PETROLOGIA METAMORFISME

Metamorfismo. Rocas metamórficas
•Introducción. El Metamorfismo.
•Los límites del metamorfismo
•Factores que intervienen en el
metamorfismo.
• Temperatura
• Presión
• Fluidos
•Físico-Química del metamorfismo.
• Asociaciones metamórficas
•Zonas del metamorfismo o intensidad.
• Facies metamórficas.
• Grados de metamorfismo
•Tipos de Metamorfismo.
• Metamorfismo regional.
• Dinamometamorfismo.
• Metamorfismo de Contacto.
• Metamorfismo hidrotermal.
•Las rocas metamórficas.
• Mineralogía.
• Textura.
• Microestructura.
• Clasificación.
• Descripción de las principales
rocas metamórficas.
•Contexto geodinámico
2º Bachillerato: Geología

Rocas metamórficas

Petrología
CONCEPTO DE METAMORFISMO
¿Qué es el metamorfismo?
• Proceso de transformación
- mineralógica
- textural
- estructural
• En estado sólido
• En respuesta al cambio de las condiciones físicas y químicas
(principalmente Presión y Temperatura)

Rocas metamórficas
Metamorfismo
•conjunto de cambios mineralógicos,
estructurales y texturales de la roca
en estado sólido, como respuesta a
su adaptación a unas condiciones
físico-químicas y tensionales
diferentes a las que existieron
durante su formación

Rocas metamórficas
200
5
10
15
20
600 1000 1400 1800
zona
del
metamorfismo
zona
de
metamorfismo
anatexis
fusión parcial
fusión
limite superior mínimo límite
superior
máximo
límite inferior
solidusmoscovita
solidusforstierita
???
(ºC)
(kb)
Límites del metamorfismo

PRESION: Anisotropía de esfuerzo y sobrepresión tectónica
Factores y agentesRocas metamórficas

10
40
30
20
10
5
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Temperatura (ºC)
Presión(kbares)
Distena
Sillimanita
AndalucitaAlbita
Jadeita + Cuarzo
Metamorfismodealtapresión
Metamorfismo de presión intermedia
Metamorfismo de baja presión
Profundidad(km)

TEMPERATURA
Gradiente geotérmico y conductividad
de calor
- grado geotérmico: espesor vertical de
terreno correspondiente a un aumento de
temperatura de 1ºC. (10-50m)
- gradiente geotérmico: dT/dz:
transferencia de calor hacia la superficie
del planeta
- flujo térmico regional (calor procedente
del manto)
- producción local de calor debido a la
radiactividad (solo significativo en
corteza continental)
- forma del gradiente geotérmico:
parábola -T en función de P (prof).
- gradiente continental < gradiente
oceánico.

TEMPERATURA
Un aumento en la temperatura produce varios efectos:
1) Provoca recristalización  aumento del tamaño de grano (cristal)
2) favorece reacciones que ‘consumen’ minerales inestables y produce
nuevos minerales mas estables bajo las nuevas condiciones.
Las rocas de la corteza y del manto terrestres son medios muy malos
conductores del calor:
difusión del calor es un mecanismo poco eficaz para disipar la energía térmica en
el interior de la Tierra.
- consecuencia: aportes locales de calor, por mecanismos diversos, provocan
perturbaciones duraderas de los gradientes térmicos conductivos, que requieren
cientos de miles o millones de años para llegar a amortiguarse por conducción.
Gradientes geotérmicos en el contexto dinámico global
- Velocidad de desplazamiento de los materiales (malos conductores del
calor), >>>>> velocidad de difusión de calor en las rocas

El papel de los fluidos en el metamorfismo
Los fluidos, como H2O y CO2, son los principales fluidos de interés geológico.

AsociacionesRocas metamórficas
ASOCIACIONES MINERALES EN EQUILIBRIO
En equilibrio (termodinámico) la mineralogía (y la composición de cada mineral)
está determinada por T, P y X.
Asociación mineral en equilibrio : conjunto de minerales que compone una roca
en equilibrio
Paragénesis mineral: Sucesión de asociaciones minerales que se suceden y
reemplazan unas a otras durante la evolución
metamórfica de una roca determinada.
Asociación mineral en equilibrio ~ Paragénesis mineral
Dos sistemas con la misma composición química y sometidos a las mismas
condiciones ambientales desarrollarán las mismas fases cuando alcancen el
equilibrio independientemente de cómo lo hayan alcanzado.
Evidencias de Equilibrio químico (termodinámico)
- No hay texturas que indican desequilibrio (reemplazamiento, coronas, zonados, )
- Cada mineral comparte contactos con cada uno de los otros en la roca

Zonas mineralógicas metamórficas
- se caracteriza por la presencia de un nuevo mineral que no estaba presente en la
anterior zona.
-Estos minerales se denominan minerales índice.
ejemplo: r. pelíticas - pizarras - micaesquistos - gneises:
- Zona de la clorita: cuarzo + clorita + moscovita + albita
- Zona de la biotita: cuarzo + moscovita + biotita + clorita + albita
- Zona del granate: cuarzo + moscovita + biotita + granate + albita
- Zona de la estaurolita: cuarzo + moscovita + biotita + granate + estaurolita +
plagioclasa
- Zona de la distena: cuarzo + moscovita + biotita + granate + distena +
plagioclasa ± estaurolita
- Zona de la sillimanita: cuarzo + moscovita + biotita + granate + sillimanita +
plagioclasa
ZonasRocas metamórficas

Zonas mineralógicas metamórficas

Facies metamórficasRocas metamórficas
Facies metamórfica: región del diagrama P-T en la que es estable
una determinada asociación de minerales metamórficos.
Paragénesis: conjunto de minerales coexistentes estables en unas
determinadas condiciones de P-T.
Minerales geotermómetros o geobarómetros
Al2SiO5

Facies metamórficasRocas metamórficas
-bajo unas determinadas condiciones de P, T y PH20 una roca de composición
definida presentará una determinada asociación mineral.
-El intervalo de
condiciones
termodinámicas en las
que esta asociación
mineral es estable
recibe el nombre de
facies metamórfica.

Facies metamórficas
El estudio de las facies metamórficas se emplea como método de evaluación del
la intensidad del metamorfismo, ya sea mediante listas de minerales
carácterísticos o de series de diagramas
El espacio P-T está
dividido en cierto
número de subespacios
donde cada uno de
ellos representa una
facies metamórfica
Cada facies
metamorfica contiene
todas las asociaciones
mineralógicas posibles
y estables en las
condiciones
consideradas
Rocas metamórficas

ProtolitoRocas metamórficas
1. Ultramáfico - muy alto % en Mg, Fe, Ni, Cr
2. Máfico - alto % en Fe, Mg, and Ca
3. Lutitas (pelítico) - alto % en Al, K, Si
4. Carbonatos - alto % en Ca, Mg, CO2
5. Cuarzo – casi puro SiO2.
6. Cuarzo -feldespático - alto % en Si, Na, K, Al

Grados de metamorfismo.
Grados de metamorfismoRocas metamórficas
La evaluación de la
intensidad del
metamorfismo está basada
en algunas reacciones clave
que delimitan campos con
intensidad creciente de
metamorfismo:
grado muy débil,
grado débil,
grado medio y
grado alto.

Grados de metamorfismo.
Grados de metamorfismoRocas metamórficas
La evaluación de la intensidad del metamorfismo está basada en algunas reacciones clave que delimitan
campos con intensidad creciente de metamorfismo:

– Metamorfismo de
Contacto
– Metamorfismo Regional
• Metamorfismo
Orogénico
• Metamorfismo de
enterramiento
– Metamorfismo
Hidrotermal
– Dinamo-Metamorfismo
(o Met. cataclástico)
– Metamorfismo de impacto
Tipos de metamorfismoRocas metamórficas

Metamorfismo regional o dinamotérmico
• Resulta de la acción combinada de Presión y Temperatura
• Se produce en los límites de placa convergentes
• Da lugar a rocas
con una estructura
interna muy
característica:
foliación.

Existen tres modalidades:
Alta presión y baja temperatura
• Se produce en zonas de subducción, próximo a la fosa
oceánica
• Metamorfismo de grado bajo
• Roca típica: esquistos azules

Alta presión y alta temperatura
• Se produce en zonas de subducción y colisión, a gran
profundidad
• Afecta a enormes volúmenes de roca
• Metamorfismo de grado medio a alto

Alta temperatura y baja presión
• Se produce en zonas de subducción
• Metamorfismo de grado medio a alto
• Rocas típicas: esquistos verdes

orogénico
Metamorfismo regional (de enterramiento vs. orogénico)
enterramiento

Dinamometamorfismo
Rocas metamórficas
Tipos de
metamorfismo
Fault breccia
Gneiss
Mylonite

Metamorfismo
hidrotermal
Rocas metamórficas
serpentinita

Metamorfismo de contacto

Metasomatismo
• Relacionado con el metamorfismo de contacto
• Se debe a la circulación de fluidos calientes (agua), ricos en iones, en
el seno de una roca más fría
• Muy frecuente en las dorsales oceánicas
• Metamorfismo aloquímico

Metamorfismo de impacto (‘shock’)
Estishovita
Coesita

Fulgurita
Pirometamorfismo

Rocas metamórficas Texturas

Textura: la disposición de las partes de una roca, incluyendo las relaciones
geométricas entre sus partes, la morfología de cada parte y sus
características internas, a la escala de una lámina delgada. Es
sinónimo de microestructura.
Estructura: lo mismo, pero a la escala de muestra de mano o de
afloramiento.
Tipos de texturas
Texturas isótropas, con una disposición al azar de los elementos
constituyentes.
Texturas anisótropas, con una orientación preferente de alguno o de
todos sus elementos:
fábricas planares (pizarrosidad, esquistosidad, ….)
fábricas lineales (lineaciones….)

