Metamorfisme: Transformació de Roques per Pressió i Temperatura

Roques que es transformen

Metamorfisme

El metamorfisme és el fenomen que podem definir com el conjunt de canvis que es produeixen a les roques com a conseqüència de l'augment de la pressió i la temperatura. Es tracta sempre de canvis en estat sòlid, a diferència dels processos magmàtics, que tenen lloc en estat líquid. Les noves roques formades s'anomenen roques metamòrfiques.

Factors que generen el metamorfisme

Temperatura

A mesura que avancem cap a l'interior de la Terra, la temperatura és cada cop més alta. Com a mitjana, aquest increment és de 30 °C cada quilòmetre de profunditat. Aquest valor es coneix com a gradient geotèrmic, i assoleix valors molt diferents depenent de la zona i dels processos geodinàmics predominants.

Aquestes temperatures tan elevades que hi ha a l'interior del planeta es deuen a tres fonts d'energia calorífica diferents:

• Calor residual del procés de formació de la Terra.
• Desintegració de minerals radioactius.
• Fregaments entre plaques tectòniques.

Pressió

La pressió també augmenta amb la profunditat. Això es deu al pes de les roques que hi ha al damunt. Per això l'anomenem pressió litostàtica.

La majoria de roques tenen certa porositat. En aquests espais buits normalment hi ha fluids (aigua, petroli, etc.) que també generen certa pressió. Per tant, la pressió total o de confinament a la qual estarà sotmesa una roca és la suma de la pressió litostàtica i la pressió de fluids.

Canvis fisicoquímics del procés metamòrfic

Els minerals es comporten de la mateixa manera. Quan un mineral o una roca està sotmès a unes condicions diferents a les que hi havia quan es va originar, la forma en la qual es presenta canvia. Aquestes transformacions poden ser de diversos tipus:

Transformacions en minerals polimòrfics

(Sense cap reacció química)

Les molècules només es reestructuren, però no s'altera el nombre d'àtoms que les formen. És a dir, apareixen minerals diferents, però amb una mateixa fórmula química.

Cada mineral o fase és estable a unes determinades condicions de pressió i temperatura. Quan aquestes condicions varien, el mineral canvia d'aspecte si se supera algun dels llindars d'estabilitat.

Transformacions amb canvi químic

En aquests casos, els minerals inicials i els finals no tenen la mateixa composició química.

Metasomatisme

En alguns tipus de metamorfisme, els canvis químics en les roques es deuen a la circulació a través seu de líquids o gasos que provenen de magmes que es troben ben a prop, i que porten elements en dissolució que reaccionen amb la roca. Aquest procés s'anomena metasomatisme.

Canvis de Textura

Independentment dels canvis en els tipus de minerals, al llarg dels processos de metamorfisme també es produeixen canvis de textura, és a dir, en el volum, la forma i l'orientació dels cristalls que integren la roca.

• Increment de temperatura: Provoca una tendència a l'augment del volum dels minerals.
• Pressió durant molt de temps: Causa un predomini de formes aplanades.
• Orientació preferent: Els cristalls tendeixen a orientar-se perpendicularment a la direcció de la pressió, la qual cosa origina la foliació.