El Metamorfismo: Transformación de Rocas Sólidas
El metamorfismo es el conjunto de transformaciones y reacciones que sufre una roca inicialmente sólida cuando es sometida a condiciones de presión y temperatura distintas a las que existían durante su formación. Estas transformaciones afectan profundamente a su mineralogía y estructura.
Factores Determinantes del Metamorfismo
Los procesos metamórficos son transformaciones fisicoquímicas determinadas principalmente por el aumento de temperatura y presión, y en menor medida por la presencia de fluidos químicamente activos.
1. Temperatura
Generalmente se considera un rango inicial de 250-300 °C. El gradiente geotérmico no permanece constante, sino que cambia con el grosor y la profundidad de la corteza. La temperatura puede aumentar de forma considerable en las zonas próximas a las dorsales debido al ascenso de magmas y la proximidad a la cámara magmática.
2. Presión
La presión aumenta con la profundidad, promediando 0.3 kb por kilómetro, pero varía según las diferentes zonas del planeta, siendo mayor en los límites convergentes de las placas.
Orígenes de la Presión
- Presión Litostática (o Carga): Es el peso de las rocas suprayacentes que se van depositando unas encima de otras.
- Presión de Fluidos: Presión ejercida por los fluidos contenidos en las rocas porosas.
- Presión de Confinamiento: Es la acción conjunta de la presión litostática y la presión de fluidos.
- Presión Dirigida: Causada por fuerzas que actúan en direcciones determinadas (esfuerzos diferenciales).
3. Fluidos Hidrotermales y Metasomatismo
Los fluidos calientes químicamente activos son muy abundantes durante la cristalización. Si su composición es muy diferente a la de la roca que recibe la intrusión (roca caja), se produce un intercambio de iones entre ambos que altera la composición de esta última, proceso conocido como metasomatismo.
Procesos y Cambios Inducidos
El calor provoca dos efectos principales en las rocas originales:
- Recristalización: En sedimentos de grano fino, las temperaturas elevadas hacen que los granos más finos se unan en granos de mayor tamaño.
- Cambios en las Estructuras Cristalinas: Los iones constituyentes de algunos minerales se redistribuyen para adaptarse a las nuevas condiciones de temperatura.
La presión produce cambios en las estructuras cristalinas; el peso de los materiales cierra los huecos entre los minerales, dando lugar a una roca más compacta.
Los fluidos compuestos por H2O y CO2 participan de forma activa en los procesos metamórficos. Actúan como catalizadores, acelerando la velocidad de las reacciones químicas, y provocan recristalización mediante el proceso de migración iónica.
Conceptos Relacionados
- Facies Metamórfica: Es el conjunto de rocas recristalizadas en un mismo intervalo de presión y temperatura.
- Blastesis: A la par que se producen las reacciones químicas, el tamaño del grano de la roca va creciendo progresivamente.
- Anatexia: Proceso de fusión natural de la roca. Sucede cuando la Presión (P) y la Temperatura (T) en el interior de la Tierra alcanzan valores muy elevados.
Tipos de Metamorfismo
Existen varios entornos donde se desarrollan los procesos metamórficos:
Metamorfismo Dinámico
El factor principal que interviene es la presión, que produce alteraciones mecánicas en la estructura. El proceso de trituración se denomina cataclasis, y la roca resultante es la cataclastita, cuando la intensidad del proceso es baja y las rocas son poco consistentes.
Metamorfismo de Contacto
Es debido al aumento de temperatura cuando un magma asciende a zonas más superficiales. En este metamorfismo se forma una estructura denominada aureola metamórfica. Cada aureola se caracteriza por la presencia de un mineral índice.
Metamorfismo Regional
Se produce debido a las elevadas temperaturas, presiones y deformaciones que se alcanzan en las zonas de subducción, en los bordes de placa convergente y cinturón metamórfico.
Metamorfismo de Impacto
Lo produce el choque de meteoritos.
Textura de las Rocas Metamórficas
Cuando los materiales de la roca presentan una orientación preferente se dice que tienen foliación.
Texturas Metamórficas Foliadas
La foliación la provocan esfuerzos compresivos, que oprimen las masas rocosas haciendo que los minerales de las rocas originales adopten alineamientos paralelos.
Pizarrosidad
Disposición de superficies planas muy juntas a lo largo de las cuales las rocas se sitúan en capas delgadas y tabulares. La roca resultante son las pizarras.
Esquistosidad
Es una textura planar o laminar, consecuencia del crecimiento de minerales planares como la mica.
Bandeado Gnésico
Típico del metamorfismo de grado alto, donde se producen recristalizaciones por migración iónica que separan los diferentes minerales en franjas, otorgando a la roca una apariencia bandeada.
Texturas Metamórficas No Foliadas
Granoblástica
Los cristales constituyen un mosaico de granos de igual dimensión. Aparece en cuarcitas, mármoles y corneanas en metamorfismo regional y de contacto.
Lepidoblástica
Los cristales minerales son laminares, y aparecen orientados y paralelos entre sí. Presente en micacitas.
Nematoblástica
Los cristales minerales son prismáticos. Es típica de rocas con un alto porcentaje de anfíbol, como las anfibolitas.
Porfidoblástica
Similar a la textura porfídica de las rocas magmáticas: cristales de mayor tamaño rodeados por otros más pequeños.