OTHER CATEGORIES NOT MENTIONED OTHERWISE

Desde el punto de vista creacionista y desde la óptica evolucionista, las rocas ígneas se formaron primero, luego las sedimentarias y finalmente las metamórficas. Las primeras rocas metamórficas se habrían formado por el metamorfismo de rocas ígneas, más adelante por metamorfismo de rocas sedimentarias y de otras rocas metamórficas.

8.1.- Metamorfismo, agentes del metamorfismo y rocas metamórficas:

 Metamorfismo.- La meteorización es un proceso de metamorfismo incipiente, porque

los procesos fisicoquímicos del medioambiente pueden variar la composición mineralógica y la consistencia de las rocas; la diagénesis es otro proceso similar, porque los sedimentos sueltos se vuelven roca cambiado de forma, de composición mineralógica y de consistencia. Estos procesos no son significativos porque ocurren a temperaturas inferiores a 100º C y a presiones inferiores a 1 Kb (kilobar); el metamorfismo, por el contrario, se realiza a temperaturas mayores a 100º C y más de 2 Kb de presión. El metamorfismo es un proceso endógeno mediante el cual se produce un notorio cambio en la composición mineralógica de una roca, en la textura o en ambas, creando una nueva roca a partir de cambios de presión, temperatura y

fluidos químicamente activos (Bayly; 1972).

El metamorfismo es un conjunto de procesos que se presenta muy por debajo de la zona de diagénesis y comprende el ajuste mineralógico y estructural de las rocas afectadas. La estructura original de las rocas afectadas queda destruida y es sustituida por otra; del mismo modo se producen cambios en su carácter mineralógico (Huang; 1991). Los procesos metamórficos se desarrollan casi siempre al estado sólido; allí se forman nuevos minerales que son estables a las nuevas condiciones fisicoquímicas.

 Agentes de Metamorfismo.- Los tres grandes complejos de fuerzas motivadores del

metamorfismo, que también se llaman agentes son: el calor, la presión y los fluidos mineralizantes.

Como se sabe, por la ley de Boyle, a mayor presión mayor temperatura. Los puntos de la litosfera que se encuentran a mayor profundidad, deberían encontrarse a mayor temperatura, pero no siempre la temperatura es tan alta como para originar la fusión de las rocas como establece la hipótesis del grado geotérmico, pero si como para "metamorfizar" a algunas rocas. La hipótesis del grado geotérmico establece que la temperatura hacia el interior de la Tierra aumenta 1º C por cada 33 m. de profundidad. Se puede constatar que en las zonas de subducción y en las cadenas montañosas si hay un incremento de temperatura, conforme plantea la teoría del grado geotérmico. El

calor también puede provenir de áreas de magmatismo o vulcanismo Por presión

debe entenderse no solo la confinante (litostática), que es producida por el peso de las rocas, convergiendo en todas direcciones, sino por cualquier tipo: tensión, compresión y la de cizalla. Los fluidos mineralizantes son los vapores y los gases que emanan del magmatismo o que fluyen de la napa freática; ambos transportan componentes de la roca pre-existente iones capaces de generar intercambio. Los gases y vapores mineralizantes que provienen de magmas, introducen nuevos iones a los minerales de la roca, a manera de un “bombardeo” constante que crea nuevos minerales o la consolidación de los que provienen del magma.

La elevación de la temperatura (calor) origina que algunos minerales se descompongan expulsando gases que pueden afectar a otros, que aumenten de volumen, que fundan parcialmente o que recristalicen con nuevas variaciones de temperatura. El aumento de presión que sufren algunas rocas crea deshidratación, formación de minerales de mayor densidad, trituración, pulverización o exfoliación.

 Rocas Metamórficas.- Las rocas metamórficas son rocas ígneas y/o sedimentarias y/o

metamórficas, que han cambiado de forma debido a los agentes del metamorfismo; esto quiere decir, que han cambiado de textura, estructura o composición. La palabra metamorfismo significa cambio de forma (meta = después o cambio: morphe = forma). En las rocas metamórficas muchas veces desaparece la estructura original y/o la textura primigenia y/o la composición mineralógica de la roca madre. Las rocas metamórficas se presentan en numerosas variedades, dependiendo de las combinaciones de los agentes metamórficos, de la intensidad de éstos y del tipo de roca madre; por ello es la gran variabilidad de minerales que aparecen en las rocas metamórficas. Se llama roca madre a la roca existente antes de que sea afectada por los agentes metamórficos.

