METAMORFISMO Y ROCAS METAMÓRFICAS II
MINERALES METAMÓRFICOS
Bajo las nuevas condiciones de presión y temperatura los minerales que forman las rocas evolucionan hacia situaciones de estabilidad distintas de las originales, apareciendo minerales metamórficos, es decir minerales que solamente aparecen en condiciones metamórficas peculiares de composición, temperatura y presión.
Los procesos metamórficos representan la adaptación fisicoquímica del mineral o las rocas a las condiciones que imperan en la litosfera, por debajo de las zonas de meteorización, sedimentación y diagénesis.
Ejemplos de transformaciones mineralógicas debidas al metamorfismo son:
- formación de wollastonita por metamorfismo de areniscas calcáreas
CaCO3 + SiO2
CaSiO3 + CO2
Calcita Wollastonita
Arenisca calcárea
Wollastonita
- formación de andalucita en arcillas metamorfizadas
Al2SiO2O5 (OH)4
arcilla andalucita o quiastolita
Minerales metamórficos
Distena
Granates sobre esquisto
Estaurolita sobre esquisto
Andalucita
En los procesos metamórficos, hay que tener en cuenta también que la presión desempeña un papel importante, sobre todo en el metamorfismo regional, y que el volumen disponible es cada vez menor; por ello los minerales que se forman son de redes más compactas y, por tanto, más densas.
De este modo las rocas metamorficas formadas por estos minerales tienen densidad muy elevada (3, 4 o más).
CAMBIOS METAMÓRFICOS EN LAS ROCAS
Ya sabemos que la formación y el crecimiento de los minerales de origen metamórfico se producen en medio sólido; por tanto, los minerales de neoformación tienen que ocupar paulatinamente el lugar de los minerales existentes.
El metamorfismo produce:
Cambios en el color: Al alterar su composición mineral, el color es una de las características de la roca que más puede modificarse. Pueden aparecer vetas o bandas, o adquirir un color homogéneo diferente del original
Cambios en su densidad: Las altas presiones producen la desaparición de los huecos que dan porosidad a la roca, por lo que se incrementa su densidad. También y como ya hemos visto, puede producirse una reestructuración de las redes cristalinas de los minerales que adquieren una configuración más densa y compacta.
Cambios en su tenacidad: Los granos minerales que podían estar débilmente unidos, pasan a estar fuertemente soldados o incrustados unos en otros, por lo que la roca se hace más tenaz, es decir, menos frágil.
Cambios en la textura: Durante el proceso metamórfico algunos minerales crecen y llegan a adquirir gran tamaño. El proceso de crecimiento de granos de minerales en el metamorfismo se llama blastesis y los cristales así formados reciben el nombre de blastos. Las texturas de las rocas metamórficas pueden denominarse, por ello, genéricamente cristaloblásticas o granoblásticas , en el sentido de que han resultado del desarrollo de cristales a partir de varios núcleos de cristalización. Así, la unidad estructural (y textural) de las rocas metamórficas es el gránulo mineral o cristaloblasto.
Cambios en la estructura: En muchas rocas magmáticas o sedimentarias los componentes están totalmente desordenados, orientados al azar, pero durante el metamorfismo, es muy frecuente que los cristales se orienten, dando a la roca un aspecto bandeado o laminado.
Textura: está determinada por la forma y tamaño de los minerales
que componen una rocaEstructura: es la forma en la que se disponen los granos minerales
que componen la roca
TIPOS DE ESTRUCTURAS EN LAS ROCAS METAMÓRFICAS
En general cuanto mayor sea el grado de metamorfismo, se produce un aumento en el tamaño de grano, mayor cuanto mayor sea el proceso de metamorfismo y un cambio en la orientación de los cristales: Los minerales se disponen en bandas más gruesas.
Estructura foliada
Bajo condiciones más extremas, la presión hace que los minerales no sólo se realinéen sino que algunos minerales recristalicen. En general la recristalización hace que los cristales sean más grandes.
Así algunos minerales como las micas (habito planar) y la hornblenda (hábito prismático) recristalizarán en una dirección preferente, perpendicular a la dirección de la fuerza compresiva. Esta alineación mineral provoca que la roca tenga una textura en láminas o en bandas denominada foliación.
Tipos de foliaciónDependiendo del grado de metamorfismo y de los minerales de la roca original, darán lugar a la Pizarrosidad, Esquistosidad y Bandeado gneísico
Pizarrosidad
Durante la transformación de lutita en pizarra, los minerales de la arcilla (estables en superficie) recristalizan en diminutos microcristales de mica (estables a temperaturas y presiones más elevadas).Además, los cristales se realinean de modo que sus superficies planas quedan casi paralelas. Por ello la pizarra puede separarse fácilmente por medio de los granos de mica originando placas bastante planas: foliación rocosa o pizarrosidad.
Esquistosidad
Bajo temperaturas y presión mayor, los pequeños cristales de micas de las pizarras crecerán. Estos cristales que alcanzan 1 cm dan a la roca un aspecto escamoso (cristales visibles a simple vista). Esto se denomina esquistosidad y las rocas esquistos.
Bandeado (gneísico)
Durante el metamorfismo de grado alto, las migraciones iónicas pueden ser lo suficientemente grandes como para producir segregaciones minerales dando lugar a un bandeado entre silicatos claros y oscuros: bandeado gneísico.
Las rocas que presentan esta textura se denominan gneises y se forman a partir de granitos y dioritas pero también a partir de gabros o por metamorfismo de alto grado de esquistos.Aunque presenta estructura foliada, el gneis no se separa con tanta facilidad como las pizarras.
A veces entre estas láminas aparecen gruesos cristales de minerales claros (leucocratos) que no son más que cuarzo y feldespato potásico que no se encuentran orientados y que reciben el nombre de los "ojos del gneis".
ver animación cambios texturales
Estructura no foliada
No todas las rocas metamórficas presentan estructura foliada o foliación. Aquellas que no la tienen, se denominan no foliadas.
Son las rocas metamórficas compuestas por un solo cristal y con hábito equidimensional.
Ejemplos: cuarcita y mármol.
TEXTURA DE LAS ROCAS METAMORFICAS
Es la forma y tamaño de los gránulos minerales en las rocas metamórficas y que nos van a servir para identificarlas:
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.
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 (esquistos, micacitas, algunos gneises, etc.).
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.
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.
En el caso particular de que los minerales planos se acumulen en bandas alternantes con los demás, dando un aspecto bandeado, la textura (que también puede llegar a verse a simple vista) recibe el nombre de gneísica por ser muy típica de esta clase de rocas.
Texturas en rocas metamórficas.
A) Granoblástica. B) Lepidoblástica. C) Nematoblástica. D) Porfidoblástica.
ROCAS METAMÓRFICAS
Las rocas metamórficas se estudian en forma de SERIES DE ROCAS METAMORFICAS ya que el metamorfismo y sobre todo el regional es un proceso gradual tanto más intenso cuanto mayor sea la profundidad alcanzada por las rocas y del mismo modo las transformaciones también aumentan progresivamente.
Serie arcillosa o pelítica
De este modo, las diferentes rocas metamórficas se clasifican teniendo en cuenta la roca original que se transforma y el tipo de metamorfismo que les afecta.
Series de rocas metamórficas
ver las series de las rocas metamórficas
ver características de las rocas metamórficas
ver más imágenes de rocas metamórficas
METAMORFISMO Y CICLO DE LAS ROCAS
El metamorfismo general continúa y puede producirse la fusión parcial de las rocas metamórficas, que dan lugar a un fluido magmático, el cual, al enfriarse en condiciones plutónicas en la litosfera, puede dar lugar a rocas intrusivas de tipo granítico, si el líquido es de composición granítica.
A) MIGMATIZACIÓN o ANATEXIA SELECTIVA
En los ambientes extremos, a 750ºC, por ejemplo en las cercanías de un magma, las rocas metamórficas con composición similar a la del granito (esquistos y gneises) comenzarán a fundirse. Sin embargo no todos los minerales funden a la misma temperatura.
