Este documento describe los diferentes tipos de rocas metamórficas. Explica que las rocas metamórficas se forman a partir de otras rocas sometidas a altas presiones y temperaturas. Detalla los tipos de metamorfismo, la cristalinidad, las texturas y estructuras de las rocas metamórficas. También cubre su clasificación basada en la presencia de foliación y composición mineralógica.

1. DOCENTE: Br. Richard Wagner Figueroa Alfaro

2. 7. ROCAS METAMÓRFICAS

3. 7.1 Definición
Se denomina roca metamórfica a aquélla que ha sido
formada a partir de otra roca, mediante un proceso
llamado metamorfismo.
El metamorfismo nunca implica un cambio de estado y se
da indistintamente en rocas ígneas como en rocas
sedimentarias cuando éstas quedan sometidas a altas
presiones (de alrededor de 1500 bars), altas temperaturas
(entre 150 y 200 °C) o a un fluido activo (que provoca
cambios en la composición de la roca, aportando nuevas
sustancias a ésta).

4. La estabilidad de los minerales que componen una
roca depende de la temperatura, de la presión y de la
presencia de fluidos reactivos.
Cuando las condiciones en las cuales se formó una
roca cambian, algunos o todos los minerales que la
componen se desestabilizan y reaccionan entre sí y/o
con los fluidos presentes para formar nuevos
minerales, que son estables en estas nuevas
condiciones ambientales.
Cuando un grano o un cristal de un mineral es
sometido a una gran presión, tiende a girar de forma
tal de que esta presión se hace menor.

5. Cuando la rotación es imposible y la presión sigue
aumentando, partes del cristal se disuelven y
recristalizan en las zonas dónde el esfuerzo es menor,
cambiando la forma del cristal original.
Metamorfismo

6. Ambos procesos, recristalización y formación de
nuevos minerales caracterizan al metamorfismo.
Estas re- y neo- cristalizaciones dan lugar a la
desaparición de las texturas preexistentes y al
desarrollo de otras nuevas, características de las rocas
metamórficas.
Es importante diferenciar el término metamorfosis,
que se reserva para el cambio de forma de los seres
vivos, del metamorfismo, que se utiliza en geología.
Así también, cuando una roca se transforma en otra
por un proceso metamórfico se dice que se
metamorfiza, y no que se metamorfosea.

7. 7.2 Tipos de Metamorfismo
Las variables que condicionan la estabilidad de los
minerales son la presión y la temperatura en primer
término, y la presencia de fluidos que facilitan las
reacciones químicas en segundo.
Uno de los criterios que utilizan los geólogos para
clasificar las rocas metamórficas se basa justamente en la
influencia relativa de la presión y la temperatura en el
control de la transformación.

8. A) Metamorfismo de carga o regional
La presión y la
temperatura son
el resultado de la
sobrecarga
producida por la
acumulación de
sedimentos en la
cuenca y del
gradiente
geotérmico
(variación de la
temperatura con
la profundidad).

9. La roca sedimentaria va transformándose
consecutivamente en uno y otro tipo de roca
metamórfica de acuerdo a la profundidad que alcanza.
Para unas mismas condiciones de soterramiento
(idénticas condiciones de presión y temperatura) el
tipo de roca estará obviamente condicionado por la
composición inicial del sedimento.

10. B) Metamorfismo térmico o de contacto
En las cercanías de los cuerpos intrusivos, bajo la acción
de la alta temperatura y también la de los fluidos, se
producen numerosas reacciones químicas.
Típicos de este tipo de metamorfismo son los minerales
andalucita (cuando han sido afectados materiales
cuarzo-arcillosos) y la wollastonita (cuando la roca
sedimentaria es una caliza). Las rocas típicas de este
metamorfismo se denominan corneanas.

12. C) Metamorfismo dinámico
El término dinámico refiere a la acción de fuerzas. En el
contexto metamórfico se lo utiliza para diferenciar la
aparición de esfuerzos dirigidos, originados en fuerzas
diferentes de la fuerza gravitatoria.
Como resultado de la aparición de estas fuerzas (de
origen tectónico, asociadas a los procesos orogénicos)
los materiales se desplazan unos con respecto a otros (o
por lo menos intentan hacerlo).

13. Como resultado de
ello, el crecimiento de
los minerales que se
generan durante este
proceso (minerales
sincinemáticos) se
produce de forma tal
de minimizar el
esfuerzo lo que se
refleja en una fuerte
orientación de los
minerales planares y
sobre todo aciculares.

14. 7.3 Grado de Cristalinidad
En el caso de las rocas metamórficas se considera el
tamaño medio de los cristales, esta propiedad es indicativa
del grado metamórfico alcanzado;
Un mayor grado de cristalinidad indica que las rocas
alcanzaron mayor grado metamórfico.