A continuación se ofrecen algunos gráficos que explicarían los cambios de textura, estructura y de composición mineralógica.

ILUSTRACIÓN Nº 55: MODIFICACIÓN DE LA TEXTURA, ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN MINERALÓGICA

POR LOS AGENTES DEL METAMORFISMO

CO3Ca + SiO2  SiO3Ca + CO2

   

Calcita sílice (magmática) Wollastonita dióxido de carbono 8.2.- Tipos, zonas y grados del metamorfismo:

8.2.1.- Tipos de metamorfismo.- Tan compleja como la sistematización de los conocimientos

de cualquier disciplina es la clasificación de los tipos de metamorfismo y de los tipos de rocas metamórficas. De las propuestas de varios estudiosos de la petrología, se agrupan los siguientes sistemas de clasificación (Huang; 1991), Heinrich; 1972) y (Bayly; 1972):

Predominancia de la energía térmica (calor):

 Pirometamorfismo.- Es el metamorfismo producido por alta temperatura (calor

intenso) que provienen de la actividad magmática, que afecta intensamente a algunas rocas. Junto con la temperatura elevada se presenta la presión de fluidos y de la masa fundida. Los procesos que se dan son fusión (las rocas funden), recristalización (algunos minerales en fragmentos pueden recristalizar), reemplazamiento (el intercambio de iones origina nuevos minerales), resquebrajamiento (algunas rocas y minerales se fracturan intensamente) y otros fenómenos.

 Metamorfismo de Contacto.- Es producido por el calor que emana alguna masa ígnea

que asciende, calentando las rocas de su entorno, calor que solo alcanza a afectar el borde exterior, apareciendo en la roca preexistente una costra metamórfica que envuelve el plutón; la aureola depende de la intensidad del calor y de la magnitud del plutón. Las rocas son sometidas a altas temperaturas y a bajas presiones Los procesos que se presentan son: reemplazamiento, recristalización y aplanamiento (algunos minerales se aplanan por efecto de la presión imperante, que proviene del cuerpo Ígneo.

Predominantemente esfuerzo cortante:

 Metamorfismo Cataclástico.- Se llama también metamorfismo cinético o

metamorfismo dinámico; se forma por presiones contrarias que se ejercen en un punto de cuerpos rocosos (tangencialmente), aparece una serie de texturas: fajeada, de corriente, brechada. El principal proceso que se presenta en este tipo de metamorfismo es el trituramiento; los cuerpos metamórficos de este tipo son alargados, en ellos la roca ha sido molida o pulverizada y resoldada o acomodada. Este tipo de metamorfismo se presenta en zonas de fallas.

Presión y energía térmica combinadas:

 Metamorfismo Dinamotermal.- Llamado también metamorfismo regional, se produce

a grandes profundidades por el sepultamiento de masas rocosas; se debe al efecto de las altas presiones confinantes (litostáticas) y por la alta temperatura consecuente. Las texturas son diversas debido a los variados procesos que se presentan: aplanamiento, trituración, recristalización, reemplazamiento y otros. Este tipo de metamorfismo afecta amplias zonas de la corteza Terrestre, hay varios subtipos que dependen de la combinación de agentes: alta presión y baja temperatura, alta presión y alta temperatura, alta temperatura y baja presión.

 Metamorfismo de inyección o migmatización.- Es un variedad de metamorfismo

regional que se presenta cuando algunas rocas cuarzo feldespáticas llegan a la anatexia (fundiendo) y se inyectan entre los planos de exfoliación que previamente las grandes presiones originaron en las rocas más antiguas.

Predominantemente actividad de fluidos mineralizantes

 Metasomatismo.- Es producido por la acción de gases provenientes de la actividad

magmática, los mismos que actúan con mucha energía sobre rocas antiguas, produciendo cambios de composición mineralógica por inclusión de nuevos minerales. El metasomatismo se produce en áreas cercanas a plutones y se debe a la sublimación de gases que provienen de los magmas.

 Metamorfismo Hidrotermal.- Es semejante al metasomatismo: aunque en este caso

el agente responsable son los líquidos calientes que provienen de actividad magmática; algunos magmas que consolidaron suelen tener residuos calientes que terminan en las rocas o en las fracturas de las rocas, produciendo mineralización.

