Variables del Metamorfismo: Temperatura, Presión y Esfuerzo

Las Variables del Metamorfismo

Temperatura

La temperatura es un factor crucial en el metamorfismo, ya que la mayoría de las reacciones metamórficas se activan por cambios de temperatura. El aumento de temperatura promueve la recristalización, lo que lleva a un aumento del tamaño de grano. La temperatura aumenta con la profundidad, y la tasa de incremento se conoce como gradiente geotérmico.

Presión Litostática

La presión litostática (PL) es la presión ejercida por la masa de roca suprayacente y es la segunda variable más importante en el metamorfismo. Su magnitud depende de la densidad de la columna de roca. El conocimiento de la profundidad (o PL) es fundamental para las reconstrucciones tectónicas. A escala geológica, se puede considerar que las rocas en el interior terrestre están en condiciones hidrostáticas, donde la presión es igual en todas las direcciones. En la corteza terrestre, donde ocurren la mayoría de los fenómenos metamórficos observables, se puede aproximar la densidad (ρ) y la aceleración gravitatoria (g) como constantes, por lo que:

Esfuerzo Desviatorio

En general, la PL se considera hidrostática, es decir, la presión es equivalente en todas las direcciones. Sin embargo, en cinturones orogénicos activos, casi siempre existe una componente no hidrostática o de esfuerzo desviatorio, que mide la diferencia de esfuerzos en las distintas direcciones. Los valores típicos de esfuerzo desviatorio oscilan entre 5-10 bares y 100 bares.

Aunque estas magnitudes son pequeñas y no influyen en los equilibrios de fase de las rocas metamórficas, el esfuerzo desviatorio es la causa del plegamiento y de las diferentes estructuras de las rocas metamórficas (fábricas orientadas), como foliaciones, lineaciones y rotación de minerales.

El análisis detallado de las fábricas de rocas metamórficas permite relacionar las paragénesis minerales con la evolución estructural regional.

Presión Litostática vs. Esfuerzo Desviatorio

• Presión litostática es un esfuerzo uniforme (hidrostático).
• Esfuerzo desviatorio implica una presión diferente en diferentes direcciones.
• Se resuelve en 3 componentes de esfuerzo mutuamente perpendiculares: 1 es el esfuerzo principal máximo, 2 es el esfuerzo principal intermedio y 3 es el esfuerzo principal mínimo.
• En situaciones hidrostáticas, los 3 componentes son iguales.

La foliación, que es el resultado más común del esfuerzo desviatorio, permite estimar la orientación del esfuerzo principal máximo.