El documento describe el metamorfismo, que es el conjunto de reacciones que afectan a una roca sometida a cambios de presión y temperatura. Las rocas experimentan transformaciones mineralógicas y texturales. El metamorfismo ocurre en estado sólido y depende de factores como la presión, temperatura, presencia de fluidos y tiempo. Se establecen diferentes facies y zonas de metamorfismo en función de las condiciones de presión y temperatura.

2. http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=b0kxAtBxyqE
El metamorfismo es el conjunto de reacciones en estado sólido que afectan a una
roca preexistente de cualquier tipo: sedimentaria, ignea o metamórfica, sometida a
unas condiciones de presión y temperatura diferente a las de su origen.
Las transformaciones que sufren las rocas son de dos tipos:
• Mineralógicas, ya que los minerales que las constituyen dejan de ser estables,
reaccionando entre sí y produciendo reajuste internos, que conllevan la aparición
de nuevos minerales.
• Texturales: en función de las condiciones a las que están sometidos,
se reorganizan los componentes de las rocas modificándose la
textura.
METAMORFISMO

3. Las reacciones ocurren en estado sólido;
es decir, sin fusión de los minerales
presentes en la roca.
Si hubiese fusión, aunque sólo fuese
parcial, se estaría en transición al
magmatismo, hablándose de migmatismo,
y a las rocas resultantes se les conoce
como migmatitas, presentando éstas
características intermedias entre las rocas
metamórficas y magmáticas.
Si la fusión afecta a la mayor parte de la
roca, el proceso se llama anatexia, y las
rocas resultantes son muy similares a las
magmáticas, como por ejemplo los
llamados granitos de anatexia.
METAMORFISMO

4. Factores del metamorfismo
Presión
Presión litostática o de
carga
Presión de fluidos
Presión dirigida o de estrés
Temperatura
Presencia de
fluidos
Tiempo
FACTORES DEL METAMORFISMO

5. El metamorfismo suele ocurrir a presiones entre 2 y 10 Kbar (1 bar equivale a 1
kg/cm2 y 1 Kbar, para la corteza continental, equivale aproximadamente a 3 km de
profundidad). La presión puede ser de tres tipos:
• Presión litostática, de carga o confinante (Pl): aumenta con la profuncidad
debido a las rocas situadas encima. (Pl = d . g . h)
• Presión de fluidos (Pf): Presión a la que suelen encontrarse sometidos
los fluidos que ocupan los poros que presentan las rocas.
• Presión dirigida o de estrés (Pd): los movimientos tectónicos (colisión
continental, zonas de subducción) pueden hacer variar la presión a la que
está sometida una roca. Produce cambios texturales, como la trituración
de minerales, así como la reorientación mineralógica y la esquistosidad de
las rocas.
FACTORES DEL METAMORFISMO: LA PRESIÓN

6. FACTORES DEL METAMORFISMO: LA PRESIÓN
Presión de carga o confinante
Presión dirigida o de estrés

7. Temperatura: La temperatura también aumenta con la
profundidad (gradiente geotérmico), pero puede verse
afectada por otros procesos, como la existencia de zonas del
manto más calientes (zonas de dorsal, puntos calientes) o el
ascenso de magmas.
Provoca cambios mineralógicos, con frecuencia potenciados
por la variación de agua y la presencia de fluidos. El rango
oscila entre 150º y un valor máximo en el comienzo de la
fusión: entre 700º y 1.000º.
Los efectos de la temperatura pueden ser:
1. Deshidratación de ciertos minerales, con la formación de
minerales anhidros.
2. La recristalización o aumento de la cristalinidad de la roca.
3. Reajustes químicos, con la aparición de minerales típicos
del metamorfismo, como por ejemplo:
CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2
wollastonita
FACTORES DE METAMORFISMO: LA TEMPERATURA

8. Por lo general, se acepta que el metamorfismo es un proceso isoquímico (no
hay introducción de componentes externos a la roca) y se produce por cambios
de presión y temperatura. Pero, en determinadas situaciones, el metamorfismo
se produce por la introducción de componentes extraños a la roca
(metamorfismo aloquímico o metasomatismo).
En las últimas fases de la consolidación magmática, se produce la emisión de
fluidos, con una composición rica en volátiles que pueden reaccionar con la roca
encajante.
Este fenómeno también se produce por la circulación de aguas subterráneas en
las proximidades de un magma.
En el metamorfismo se produce el cambio en una o varias de las condiciones de
origen de las rocas, presión, temperatura o composición.
FACTORES DEL METAMORFISMO: PRESENCIA DE FLUIDOS

