Metamorfismo y rocas metamórficas

Tema de metamorfismo de 1º de bachillerato. Tipos de metamorfismo y principales rocas metamórficas, Texturas metamorficas, facies metamórficas.

1. Metamorfismo y rocas metamórficas

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 (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. FACTORES DE METAMORFISMO

4. El incremento de presión que pueden sufrir las rocas se puede deber a varios motivos. En función de ello, se distinguen tres tipos de presión que provocan el metamorfismo: Presión litostática o de carga : aumenta con la profuncidad debido a las rocas situadas encima. Presión de fluidos : Presión a la que suelen encontrarse sometidos los fluidos que ocupan los poros que presentan las rocas. Presión dirigida o de estrés : los movimientos tectónicos (colisión continental, zonas de subducción) pueden hacer variar la presión a la que está sometida una roca.  Produce cambios texturales y la esquistosidad de las rocas. FACTORES DE METAMORFISMO: LA PRESIÓN

5. Temperatura : La temperatura también aumenta con la profundidad (gradiente geotérmico), pero puede verse afectada por otros procesos, como la existencia 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 1000º. FACTORES DE METAMORFISMO: LA TEMPERATURA

6. 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 agua 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 DE METAMORFISMO: PRESENCIA DE FLUIDOS

7. Según su intensidad, el metamorfismo puede dividirse en tres zonas: Epizona : es la zona más externa. La temperatura es menor de 300 ºC. En esta zona las rocas características son las pizarras. Mesozona : zona intermedia. Temperatura entre 300 y 500 ºC. Las rocas típicas son los esquistos y micacitas. Catazona : la zona más interna. La temperatura es mayor de 500 ºC y la presión muy alta. La roca típica son los gneis. ZONAS DE METAMORFISMO

8. 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

9. 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

10. 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 bajas presiones. Características de las zonas próximas a una intrusión plutónica (metamorfismo de contacto). Facies de Corneanas ( epidóticas , hornbléndicas piroxénicas , y sanidínicas , 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.

11. El aumento de temperatura y presión puede dar lugar a la fusión de la roca, bien parcialmente, produciendo un bandeado, o de forma total. Cuando esto último sucede se dice que se ha producido  anatexia . Se denomina anatexia al proceso de fusión de las rocas en el interior de la corteza. Los primeros minerales que funden son el cuarzo y el feldespato , mientras que pueden permanecer en estado sólido las micas y otros minerales de elevado punto de fusión. Si el proceso se detiene en esta fase, sin fusión total, la roca se llama migmatita . Si se alcanza condiciones de fusión de toda la roca y luego desciende la temperatura, el magma recristalizará formando un granito llamado granito de anatexia .

12. 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, P H2O , deformaciones) del metamorfismo (m. térmico). d) La causa particular de un metamorfismo específico (m. de impacto, m. hidrotermal, m. de incendio, m. de relámpago,...) TIPOS DE METAMORFISMO 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. retrogrado).

13. Se produce por el efecto simultáneo de un aumento de la presión y de la temperatura durante largos períodos de tiempo en grandes áreas de la corteza terrestre 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

14. 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 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:

15. Zonas de colisión continental:   El metamorfismo regional de estas zonas, presenta una gran complejidad, puesto que puede mostrar características heredadas del periodo de subducción. 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.

16. pizarra Gneiss Filita Esquisto

17. Zonas de falla transformante:  El metamorfismo en estas zonas generalmente se corresponde con el de tipo dinámico . Zonas de Dorsal :  Metamorfismo de fondo oceánico ( metasomatismo ). 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.

18. 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 Metamorfismo de contacto o térmico

19. 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.

20. 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

21. 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

22. 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

23. 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

24. 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

25. Rotura Recristalización Orientación Formación de nuevos minerales

26. TEXTURA DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS Se pueden distinguir texturas en función del tamaño de grano o en función de la orientación de los cristales que forman la roca

27. PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS

28. Rocas metamórficas Roca Protolito 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

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