15. BAJO
Son rocas en las
cuales los cristales
no son
identificables a
simple vista (p.ej.
algunas pizarras).
Pizarra, roca característica
del grado
metamórfico bajo - muy bajo.
En este caso contiene todavía
restos de fósiles

16. MEDIO
Son rocas en las
cuales los cristales
son identificables
a simple vista o
con una lupa (p.ej.
un esquisto).
Esquisto con porfidoblastos de moscovita y granate. Es una
roca característica del grado metamórfico medio.

17. ALTO
Son rocas en las
cuales los
cristales han
alcanzado un
tamaño notable.
Gneis glandular con sillimanita.
Se aprecian zonas donde comenzó a migmatizarse. Es una roca
característica del grado metamórfico alto.

18. 7.4 Textura
En este apartado se describen los principales tipos de
texturas de las rocas metamórficas, que, habitualmente,
deben establecerse con la ayuda de un microscopio, en la
medida de lo posible, mediante la observación de las
muestras de mano.
Para diferenciar las texturas metamórficas de las
sedimentarias e ígneas semejantes, los petrólogos utilizan
el término blasto (en lugar de cristal o clasto) para
referirse a los individuos cristalinos que han crecido como
resultado del proceso metamórfico.

19. A) 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.
Mármol

20. B) 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.).
Esquisto micaceo
Microfotografía de un esquisto

21. C) 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.
Piroxenita

22. D) 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.
Esquisto con porfidoblastos de granate
Microfotografía de
porfidoblastos
de granate

23. 7.5 Estructuras de origen
metamórfico
Las fuertes presiones (hidrostáticas o no) que
caracterizan a los ambientes metamórficos favorecen la
orientación de los minerales. Esta orientación
preferencial de los materiales da origen a:

24. •FOLIACIÓN: como resultado de la presencia de
minerales hojosos (micas, arcillas) o aciculares (augita,
hornblenda) orientados paralelamente. La roca se parte a
lo largo de estos planos definidos por la foliación.

25. •BANDEAMIENTO: es el desarrollo de capas
alternantes de minerales de distinta composición, que
resulta generalmente en la intercalación de capas de
distinta coloración. La roca no se parte generalmente
por estos planos.

26. 7.6 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.

27. 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:

28. A) 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).

29. B) 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.

30. C) 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. Éstas producen
bandas de minerales claros y oscuros, que confieren a las
rocas metamórficas un aspecto bandeado muy
característico. Es propio del metamorfismo de alto grado.

31. D) 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.
Fotografía de microscopio

32. 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.

33. 7.7 Composición Mineralógica
Es muy variada, debido a que el metamorfismo es un
proceso en el que no varía de forma apreciable la
composición química premetamórfica y, por tanto,
tenemos tantas posibles composiciones como
diferentes tipos de rocas sedimentarias e ígneas.
Generalmente, se establecen cuatro series
composicionales en función del grupo litológico -
geoquímico de rocas de las que procede la roca
metamórfica.

34. SERIE ROCAS PREEXISTENTES
Ultramáficas R. ígneas ultramáficas
Máficas R. ígneas máficas
Pelítico - grauváquicas R. sedimentarias ricas en Si y Al.
Calcolsilicatadas R. seddimentarias carbonatadas

35. 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.

36. 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.

37. 7.8 Clasificación
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.

38. A)ROCAS FOLIADAS
A su vez, las rocas foliadas pueden
subdividirse, en función del tipo de
foliación, tamaño de grano, y
minerales índice.

39. 1. 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).
Roca de metamorfismo regional de bajo
grado y grano fino, y que es altamente
fisible. La fisibilidad proviene de la
alenación paralela de pequeños
filosilicatos

40. 2. ESQUISTO. Roca de grano grueso que contiene más de
un 20% de minerales planares. Es 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.
Roca metamórfica de composición
pelítica con esquistosidad. Los
esquistos tienen un tamaño de grano
más grande que las filitas. Los
minerales que definen la
esquistosidad puden ser micas,
como la moscovita, la biotita y/o
cuarzos elongados.

41. 3. 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 bandeadas de grano grueso
formadas durante el metamorfismo
regional de grado alto.
El bandeado es el resultado de la
separación de los minerales oscuros
(p.e.j hornblenda, piroxeno y biotita)
de los minerales cuarzofeldespáticos
claros.

43. B) 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:

44. 1. 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.
Microfotografía

45. 2. 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.
Roca metamórfica compuesta
por cuarzo y habitualmente
formada a partir de una
arenisca rica en cuarzo.

46. 3. CORNEANAS. Son
rocas que han sufrido
metamorfismo de
contacto y no tienen
fábrica planar, pero
si minerales índice
desarrollados en
mayor o menor
grado.
Pizarra mosqueada (corneana)
Los pequeños puntos sobre la pizarra son debidos al crecimiento
de minerales metamórficos por el efecto térmico del metamorfismo

49. 7.9 Minerales Índice
Según el orden de temperatura creciente, los minerales
índices de metamorfismo más comunes son: clorita,
biotita, andalucita y sillimanita.
Por ejemplo, en condiciones de metamorfismo de bajo
grado, cristalizan principalmente filosilicatos del grupo
de las micas como clorita, biotita y moscovita.