8.2.2.- Intensidad del metamorfismo (Heinrich; 1972):

El metamorfismo se presenta a modo de una aureola alrededor de otras rocas y en subaureolas hacia la roca que fue metamorfizada. Para determinar la intensidad del metamorfismo se analiza una roca original que no fue alterada por los agentes, pero que se encuentra en contacto con una roca metamórfica, se establece la composición mineralógica y la textura de la roca y se compara con la roca metamórfica, en diversos lugares de la superficie y en diversas profundidades; al hacerlo se encuentran áreas en las que varía la textura y la composición mineralógica, que a su vez determinan la intensidad del metamorfismos. Si se unen los puntos de igual composición mineralógica y textura, se pueden determinar isogradas

de metamorfismo. Las isogradas son líneas que separan zonas de intensidad, la que obviamente es relativa. Las rocas metamórficas están clasificadas por su intensidad en: metamórficas de alto grado y metamórficas de bajo grado. En el metamorfismo de bajo grado se pueden encontrar como minerales característicos: Clorita, Actinolita, Sericita y Tremolita; en el de alto grado se presenta Sillimanita, Hornblenda, Andalucita, Cordierita, Wollastonita; dependiendo del tipo de roca madre.

8.2.3.- Zonas del metamorfismo:

Teniendo en cuenta que la presión aumenta hacia el interior de la Tierra y que esta está ligada directamente a la temperatura (calor), se comprenderá la importancia de la profundidad. Según la profundidad de la litosfera se ha clasificado tres zonas de metamorfismo, que son las siguientes (Huang; 1991):

 Epizona (zona superficial o exterior).- Se caracteriza por ser de baja temperatura y

esfuerzo cortante intenso. La temperatura es menor a 300° C. Se puede producir metamorfismo cinético o cataclástico y/o metamorfismo de contacto y/o metasomatismo. Los minerales típicos de esta zona son: Sericita, Clorita, Talco, Epídoto, Granate Calcita, Glaucofana y otros vinculados a Esquistos, Filonitas y Skarn.

 Mesozona (zona intermedia).- La temperatura es considerable y alta la presión

litostática; la temperatura varía entre 300° C y 500° C. Se puede principalmente metamorfismo regional, y/o de contacto y/o metasomatismo y/o metamorfismo hidrotermal. Los minerales típicos de esta zona son: micas, piroxenos. anfíboles. Olivino. Granate, plagioclasa cálcica y otros que aparecen en Esquistos y otras rocas.

 Catazona (zona profunda o interior).- La presión y la temperatura son elevadas,

debido a la alta presión litostática (10 atmósferas); las temperaturas varía entre 500° C y 700° C. Se produce principalmente pirometamorfísmo, metamorfismo dinamotermal o regional y metamorfismo de inyección. . Los minerales que caracterizan a esta zona son: Biotita, Ortoclasa, Sillimanita, Anfíboles, piroxenos, plagioclasas, Olivino, Serpentina, Onfacita, Brucita, Monticellita y otros asociados a Gneis, Eclogitas, Anfibolitas, Mignatitas y Esquistos de alto grado.

8.3. Composición de las rocas metamórficas:

En relación con las demás rocas, en las metamórficas se presenta un mayor número de variedades debido a que presentan una mineralogía bastante variada, por efecto precisamente de los agentes metamórficos, de la intensidad con la que actúan, de las zonas en los que produce el metamorfismo y de los diversos tipos de rocas madre de las que provienen; algunos ejemplos son los siguientes: Esquisto clorítico, Esquisto talcoso, Esquisto de Glaucofana, Esquisto calcáreo y muchos otros.

Estos minerales se encuentran en series, caracterizando a los diversos tipos de metamorfismo; algunos cristales y granos cristalizados de minerales como el Cuarzo y la Muscovita, que aparecen con ciertas limitaciones porcentuales en las rocas ígneas plutónicas, pueden presentarse en exceso en las rocas metamórficas.

Epídota Clorita Especularita

Granate Magnesita Estaurolita

Grafito Tremolita Biotita

Cianita Antigorita Calcita

Andalucita Sillimanita Brucita

Glaucofana Cordierita Lawsonita

Wollastonita Onfacita Talco

Flogopita Melilita Serpentina

Anortita Monticellita Actinolita

Albita Espinela Siderita

Cloritoide Antofilita Corindón

Diópsido Cummingtonita Forsterita

Vesubianita Almandino Fayalita

Dumortierita otros.

CAPÍTULO Nº VIII

CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS