la composición química = PROCESO ISOQUÍMICO
En ocasiones, hay procesos metamórficos en los que se
modifica la composición química.
Los cambios se producen por fluidos calientes
químicamente activos (hidrotermales) que circulan entre
las rocas metamórficas modificándolas

9. El origen de las rocas metamórficas
Condiciones físico-químicas del metamorfismo
Un mineral es estable
para unas determinadas
condiciones de p y T
PRESIÓNTEMPERATURA
Con el metamorfismo
cambian
FLUIDOS
Lo que hace que un
mismo compuesto
presente ≠ formas o
estados

10. Supergénicos: Interviene
agua infiltrada
(disolución, hidratación,
oxidación, precipitación y
reemplazamiento de
iones)
Hidrotermales: Intervienen
soluciones acuosas de origen
metamórfico que disuelven,
transportan y depositan
minerales
Metamórficos: Aparición de
nuevos minerales por cambios
en la textura y estructura sin
que cambie la composición
El origen de las rocas metamórficas
Condiciones físico-químicas del metamorfismo
Procesos metamórficos
petrogénicos

11. El origen de las rocas metamórficas
Condiciones físico-químicas del metamorfismo
Diagramas de fases
Los diferentes estados estables de una sustancia según la P y
la tª se pueden representar con:
El metamorfismo cambia
la textura y composición
mineralógica , pero
apenas la composición
química

12. El origen de las rocas metamórficas
Procesos metamórficos
Recristalización: Los
sedimentos de grano fino
se unen en granos de
mayor tamaño
Cambios en las estructuras
cristalinas: Loa iones de los
minerales varían su
distribución con las
condiciones de tª

13. El origen de las rocas metamórficas
Procesos metamórficos
Cambios en las estructuras
cristalinas: El peso de los
materiales cierra huecos y origina
una roca más compacta y con
más densidad. La presión
diferencial reorienta los cristales

14. El origen de las rocas metamórficas
Procesos metamórficos
Son catalizadores: Al calentarse
aceleran las velocidad de las
reacciones químicas
Provocan la recristalización: Por
migración iónica. Los iones que
están entre los cristales se
disuelven y migran hacia los
espacios que hay entre los
cristales recristalizando

15. Tipos de metamorfismo
Tipos de metamorfismo
METAMORFISMO DE IMPACTO

16. Tipos de metamorfismo
Metamorfismo dinámico o cataclástico
El factor determinante es la presión
(litostática, dirigida o tectónica)
Suele ocurrir por presiones orogénicas
tangenciales que provocan la trituración
de las rocas en el plano de falla
(milonitización)
También puede producirse
calentamiento por el rozamiento de los
planos de falla
Si la intensidad es baja: la trituración se llama
cataclasis o brechificación y se forman rocas poco
consistentes (roca cataclástica o brecha de falla)
Si la intensidad es alta: los fragmentos son
microscópicos tienen forma alargada y están muy
unidos. La roca se llama milonita

17. Tipos de metamorfismo
Metamorfismo de contacto o térmico
El factor determinante es el aumento de
temperatura provocado por la intrusión
de magma que afecta a una roca caja
Influye la temperatura inicial, el tamaño
de la intrusión y el contenido en fluidos
del magma
El metamorfismo forma una estructura
alrededor de la intrusión magmática
que se llama aureola metamórfica o de
contacto
Cerca de la intrusión hay minerales
metamórficos estables a ↑ tª (sillimanita) y
más lejos minerales estables a temperaturas
más bajas: clorita, talco y epidota. Las rocas
que se forman se llaman corneanas o
cornubianitas

18. Tipos de metamorfismo
Metamorfismo regional
Se debe a elevadas temperaturas,
presiones y deformaciones
En zonas de subducción, en bordes de
placa convergentes continental-
continental y en cuencas sedimentarias
intraplaca por el soterramiento de
sedimentos
En las zonas profundas de los orógenos
la temperatura es tan alta que se forma
magma. Por ello que en estas zonas
aparecen rocas metamórficas plegadas
y falladas asociadas con rocas ígneas
plutónicas

19. Tipos de metamorfismo
Metamorfismo de impacto
Se debe a un aumento de presión y
temperatura debido al choque de un
meteorito
La energía térmica y la onda de choque
forma una roca pulverizada, triturada y
en ocasiones fundida.

20. Minerales índice y grado metamórfico
P
T
Existe una gradación de intensidad
metamórfica: desde P ↑ y tª ↓ a P ↓ y tª ↑
En cada zona con determinadas condiciones
de P y tª se van formando determinados
minerales metamórficos, llamados minerales
índice.

21. Minerales índice y grado metamórfico
Relación entre minerales índice y distintos grado de metamorfismo en el
metamorfismo regional de lutitas

22. Facies metamórficas
Facies metamórfica: Grupo de rocas metamórficas que se caracterizan por un
conjunto definido de minerales formados bajo las mismas condiciones de
presión y temperatura. Se nombran con el nombre del mineral o roca más
características

23. Textura de las rocas metamórficas
TEXTURA
Forma, tamaño y
disposición de las
partículas que
forman la roca
Existe orientación
preferente que alinea
las partículas de forma
paralela o subparalela
En la mayoría de las rocas magmáticas o sedimentarias
Los granos minerales
se disponen al azar
En muchas rocas metamórficas
Cuando los minerales tienen una orientación
preferente se dice que tiene foliación
TEXTURAS METAMÓRFICAS
NO FOLIADAS
TEXTURAS METAMÓRFICAS
FOLIADAS

24. Texturas foliadas más importantes
Textura de las rocas metamórficas
Texturas metamórficas foliadas
TEXTURAS METAMÓRFICAS
FOLIADAS
Típicas de rocas expuestas a metamorfismo
regional que se pliegan y deforman
La foliación por esfuerzos compresivos hace
que los minerales tengan alineamientos
paralelos o cercanos al paralelismo
ESQUITOSIDAD BANDEADO GNÉISICO
Textura planar o laminar
ondulada por el crecimiento
de minerales. Las rocas se
llaman esquistos
Típico de metamorfismo de º alto.
Recristalizan los minerales y por
migración iónica se separan en
bandas claras y oscuras (gneis)
PIZARROSIDAD
Superficies planas
delgadas y tabulares. Se
separan fácilmente
(clivaje)

25. Cristales grandes
rodeados de otros
más pequeños
Minerales
prismáticos con
cierto º de
orientación
(anfobolitas o
gneises
anfibolíticos)
Minerales laminares
con orientación más
o menos paralela
(micacitas y algunos
gneises)
Granos de igual
tamaño (cuarcitas,
mármol y
corneanas de
metamorfismo
regional y de
contacto)
Textura de las rocas metamórficas
Texturas metamórficas no foliadas
TEXTURAS METAMÓRFICAS
NO FOLIADAS
Típicas de rocas metamórficas sometidas a escasa
deformación y a partir de rocas originales con
cristales equidimensionales (cuarzo y calcita)
En general se denomina textura cristaloblástica que
indica que los cristales han crecido en un medio
sólido
Según el hábito cristalino hay 4
texturas cristaloblásticas

26. Clasificación de las rocas metamórficas
CLASIFICACIÓN DE LAS
ROCAS METAMÓRFICAS
ROCAS METAMÓRFICAS NO
FOLIADAS
ROCAS METAMÓRFICAS
FOLIADAS

27. Clasificación de las rocas metamórficas
ROCAS METAMÓRFICAS
FOLIADAS De grano muy
fino, formada por
cristales de mica.
Se forma por
metamorfismo de
º bajo
De grano fino, formada
por moscovita y/o
clorita. Se diferencia de
la pizarra por su brillo
satinado y ondulaciones.
Se forma por
metamorfismo de º bajo
De grano medio a
grueso con
minerales planares
claros y oscuros.
Con esquitosidad.
De metamorfismo
regional de º medio
y alto. Con mica
esquistos micáceos
De grano medio a grueso,
formada por minerales
alargados (mica o anfiboles) y
granulares (cuarzo y
feldespato). Se forma por
metamorfismo de º alto.

28. Clasificación de las rocas metamórficas
ROCAS METAMÓRFICAS NO
FOLIADAS
De grano fino. Se
forma por
metamorfismo de
contacto o regional
de calizas o dolomías.
Compacta y dura se
forma a partir de
arenisca (rica en
cuarzo) por
metamorfismo
regional de grado
medio a alto y de
contacto
ECLOGITA
Por metamorfismo de
alta presión de rocas
ígneas básicas (gabro
y basalto). Con
granate y piroxenos
De grano fino a
medio por
metamorfismo
regional de rocas
magmáticas básicas
o sedimentos calizos
con impurezas. Con
hornblenda y
plagioclasa

29. Clasificación de las rocas metamórficas

30. Clasificación de las rocas metamórficas

31. Metamorfismo y tectónica de placas
En cada borde de placa se asocian
distintos tipos de metamorfismo

32. Metamorfismo y tectónica de placas
Bordes convergentes
Se produce metamorfismo regional

33. Metamorfismo y tectónica de placas
Bordes convergentes
1 Metamorfismo dinámico en las
zonas próximas al plano de Benioff
2 Metamorfismo regional bajo las cordilleras
generadas por orogénesis
3 Metamorfismo de contacto por los
materiales que se funden y
asciende como magma

34. Metamorfismo y tectónica de placas
Bordes convergentes
1 Metamorfismo regional
2 Metamorfismo de contacto por los procesos
volcánicos que generan los arcos insulares
1
2

35. Metamorfismo y tectónica de placas
Bordes divergentes
1 Metamorfismo de contacto por la
salida de magmas basálticos. Y
metasomatismo por los fluidos
hidrotermales presentes por la
gran cantidad de agua
1

36. Metamorfismo y tectónica de placas
Bordes pasivos
1 Metamorfismo de dinámico por
las presiones generales. Se
generan milonitas y brechas de
falla
1