9. • Hundimiento de las rocas por aporte de sedimentos . Implica un aumento de
Temperatura y de Presión
• Rozamiento en fallas . Aumento de Temperatura
• Plegamientos tectónicos . Aumento de Presión
• Presión de fluidos y reacciones químicas . Aumento de Presión
• Ascensión de magmas . Aumento de Temperatura
• Tectónica de placas: Subducción . Aumento de Temperatura
• Tectónica de placas: Choques continentales . Aumento de Presión y Temperatura
CONDICIONES QUE PROPICIAN EL METAMORFISMO

10. El concepto de facies metamórfica se debe al
geólogo finés ESKOLA, que a principios del
siglo XX enunció los dos principios
fundamentales para definir facies:
1.- Cada facies corresponde a un
metamorfismo que ocurre en determinado
intervalo de presión y temperatura.
2.- Las asociaciones minerales (paragénesis)
ideales que constituyen una facies
representan sistemas en equilibrio durante
las condiciones metamórficas.
El conocimiento de los intervalos
de presión y temperatura en los
que se producen estas
transformaciones reacciones ha
permitido establecer las facies
metamórficas (conjunto de rocas
metamórficas recristalizadas en un
mismo intervalo de presión y
temperatura).
FACIES METAMÓRFICAS

11. FACIES METAMÓRFICAS
FACIES TIPO DE
METAMORFISMO
TEXTURA
Cornubianitas
de contacto granos equidimensionales
Sanidinitas pirometamorfismo ídem
Esquistos
verdes
(incluye pizarras
y filitas)
regional de grado bajo
(epizona)
minerales orientados
exfoliación acusada
Anfibolitas regional de grado
medio
(mesozona)
minerales orientados
exfoliación débil
Granulitas regional de grado alto
(catazona-anatexia)
minerales orientados
sin exfoliación
Esquistos
azules
profundo (alta presión) minerales orientados
Eclogitas muy profundo ídem
Milonitas dinámico o cataclástico muy compactas

12. Facies de alta presión: aumento de la
presión manteniendo bajas temperaturas.
Características de zonas de colisión
continental reciente, o del prisma de
acreción en las zonas de subducción. Facies
de Esquistos azules y Eclogitas.
Facies de alta temperatura: aumento de la
temperatura y manteniendo
de las
bajas
zonaspresiones. Características
próximas a plutónica
(metamorfismo
una intrusión
de contacto). Facies de
(epidóticas, hornbléndicasCorneanas
piroxénicas, y sanidinitas, según
aumentamos la temperatura)
Facies intermedias: aumento simultáneo
de presión y temperatura. Características
del metamorfísmo regional. Facies de
Zeolitas, Prehnita-Pumpellita, Esquistos
verdes, Anfibolitas, y Granulitas.

13. Según su intensidad, el metamorfismo puede dividirse en tres zonas:
1. Epizona: es la zona más externa. La temperatura es menor de 300 ºC. En esta
zona las rocas características son las pizarras o filitas.
2. Mesozona: zona intermedia. Temperatura entre 300 y 500 ºC. Las rocas típicas
son los esquistos y micacitas.
3. Catazona: la zona más interna. La temperatura es mayor de 500 ºC y la
presión muy alta. Las rocas típicas son los gneises.
ZONAS DE METAMORFISMO
Zona Roca ígnea
ácida
Roca ígnea
básica
Peridotita Pelitas Samitas Calizas
EPIZONA
Filitas
Gneis
sericítico
Esquistos
verdes
Esquistos
verdes
Talcitas
Esquistos
Arcillosos
Filitas
Cuarcitas
sericíticas
Filitas
calcáreas
Mármoles
MESOZONA
Micacitas
Gneis
moscovítico
Anfibolitas Anfibolitas Micacitas
Micacitas
Cuarcitas
Micacitas
calcáreas
Mármoles
CATAZONA
Ortogneises
Granulitas
Eclogitas
Gneises
piroxénicos u
hornbléndicos
Felsitas Paragneises
Cuarcitas
con
granates
Granulitas
Felsitas sílico-
cálcicas
Mármoles

14. RELACIÓN ENTRE ZONA, FACIES Y GRADO DE METAMORFISMO
Zona Grado Facies metamórficas
EPIZONA
Muy bajo
Ceolitas y Prehnita-
Pumpellita
Corneanas albíticas*
Esquistos azules #
Bajo Esquistos verdes
MESOZONA Medio
Anfibolitas
Corneanas honbléndicas y
piroxénicas*
Eclogitas de baja temperatura
#
CATAZONA Alto
Granulitas
Sanidinitas*
Eclogitas de elevada
temperatura #
* Típicas de metamorfismo térmico
# Típicas de metamorfismo profundo (de elevada presión)

