Variables del Metamorfismo: Temperatura, Presión Litostática y Esfuerzo Desviatorio

Las variables del metamorfismo

Temperatura

La mayoría de las reacciones metamórficas se activan por cambios de temperatura (T). El aumento de T promueve la recristalización, lo que conlleva un aumento del tamaño de grano. La temperatura aumenta con la profundidad, y la tasa con la que se incrementa se denomina gradiente geotérmico.

Presión litostática

Es la segunda variable más importante a considerar, ya que muchas reacciones metamórficas son sensibles a la presión. La presión litostática (PL) es la que ejerce la masa de roca suprayacente y su magnitud depende de la densidad de la columna de roca.

• El conocimiento de la profundidad o PL es de una importancia fundamental para las reconstrucciones tectónicas.
• A escala geológica, es una buena aproximación considerar las rocas en el interior terrestre en condiciones hidrostáticas.
• En la corteza terrestre, donde se desarrollan la mayor parte de los fenómenos metamórficos observables, resulta una buena aproximación considerar la densidad (ρ) y la aceleración gravitatoria (g) como constantes.

Esfuerzo desviatorio

En general, se considera la PL como hidrostática, es decir, una presión equivalente en todas las direcciones.

Sin embargo, en cinturones orogénicos activos casi siempre existe una componente no hidrostática o de esfuerzo desviatorio, que es una medida de la diferencia de esfuerzos en las distintas direcciones. Los valores típicos oscilan entre 5-10 bar hasta 100 bar.

Aunque estas magnitudes son pequeñas y no influyen en los equilibrios de fase de las rocas metamórficas, la componente desviatoria del esfuerzo es la causa del plegamiento y de las diferentes estructuras de las rocas metamórficas (fábricas orientadas), tales como:

• Foliaciones
• Lineaciones
• Rotación de minerales

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

Conceptos clave sobre esfuerzos

• Presión litostática: Es un esfuerzo uniforme (hidrostático).
• Esfuerzo desviatorio: Presión diferente en distintas direcciones.
• Componentes del esfuerzo: Se resuelven en tres componentes mutuamente perpendiculares: σ1 (esfuerzo principal máximo), σ2 (esfuerzo principal intermedio) y σ3 (esfuerzo principal mínimo).
• Condiciones hidrostáticas: Los tres esfuerzos son iguales.
• Foliación: Es el resultado estructural más común y permite estimar la orientación de los esfuerzos.