Fundamentos y Procesos del Metamorfismo en la Geología

Factores de Metamorfismo

Los principales factores de metamorfismo que intervienen en la transformación de las rocas son:

• Temperatura: Influenciada por el gradiente geotérmico y la desintegración radiactiva.
• Presión:
  • Litostática: Debido a la carga de rocas subyacentes (peso de las rocas que se van depositando, directamente proporcional a su densidad y espesor).
  • Fluidos.
  • Confinamiento: Acción conjunta de la presión litostática y la presión de fluidos.
  • Dirigida: Presión de origen tectónico que actúa en una determinada dirección.
• Fluidos activos:
  • Fluidos hidrotermales: Sustancias externas disueltas en fluidos químicamente activos.
  • Metasomatismo: Proceso donde fluidos calientes químicamente activos intercambian iones.

Procesos Metamórficos

Los procesos metamórficos se desencadenan por la acción de diversos agentes:

• Calor:
  • Recristalización: Sedimentos de grano fino que, con el aumento de temperatura, se unen formando granos mayores.
  • Cambios en la estructura cristalina: Los iones constituyentes de algunos minerales se distribuyen de manera distinta para adaptarse a los cambios de temperatura.
• Presión: El peso de los materiales cierra los poros, dando lugar a rocas más compactas.
• Fluidos:
  • Catalizadores: Al calentarse, aceleran la velocidad de las reacciones químicas.
  • Migración iónica: Proceso de transporte de iones a través de la roca.

Tipos de Metamorfismo

Dependiendo de las condiciones predominantes, distinguimos tres tipos principales:

Metamorfismo Dinámico

• Factor predominante: Presión (P).
• Ambiente: Grandes depresiones y zonas de fallas.
• Rocas resultantes: Brechas, milonitas y ultramilonitas.

Metamorfismo de Contacto

• Factor predominante: Temperatura (T).
• Ambiente: Intrusiones magmáticas.
• Rocas resultantes: Corneanas y mármol.

Metamorfismo Regional

• Factor predominante: Presión y Temperatura (P+T).
• Ambiente: Zonas de subducción.
• Secuencia de rocas: Pizarra > Filita > Esquisto > Gneis > Migmatita.

Minerales Índice y Grado de Metamorfismo

Los minerales índice son minerales metamórficos que se forman solo bajo ciertas condiciones de presión y temperatura. El grado de metamorfismo indica la intensidad del proceso, variando, por ejemplo, desde la presencia de clorita (grado bajo) hasta el granate (grado alto).

Las facies metamórficas son zonas definidas por determinados rangos de presión y temperatura que producen asociaciones específicas de minerales índice (como el cuarzo).

Texturas Metamórficas

La textura es fundamental para la clasificación de estas rocas:

• Foliadas: Presentan una orientación preferente de los minerales.
  • Pizarrosidad: Superficies planas con fácil clivaje.
  • Esquistosidad: Textura plana o laminar, común en micas o clorita.
  • Bandeado gneisico: Recristalización de cuarzo y feldespato en bandas.
• No foliadas: Caracterizadas por una recristalización equidimensional.

Clasificación de las Rocas Metamórficas

Rocas Foliadas

• Pizarra: Producto de metamorfismo regional de grado bajo.
• Filita: También de metamorfismo regional de grado bajo, con mayor brillo que la pizarra.
• Esquisto: Metamorfismo regional de grado medio-alto; presenta esquistosidad, abundan las micas y las moscovitas con minerales índice como el granate (también pueden ser verdes por la clorita).
• Gneis: Roca bandeada de grano medio a grueso con un metamorfismo regional alto.

Rocas No Foliadas

• Mármol: Resultado del metamorfismo de contacto o regional de calizas o dolomías.
• Cuarcita: Roca compacta derivada de la arenisca, rica en cuarzo, sometida a metamorfismo regional de grado medio-alto o de contacto.
• Eclogita: Formada por metamorfismo de alta presión de rocas ígneas básicas (gabros y basaltos); constituida por granate y piroxeno con textura granoblástica.
• Anfibolita: Metamorfismo regional de rocas magmáticas básicas o de sedimentos calizos con impurezas.

Tectónica de Placas y Metamorfismo

Asociados a los distintos bordes de placa, encontramos diferentes tipos de metamorfismo:

• Bordes convergentes:
  • Continental + Continental (C+C): Deformación y metamorfismo regional.
  • Oceánico + Continental (O+C): Metamorfismo regional, de contacto y dinámico.
  • Oceánico + Oceánico (O+O): Metamorfismo regional y de contacto debido a la actividad volcánica.
• Bordes divergentes: Predomina el metamorfismo de contacto y el metasomatismo.
• Bordes pasivos (Fallas de transformación): Metamorfismo dinámico debido a las altas presiones dirigidas, que generan milonitas y brechas de falla.