Metamorfismo y Rocas Metamórficas

Metamorfismo y Rocas Metamórficas

• El metamorfismo es un conjunto de reacciones en estado sólido que afectan a rocas ígneas o sedimentarias, sometidas a nuevas condiciones de presión, temperatura y actividad química.
• Las rocas metamórficas son el resultado de la recristalización parcial o total de los minerales preexistentes en las rocas originales.
• El metamorfismo mantiene el estado sólido, pero produce nuevos minerales, algunos permanecen sin cambios y se forman nuevas texturas características de las rocas metamórficas.
• El proceso es generalmente isoquímico, la composición química de la nueva roca es similar a la del sustrato original, salvo en los casos de metasomatismo.
• El metasomatismo implica la introducción de componentes extraños a la roca, debido a fluidos calientes con otras especies químicas, produciendo una composición química diferente a la roca original.
• Las reacciones químicas tienden al equilibrio bajo las nuevas condiciones de presión y temperatura; la diferencia entre las condiciones previas y las actuales impulsa la reacción.

Factores del Metamorfismo

• Presión: Aumenta con la profundidad (presión litostática/confinamiento), influida por el enterramiento y la tectónica. La presión de poros de los fluidos en los poros también es importante.

  • Las altas presiones provocan recristalización a estructuras más compactas, densidad mayor y recristalización en áreas de mayor esfuerzo.
  • El efecto de la presión es evidente en la orientación de los minerales.

• Temperatura: Aumenta con la profundidad (gradiente geotérmico). Aumentada por la cercanía de intrusiones ígneas , actividad volcánica o fricción tectónica. Es el agente principal del metamorfismo.

  • Aumenta la energía de activación para la recristalización , mayor difusión iónica y mayor eficiencia en las transformaciones.
  • Los minerales con componentes volátiles como el agua (H₂O) tienden a perderse o recristalizarse con menor contenido de volátiles a temperaturas mayores.

• Fuerzas Deformantes Direccionales: Presión dirigida o de cizalla.

  • Provoca alineación de minerales, creando foliación en las rocas
  • La orientación de las fuerzas determina las estructuras y texturas resultantes.

Facies Metamórficas

• Las facies metamórficas se agrupan según los intervalos de presión y temperatura en los que se producen reacciones de transformación.
• Facies de alta presión: Presiones altas y bajas temperaturas. Asociadas a zonas de colisión continental o prisma de acreción.
• Facies de alta temperatura: Temperaturas altas y bajas presiones. Próximas a intrusiones plutónicas, metamorfismo de contacto.
• Facies intermedias: Aumento simultáneo de presión y temperatura. Metamorfismo regional.

Metamorfismo Isovolumétrico y Metasomatismo

• El metamorfismo es Isovolumétrico cuando se mantienen los volúmenes molares. El metasomatismo implica cambios en la composición química, pero el volumen molar se conserva.
• A menudo está asociado a las últimas etapas de la consolidación magmática o circulación de aguas subterráneas calentadas por la proximidad de magma.

Reacciones en Estado Sólido

• Las reacciones polimorficas en estado sólido, son un caso especial donde las transformaciones ocurren sin cambios en la composición, solo cambiando la estructura cristalina.
• Un ejemplo de esto son los cambios entre andalucita, sillimanita y cianita (Al2SiO5). Cada mineral se forma bajo condiciones específicas de temperatura y presión.