15. TIPOS DE METAMORFISMO
La clasificación del metamorfismo se basa en
criterios variados:
a) La extensión del área sobre la que se
produce el proceso (m. regional, m. local).
b) Contexto geológico (orogénico, de
enterramiento, de fondo oceánico,...).
c) El principal factor (P,T,PH2O,deformaciones)
del metamorfismo (m. térmico).
d) La causa particular de un metamorfismo
específico (m. de impacto, m. hidrotermal, m.
de incendio, m. de relámpago,...)
e) Si el metamorfismo resultó de un solo evento o de más de uno(monometamorfismo,
polimetamorfismo).
f) Si va acompañado de incremento o descenso de temperatura (m. progrado, m.
retrógrado).

16. TIPOS DE METAMORFISMO
La clasificación "clásica“, en función de la termodinámica del proceso
metamórfico, distingue tres tipos:
1. Térmico o de contacto, donde el factor predominante es la temperatura.
2. Dinámico o cataclástico, donde predomina la presión.
3. Regional o dinamotérmico, con varios tipos, según predomine la presión
o la temperatura.

17. Es un metamorfismo de alta temperatura, que se
produce en las rocas encajantes de un magma. En
estas rocas se produce una aureola de
metamorfismo, más intenso cuanta mayor es la
proximidad al magma. Las rocas que forman la
aureola se denominan corneanas, y se caracterizan
por ser de grano fino (aspecto córneo).
Metamorfismo de contacto o térmico

19. En zonas de falla se produce en niveles
superiores la trituración mecánica de las
rocas en contacto, produciéndose una roca
característica, denominada brecha de falla.
En niveles inferiores, aumenta la
temperatura y la circulación de fluidos, y
con ellos la recristalización. Se originan
unas rocas foliadas llamadas milonitas.
Metamorfismo dinámico o cataclástico

20. Se produce por el efecto simultáneo del aumento de la presión y de la
temperatura durante largos períodos de tiempo en grandes áreas de la corteza
terrestre y con gran actividad tectónica, como los límites de las placas litosféricas.
Las condiciones en las que se produce el metamorfismo regional abarcan un rango
de presiones de entre 2 kbar y 10 kbar y un rango de temperaturas de entre 200
°C y 750 °C. Las rocas de metamorfismo regional presentan diferentes tipos de
texturas laminadas (pizarrosidad, esquistosidad, bandeado), orientadas de forma
perpendicular a la presión.
Metamorfismo regional

21. Tipo de
metamorfismo
Minerales
típicos
Series de
facies
Rocas ígneas
asociadas
Gradiente
geotérmico
Baja P. Andalucita
Esquistos
verdes
anfibolitas y
granulitas
Granitos,
grano-dioritas y
rocas andesítico-
riolíticas
>25ºC/km.
P.
intermedia
Distena ídem Granitos 20ºC/km.
Alta P. Glaucofana
jadeíta y
lawsonita.
Esquistos
azules
ceolitas y
prehnita
Ofiolitas 10ºC/km.
El cinturón de alta
presión coincide con el
complejo subductivo
formado junto a la fosa
oceánica y es de
mucho menor anchura
que el de baja presión.

22. Zonas de Subducción: Se van a
generar dos cinturones
metamórficos, uno en facies de
alta presión, más
próximo a la fosa, en el prisma de
acreción de la placa que no
subduce, y otro en facies de alta
temperatura por metamorfismo
de contacto, alrededor de los
magmas generados por la fusión
de la placa que subduce.
El metamorfismo producido en relación con la tectónica global va a ser diferente
según el tipo de límite donde se produzca:

23. Zonas de colisión continental
El metamorfismo regional de estas zonas presenta una gran complejidad, puesto
que puede mostrar características heredadas del periodo de subducción. También
tiene una gran anchura ya que puede afectar a dos continentes o más.
Debido al proceso de colisión, en un primer momento se produce un
metamorfismo de alta presión debido al apilamiento de grandes escamas
tectónicas. Con posterioridad, comienza a producirse un aumento de la
temperatura, variando las condiciones del metamorfismo, que puede llegar a borrar
las huellas del los anteriores.
Así, se dan facies de esquistos azules, de esquistos verdes y anfibolitas, con una
distribución espacial que no corresponde a la de los cinturones dobles, sino a
pautas diferentes. Por ejemplo el cinturón hercínico europeo es fundamentalmente
de baja presión, mientras que la cadena alpina es principalmente de alta presión. El
orógeno caledoniano es de presión intermedia.
Lo más característico de este metamorfismo es la intensa deformación que afecta a
las rocas en etapas que pueden ser anteriores, simultáneas o posteriores al clímax
metamórfico.

