ROCAS METAMORFICAS Metamorfismo: Transformación de rocas preexistentes a través de calor, presión y fluidos químicamente activos. METAMORFISMO • Cambios texturales y mineralógicos. • Cambios leves (compactación) a transformación completa sin que se identifique el original. •Se borran planos de estratificación, fósiles, vesículas; por mayor temperatura ===> plástico ===> intrincados pliegues. •La roca es sometida a condiciones distintas a las de su formación ===> inestable y cambia gradualmente hasta el equilibrio. Proceso no visible, por lo tanto difícil de comprender. 1 Rocas metamórficas Se forman a partir de rocas ígneas, sedimentarias u otras metamórficas donde los agentes de cambio son: -T° -P - Fluidos químicamente activos AGENTES DE METAMORFISMO: presión, temperatura y fluidos químicamente activos 2 Agentes de metamorfismo • Temperatura: El más importante, – efecto más evidente cuando ocurre cerca de la superficie, con mayor contraste de temperatura ===> cocinada. – En el caso de intrusión se forma una aureola de contacto distintiva. – Enterramiento, gradiente geotérmico, cerca convergencia, rápido cambio en arcillas, no en granitoides • Presión: Aumenta con profundidad, presión confinante análogo al aire (de todos). PRESIÓN Esfuerzos: • Por aplicación direccional de fuerzas durante formación de montañas; • si ocurre en profundidad ===> comportamiento plástico. 3 Cizalle: Rompimiento frágiles, de rocas en rocas superficiales y frías ===> se rompen en lajas que se deslizan ===> paquete de carta. Actividad química • Comúnmente agua, contienen iones en soluciones que realzan los procesos metamórficos H2O en poros y minerales hidratados; el enterramiento fuerza la salida del agua que favorece las reacciones químicas al transportar los iones ===> • a) recristalizan para formar configuraciones mas estables, • b) intercambian iones ===> formación minerales ===> cristales mas grandes. de nuevos 4 CAMBIOS TEXTURALES Y MINERALOGICOS • Grado metamórfico reflejado en la textura y mineralogía - Bajo grado ===> compactación. - Recristalización similar a rocas faneríticas - Los cristales elongados y hojosos crecerán perpendicular a las fuerzas compresionales, orientados ====> alineamiento de minerales ===> apariencia bandeada = foliación. Texturas foliadas Varía con el grado de metamorfismo. Ejemplo: Lutitas pasan a pizarras, recristalización a micas que se alinean. A mayor presión y temperatura crecen los cristales, aspecto de lajas esquistocidad esquisto (muchos tipos, depende del mineral predominante). 5 Relación entre pizarrosidad y planos de estratificación. Metamorfismo alto grado de Intercambio de iones induce segregación ===> aspecto bandeado ===> gneiss, no se rompe paralelo a los cristales como las pizarras. 6 Texturas No foliadas • Común en rocas formadas por uno solo mineral • Ej.: mármoles ===> calizas recristalizadas, algunos con impurezas que forman delgadas lentes de arcillas fácilmente distorsionables durante metamorfismo (bandas en el mármol). ROCAS METAMÓRFICAS MÁS COMUNES FOLIADAS NO FOLIADOS 1. Mármol 1. 2. 3. 4. Pizarras Filitas Esquistos Gneiss 2. Cuarcita ROCAS CÓRNEAS 7 ROCAS FOLIADAS ROCAS FOLIADAS • Pizarras • • • • • • • • Grano fino, granos individuales no reconocibles compuesto de minúsculas hojas de micas, Aspecto poco interesante conserva la estratificación original, excelente clivaje de roca. Se utiliza para techos, pizarrones, pisos, mesas de billar, etc. Se producen por metamorfismo de bajo grado de lutitas y en menor proporción de volcanitas finas (cenizas). rocas negras carbonosas o, verdes y rojizas 8 • Pizarras: la estratificación original la que es distinta a una foliación, excelente clivaje de roca 9 FILITAS Entre esquistos y pizarra; formada por minerales hojosos más grandes que en la pizarra, pero no claramente identificable. brillo satinado SATI, foliación fina menos perfecta que en las pizarras y estar formadas principalmente por muscovita o clorita 10 ESQUISTOS •Tipo litológico más característico y abundante; > 5% de sus componentes corresponde a minerales hojosos (muscovita, biot.). • formadas partir de lutitas con mayor grado de metamorfismo que las pizarras; •si tiene C2, este ocurre en bandas; •se clasifican en base al mineral principal (Ej. esquisto de muscovita); • pueden contener algunos minerales únicos como granate, estaurolita, sillimanita o andalucita 11 12 Esquisto de micas con granates (cristales rojo oscuro). Tanto los granates como la abundante mica se formaron a partir del metamorfismo de lutitas 13 Chiastolita: variedad del mineral metamórfico andalucita; cristales gruesos con inclusiones carbonosas con forma de cruz Chiastós: cruzado en aspas en griego Piedra Cruz del Sur 14 GNEISS •formados por minerales granulares y en menor proporción por cristales hojosos; •predomina cuarzo, feldespato K, y Na, menos muscovita, biotita y hornblenda; •se produce la segregación de máficos y félsicos lo que origina foliación en bandas, frecuentemente plegadas; •se rompen irregularmente; •semejan a los granitos, pero se forman a partir de cualquier roca, desde granitos hasta lutitas; •Contiene grandes minerales accesorios. •Gneiss: antigua palabra alemana que significa brillante o resplandesciente 15 Augen of orthoclase in a strongly deformed granite gneiss. These augen were probably originally orthoclase phenocrysts that have been smeared into lens- or eyeshaped forms during deformation. 16 Porfiroblastos de granate en un gneis de plagioclasa-biotita-anfíbola. La forma propia de los granates y su cristalinidad indican que crecieron predominantemente después del proceso de deformación. 17 Roca foliada vs no foliada ROCAS NO FOLIADAS • MARMOL • Roca cristalina gruesa, • Caliza o dolomita recristalizada • Puro (sólo calcita): blanco, • Impurezas le dan color (rosado, gris, verde o negro) • Puede tener minerales accesorios (clorita, mica, granate) • Cuando tiene arcillas o está intercalado con rocas clásticas finas estas se segregan y comúnmente, se pliegan 18 19 20 21 CUARCITAS •Dura, •formada a partir de areniscas Cz que se funden; •pueden presentar estructuras originales •bandeada; •blanca a roja. 22 ROCAS CORNEAS • En zonas donde se produce metamorfismo de contacto o de carga de bajo grado parte de las rocas conservan características originales. • Se clasifican con su denominación original, anteponiéndoles el prefijo "meta". Ej. metaconglomerado, metandesita, metacaliza. • Difíciles de identificar 23 AMBIENTES METAMORFICOS: OCURRENCIA DE LAS ROCAS METAMORFICAS • Metamorfismo regional: Deformaciones a grande escala asociada a la formación de montañas, stress y temperatura; da origen a extensas áreas de rocas metamórficas; las más abundantes • Metamorfismo de contacto o termal: Cerca magma, por presión/temperatura • Metamorfismo dinámico: A lo largo de la fallas 24 AMBIENTES METAMORFICOS • • • • • • • A lo largo de fallas Metamorfismo dinámico Esfuerzo y calor por fricción genera roca solo levemente coherente No hay cambio importante en la P y T° Zonas con rocas fragmentadas o distorsionadas; brechas de falla: fragmentos arreglos; difíciles de identificar cuando se producen en profundidad, escasas. milonitas: roca fuertemente foliada, con folicación más o menos paralela a las fallas 25 26 AMBIENTES METAMORFICOS Contacto o termal • Cuando roca fundida entra en contacto con rocas frías; • solo se distingue en o cerca de superficie donde el contraste de T° es relevante • Se forma una aureola o halo proporcional al tamaño del intrusivo (cm en diques, Km en batolitos), • Aureolas zonadas, con mineralización y alta temperatura cerca; • límite marcado por minerales metamórficos. • Rocas finas, densas, duras similar a porcelana, córneas. • Alteración y mineralización. 27 Roof pendant con sedimentos con metamorfismo de contacto 28 29 AMBIENTES METAMORFICOS Metamorfismo regional • Asociado a stress y temperatura (dinamo termal) • Origina extensas áreas de rocas metamórficas • Más extenso, • asociado a formación de montañas, • estrujamiento, plegamiento y fallamiento ===> engrosamiento cortical y acortamiento ===> montañas. • Parte sobresale otra es forzada hacia abajo ===> raíces ===> metamorfismo • Comúnmente foliadas (esfuerzo direccional), gradación del grado de metamorfismo. 30 Minerales índice de temperatura Alto grado metamorfismo ===> inicio de fusión ===> fusión temperatura de diferente minerales ===> migmatitas. a diferente 31 Metamorfismo y Tectónica Formación de montañas y metamorfismo asociado en zonas de convergencia. 32 33