Textura granoblástica:
- esencialmente constituidas por
minerales cuyas formas son
relativamente regulares (Q, fatos, Gr,
Cord, Px, Ol, carb....)
Textura lepidoblástica:
- características de las rocas muy
ricas en minerales filitosos (micas)
dispuestos paralelamente a la
esquistosidad.
Textura nematoblástica:
- características de las rocas muy
ricas en minerales aciculares
(anfíboles y sillimanita)
Texturas mixtas: granolepidoblásticas y granonematoblásticas:

Rocas metamórficas
desarrollo de anisotropías planas:
esquistosidades de flujo o foliaciones.
La orientación mineral preferentes puede
deberse a:
• Deformación dúctil (plástica)
• Disolución por presión
• Rotación de granos
• Crecimiento en orientaciones preferentes
Fábricas

Rocas metamórficas Fábricas
PIZARROSIDAD ESQUISTOSIDAD
BANDEADO
GNEISICO

Rocas metamórficas
Lineaciones
- estructuras lineales contenidas
en los planos de esquistosidad.
Fábricas

Clasificación
Rocas metamórficas

Clasificación
Rocas foliadas
Rocas metamórficas

Clasificación

Clasificación
Rocas no foliadas
Caliza
CuarcitaArenisca
Mármol
Rocas metamórficas

cuarcita
mármol
corneana
Clasificación

Clasificación
Rocas metamórficas
Rocas no foliadas

Foliadas
No-foliadas
Pizarra
Filita
Esquisto
Gneis
Marmol
Cuarcita
Antracita
(Carbón)
Greenstone
Roca
Metamórfica
Lutita
Lutita
Basalto, grauvaca,
lutita, caliza impura
Como anterior, y
rocas ígneas félsicas
Caliza o
Dolomia
Cuarzo-arenisca
turba
Basalto
Protolito
Grano
Fino
Fino
Varía
Varía
Varía
Varía
Medio
Grueso
Grado
Metamórfico
bajo
bajo
medio a alto
alto
bajo
Bajo a alto
Bajo a alto
Bajo a alto
Clasificación
Rocas metamórficas

pizarra
Pizarra, roca que muestran una cierta orientación con planos de rotura preferente
(fisibilidad), sin que se puedan distinguir minerales orientados, presentando la roca
un aspecto mate en superficies frescas.

filita
Filita, parecida a la pizarra pero en ella
se pueden observar algunos planos con
minerales micáceos, (aspecto sedoso).
Rocas metamórficas

esquisto
Esquisto, la orientación de los minerales
laminares (filosilicatos y anfíboles) esta
extendida al conjunto de la roca. Los
planos generados por el desarrollo de
estas orientaciones definen la
esquistosidad.
Rocas metamórficas

gneis
Gneis, material esquistoso con
vénulas de grano grueso de material
cuarzo feldespático que pueden
deformar la esquistosidad.
Rocas metamórficas

cuarcita
corneana
Corneanas (hornfels), se usa para las
rocas de metamorfismo de contacto, en
general sin ningún tipo de orientación
preferente.
marmol
Rocas metamórficas

Anfibolita
con granate
Eclogita, roca formada por granate y
clinopiroxeno (onfacita), sin plagioclasa.
eclogita
Anfibolita, rocas de color verdoso oscuro
formadas por plagioclasa y hornblenda.
Pueden ser metabasitas (ortoanfibolitas) o
sedimentos calcáreos metamorfizados
(meta-anfibolitas).
Rocas metamórficas

migmatitaMigmatita, se considera un estado
avanzado en que se produce la
fusión parcial del material
metamórfico. Se distingue así un
paleosoma, que es la roca
metamórfica, un neosoma que son
los materiales generados por la
fusión (anatexia).
Rocas metamórficas
tectonitas

Rocas metamórficas
Contextualización geodinámica del metamorfismo

Rocas metamórficas
Ambientes metamórficos
Usando el esquema geotectónico
de la teoría de la tectónica de
placas:
• metamorfismo en bordes
destructivos, metamorfismo
regional ,
constructivos, metamorfismo
de fondo oceánico ,
pasivos, metamorfismo en
fallas transformantes.

Rocas metamórficas
metamorfismo en bordes constructivos, metamorfismo de fondo oceánico

Rocas metamórficas
metamorfismo en bordes destructivos, metamorfismo regional ,

Rocas metamórficas
Zonas de margen continental
activo y de arco isla:
Cinturones pareados

PETROLOGIA METAMORFISME

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a PETROLOGIA METAMORFISME

Similar a PETROLOGIA METAMORFISME (20)

Más de Ignasi.Pilar

Más de Ignasi.Pilar (20)

Último

Último (20)

PETROLOGIA METAMORFISME