El tipo de rocas a que darán lugar cuando se enfríen, se encuentra a medio camino entre ígneas y metamórficas y se denominan migmatitas (Migma=mezcla). Son rocas metamórficas formadas por minerales leucocratos (cuarzo y feldespatos) que son los que se funden y minerales oscuros (Melanocratos) que no llegan a fundir y conservan su textura metamórfica.
Migmatitas. roca granitoidea que presenta una parte con aspecto granítico y otra con aspecto gneísico
Se pueden distinguir dos partes de distinto origen: una de origen magmático y otra residual, que aún no ha perdido los caracteres metamórficos, como pueden ser la lineación, la foliación o la orientación general de los cristales.
Si en una serie metamórfica (por ejemplo la serie pelítica: arcillas-esquistos-micacitas y gneis) se llegaran a alcanzar las condiciones físicas que produce la migmatización o anatexia selectiva, la fase líquida estaría formada por una mezcla de cuarzo y feldespato, y en la fase sólida se concentrarían la biotita y otros minerales de punto de fusión más elevado, de forma que el conjunto tendría la composición química global del granitoLas migmatitas se caracterizan porque las partes residuales metamórficas conservan su estructura esquistosa y suelen ser más oscuras, por contener gran cantidad de minerales ferromagnesianos (biotita, piroxenos, anfíboles, etc...) que las partes claras (cuarzo y feldespato) de origen magmático, las cuales no poseen estructuras orientadas.
B) ANATEXIA TOTAL
Si el proceso de migmatizacion es muy elevado, las estructuras residuales metamórficas, tales como las orientaciones, foliación, etc., pueden desaparecer y las migmatitas se convierten entonces en anatexitas o granitos de anatexia en los que suelen quedar enclaves o restos de la parte residual metamórfica.
Así, la serie metamórfica completa sería:
arcillas
De este modo se cerraría el ciclo de las rocas
Hay que señalar, no obstante, que la cantidad de magma formado por anatexia es insignificante en comparación con la cantidad de rocas igneas. Así, la mayor parte de los granitos no son de anatexia
USOS DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS Y METAMÓRFICAS
Las rocas magmáticas y metamórficas poseen utilidades diversas, la mayoría de ellas relacionadas con la construcción:
Materiales estructurales en la construcción. Se utilizan para pavimentar calles y aceras, levantar muros y columnas, recubrir tejados, construir malecones, espigones o rompeolas en las costas.
Áridos: son arenas y gravas que se utilizan con fines muy diversos en la construcción. Las gravas pueden ser naturales o proceder del triturado artificial de fragmentos de rocas. la grava gruesa se emplea como material de relleno en obras públicas, para aislar construcciones de la humedad del suelo, para afianzar taludes y para los tendidos ferroviarios. La arena se utiliza como relleno en taludes y para hacer mortero, mezclada con cemento y agua. La mezcla de cemento, agua, arena y grava es el hormigón.
Elementos ornamentales o decorativos. Debido a la gran variedad de colores y texturas que presentan, las rocas metamórficas y magmáticas se utilizan profusamente para cubrir fachadas de edificios, para hacer esculturas, lápidas y placas, encimeras, y también mobiliario urbano, como bancos y mesas.
Usos rocas magmáticas y metamórficas
ver imágenes de usos de rocas magmáticas y metamórficas
ver animación de repaso del metamorfismo
Modelo de ficha de rocas metamórficas
Nombre:
Clase: Roca metamórfica
Subclase/Serie: arcillosa, arenosa, granítica...
Estructura/Foliación: sí, no
Textura: Granoblástica, lepidoblástica, porfírica ...
Densidad: Alta, media...
Color: Gris, blanco...
Minerales: cuarzo, mica, feldespato...
Usos:
Ejemplo:
Nombre: Cuarcita
Clase: Roca metamórfica
Serie: Arenosa
Estructura: No foliada
Textura: Granoblástica
Densidad: Media
Color: Gris-pardo
Minerales: Cuarzo
Usos: Construcción