25. pizarra
Gneiss
Filita
Esquisto

26. Zonas de falla transformante: El
metamorfismo en estas zonas
generalmente se corresponde con el
de tipo dinámico y la formación de
rocas cataclásticas.
Debido a la reducida cristalización de
estas rocas, se considera que este
metamorfismo ocurre a baja
temperatura, aunque pueden existir
rocas que han llegado a fundir al
haber una fricción muy intensa, con la
consiguiente producción de vidrios.
Zonas de Dorsal : Metamorfismo de fondo oceánico (metasomatismo o
metamorfismo hidrotermal). En las zonas próximas a la dorsal, la circulación de
agua procedente del magma, y del agua de mar infiltrada en las grietas y calentada
por este, producen un metamorfismo muy característico en las rocas de los fondos
oceánicos, que conservan la textura original y aparecen minerales hidratados
nuevos, como la serpentina.

27. Es un metamorfismo no isoquímico (cambia la composición de la roca). Se
produce por la circulación de fluidos hidrotermales en la proximidades de un
magma. Se producen intercambios de iones entre la roca y el fluido, generando
nuevos minerales. Un tipo especial es el metamorfismo de fondo oceánico.
En ocasiones, se pone de manifiesto por la presencia de un mineral llamado
turmalina.
Metasomatismo

28. Metamorfismo de impacto
También llamado metamorfismo de choque, ocurre
por el efecto de ondas de choque producidas por
impactos de meteoritos, explosiones nucleares o
ensayos de laboratorio. En este metamorfismo se
alcanzan presiones de hasta 1.000 kbar y
temperaturas muy elevadas.
A escala macroscópica, uno de los rasgos más
característicos es la presencia de brechas. Estas
brechas de impacto proceden del material
expulsado por el meteorito al caer o del fondo del
cráter.

29. Se produce debido al aumento de temperatura y presión que sufren los sedimentos a
10.000-12.000 metros de profundidad en la corteza terrestre. La temperatura y la
presión aumentan según los siguientes gradientes:
• Presión → 3,5 kbar por cada 10 km de profundidad.
• Temperatura → 20-30°C por cada kilómetro de profundidad.
Esto implica que en las cuencas en las que el espesor de sedimentos es elevado se
pueden superar los 300 °C en profundidad. Las rocas que sufren este metamorfismo
suelen carecer de foliación, la transformación mineralógica es incompleta y preservan
gran parte de sus rasgos originales.
Metamorfismo de enterramiento

32. Tipo Localización Factor que predomina
Regional Zonas de subducción y de
colisión de placas (obducción)
Presión y temperatura
De enterramiento Zonas de subsidencia Presión
Dinamometamorfismo Planos de falla Presión (temperatura)
Térmico o de contacto Alrededor de las masas
intrusivas magmáticas, dando
lugar a una aureola de
contacto. Dentro de los
orógenos
Temperatura
Metasomatismo Intrusiones magmáticas,
zonas de dorsal y puntos
calientes
Temperatura
De impacto Zonas de impacto de
meteoritos
Presión y temperatura
Tipos de metamorfismo en relación con la Tectónica de placas

33. PROCESOS METAMÓRFICOS
Son los cambios que sufren las rocas por la acción de los agentes del
metamorfismo, hasta convertirse en nuevas rocas metamórficas.
Pueden ser estructurales o químicos
Procesos metamórficos
Rotura
Se debe a
presiones
dirigidas. Laroca
se rompe y
adquiere una
nueva textura
Recristalización
Se forman
cristales de
mayortamaño,
dando a laroca
aspecto más
cristalino
Orientación
Se debe a presiones
dirigidas. Origina
foliación y
bandeado de
minerales que
destaca en la masa
de la roca
Formación de nuevos
minerales
Los minerales
inestables reaccionan
entre sí, formando
otros nuevos, que son
metamórficos

34. Rotura Recristalización
Orientación
Formación de nuevos
minerales

35. MINERAL TIPO DE METAMORFISMO ROCAS
Almandino
(granate)
Regional de grado medio
Micacitas superiores,
anfibolitas
Andalucita Regional de grado medio o térmico Esquistos verdes, anfibolitas
Biotita Límite entre el regional de grado bajo y el de grado medio Varias (p. e. esquistos verdes)
Clorita Regional de grado bajo Pizarras, esquistos verdes
Cloritoide Regional de grado bajo Filitas, esquistos
Cordierita Térmico y regional de baja presión Cornubianitas
Distena o cianita Regional de elevada presión dirigida Esquistos azules
Epidota Regional Anfibolitas
Estaurolita Regional de grado medio a alto Micacitas inferiores
Grafito Regional de grado alto Esquistos, gneises, mármoles
Jadeíta y
glaucofana
Profundo (alta presión litostática) Eclogitas
Piropo
(granate)
De elevada presión Serpentinitas, eclogitas
Sanidina Pirometamorfismo Sanidinitas
Serpentina Regional de grado bajo, con abundante agua* Serpentinitas
Sillimanita Regional de grado alto Anfibolitas, granulitas
Talco
Transformaciones metamórficas ricas en agua* o de
temperatura media en silicatos magnésicos
Esquistos
Wollastonita Regional Mármoles
Minerales índice de metamorfismo

36. Minerales índice (Geotermómetros) en metapelitas (Secuencia de Barrow):
Grado bajo  Grado medio  Grado alto
Clorita  Biotita  Almandino  Estaurolita  Distena  Sillimanita
Rocas asociadas:
PIZARRAS  FILITAS Y  MICACITAS  MICACITAS  GNEISES  GNEISES
ESQUISTOS SUPERIORES INFERIORES SUPERIORES INFERIORES

38. TEXTURA DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Granoblástica
Todos los granos
minerales son
aproximadamente del
mismo tamaño (mármol
o la cuarcita)
Lepidoblástica o
cristalofílica
Los minerales se ordenan
en planos paralelos.
(esquistos y algunos
gneis)
Porfidoblástica
Presentan algunos
cristales mayores que el
resto. Los cristales
pueden estar orientados
en el espacio como
consecuencia de las
presiones dirigidas
Se pueden distinguir texturas en función del tamaño de grano o en
función de la orientación de los cristales que forman la roca
Texturas metamórficas según
el tamaño de grano

39. Texturas metamórficas según la orientación de los cristales
Textura con foliación
Gneisica (cristales muy
grandes)
Esquistosa (cristales
grandes)
Pizarrosa
(cristales muy pequeños)
Textura sin foliación

40. PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS

42. Rocas metamórficas
Roca Protolito
(roca origen)
Minerales
principales
Observaciones Imagen
Esquisto azul Basalto Glaucofana
Su color azul se debe a la presencia
de glaucofana
Filita Lutita, pizarra
Moscovita,cuarzo
, clorita
Metamorfismo intermedio entre las
pizarra y el esquisto
Granulita Basalto
Piroxeno,
plagioclasa,
feldespato
Metamorfismo de altas
temperaturas; común en dorsales
oceánicas
Migmatita
Presenta vetas sinuosas, fruto de su
alto grado de metamorfismo

43. Rocas metamórficas
Roca Protolito
(roca origen)
Minerales
principales
Observaciones Imagen
Antracita Hulla, lignito Carbono Es un tipo de carbón
Corneana
Caliza,arenisca,
pizarra
Muy variables Muy dura, capaz de resistir
la erosión glacial
Eclogita Basalto, gabro Granate piropo,
piroxeno onfacita
Resultado de un metamorfismo
intenso del basalto o gabro
Espilita Basalto
Albita, clorita,
calcita
Se forma en las dorsales centro-
oceánicas

44. ROCA ORIGINARIA ROCA METAMÓRFICA ESTRUCTURA MINERALES MÁS ABUNDANTES
Pelitas (limos y arcillas) PIZARRAS Y FILITAS Cristalofílica Clorita, micas, arcillosos , cuarzo, etc.
ídem ESQUISTOS ídem ídem
Areniscas o samitas ESQUISTOS
MICÁCEOS
ídem Micas, cuarzo, feldespatos
ídem CUARCITAS Granoblástica Cuarzo
Rocas carbonatadas MÁRMOLES ídem Calcita o dolomita
Rocas sedimentarias
detríticas o
rocas ígneas ácidas
GNEISES Cristalofílica-
granoblástica
Cuarzo, ortosa, plagioclasas, biotita u
hornblenda
Sedimentos ricos en Ca y Fe
o
rocas ígneas básicas
ANFIBOLITAS Cristalofílica-
granoblástica
Anfíboles (hornblenda), plagioclasas,
micas y granates
Rocas ígneas básicas ECLOGITAS Cristalofílica-
granoblástica
Piroxeno onfacita y granates (piropo)
Rocas muy variables
(generalmente
cuarzofeldespáticas)
CATACLÁSTICAS Cataclástica Variables (generalmente cuarzo y
feldespatos)
Rocas muy variables
(generalmente
areniscas o de origen
calizo)
CORNUBIANITAS Cornubianítica Muy variables