Concepto de metamorfismo:

Conjunto de transformaciones que experimenta una roca en los  minerales que la componen y en su textura al estar sometida a condiciones físico-químicas  diferentes a las de su formación. 

El ambiente metamórfico se caracteriza por desarrollarse a niveles más profundos que el  sedimentario, el mineral o la roca deben adaptarse a las nuevas condiciones físico químicas impuestas por la presión y/o la temperatura principalmente. 

Factores que influyen en el metamorfismo

– Factores externos

Son dos 

Presión:

influye directamente en los cambios de textura y en los cambios  de mineralogía 

▪ Presión litostática

+ con la profundidad y la genera la columna de  materiales que tiene encima. 

▪ Presión de fluido

La ejerce el agua los gases, es una fuerza idéntica en  todas las direcciones, no causa deformación, al metamorfismo 

▪ Presión generada por esfuerzos tectónicos

Esfuerzos diferenciales no  actúan con la misma intensidad en todas las direcciones, provocan  deformaciones en las rocas y cambios en la textura 

Temperatura

Influye mucho en los cambios mineralógicos, ayuda a la formación  de nuevos minerales ya que la energía que aporta ayuda a los cambios químicos.  También ayuda a cambios en la textura, a más temperatura la roca tiene  comportamiento más plástico y se producen mayores deformaciones. 

– Factores internos

Depende de las carácterísticas de la roca 

o Composición de la roca 

o Textura de la roca 

– Factores temporales:

Tiempo durante el cual la roca se ve sometida a los factores externos.

Ambiente metamórfico:

El campo de actuación del metamorfismo es muy amplio. Es necesario establecer unos límites que  diferencien los procesos metamórficos de los sedimentarios y magmáticos.  

Desde que un sedimento se deposita comienza a experimentar modificaciones, no obstante, no se  considera que se originan cambios “apreciables” hasta alcanzar los 200ºC (límite inferior)
. 
El límite superior del metamorfismo está determinado por el punto de fusión de los minerales. A  partir de ese momento entramos en el campo de actuación del magmatismo. No obstante, este límite  es difuso, existiendo un campo de actuación conjunta que se conoce como anatexia (existe fusión  parcial).  

Cambios que se originan en el metamorfismo 

A) Variaciones Texturales

Las variaciones de presión y temperatura producen variaciones en el tamaño de los cristales y en su  disposición espacial. 

El aumento de temperatura produce generalmente granoblastos (cristales de mayor tamaño por  reorganización de cristales previos más pequeños) proceso conocido por recristalización. 

B) Variaciones Mineralógicas

Cada mineral tiene un rango de estabilidad, si se supera (al variar la presión y temperatura) pasa a  ser inestable y se transforma. De esta manera aparecen en la roca nuevos minerales. 

Los nuevos minerales pueden originarse:  

– Por procesos polimórficos.
El mineral no cambia la composición química, sólo la estructura (por  ejemplo, transformación de andalucita en distena por aumento de presión; Andalucita-Distena Sillimanita tienen la misma composición: silicato de aluminio)  

– Por reacción entre minerales existentes para dar lugar a nuevos compuestos. Por ejemplo, por  aumento de presión se produce la reacción: 

Cuarzo + Estaurolita = Distena + Granate 

Tipos de metmorfismo

– Metamorfismo de enterramiento

Lo generan los sedimentos que se acumulan encima de  rocas sepultadas. Cambios débiles ( temp150ºC) 

– Metamorfismo de impacto

Lo generan los meteoritos, debido a la gran cantidad de  energía que libera en el choque, también provocan aumentos importantes de presión.

– Dinamometamorfismo

Alta presión y baja temperatura. Es de carácter local. El factor  predominante  presión. Se produce en la zona alrededor del  plano de falla, ya que en ese lugar las rocas están sometidas a grandes presiones. Éstas  suelen aparecer trituradas por la fricción provocada por el movimiento de los bloques.El proceso de trituración se denomina cataclasia.La roca que se genera se  denomina brecha defalla.  

– Metamorfismo de contacto o térmico

Se produce en zonas en la que un material,  generalmente magmático, entra en contacto con rocas encajantes frías. Esta diferencia de  temperatura origina un flujo de calor hacia la roca encajante aumentando su temperatura,  pero sin variar su presión. El volumen de roca afectado por este metamorfismo forma una  aureola de contacto que se dispone rodeando a la masa caliente. El espesor de estas  aureolas varía desde unas decenas de kilómetros, en el caso de una gran intrusión plutónica,  hasta algunos metros como en los casos de diques ó coladas volcánicas. 

En la zona de contacto los efectos del metamorfismo son muy notables y fácilmente  apreciables, efectos que sin embargo se van haciendo cada vez más difusos a medida que  nos alejamos del contacto. Es por ello que la aureola se encuentra generalmente zonada 

apareciendo las rocas de mayor grado metamórfico (mayor temperatura) más próximas al  contacto y las de menor grado más alejadas.  

Distinguimos distintos tipos de rocas de metamorfismo de contacto en función de la roca inicial. Todas son cristalinas y sin foliación ni esquistosidad ya que no están sometidas  a presiones dirigidas. 

– Rocas arcillosas, dan lugar a las rocas Corneanas. 

– Areniscas, que dan lugar a las Cuarcitas. 

– Calizas, que dan lugar a los Mármoles. 

– Metamorfismo Regional

El metamorfismo regional se desarrolla de forma progresiva,  desde las zonas superficiales de la corteza terrestre hasta las más profundas de los  geosiclinales, a medida que+gradualmente la temp y la P a la que están  sometidas las rocas. Por ser un proceso gradual la clasificación de este metamorfismo se hace  mediante grados, cada uno de ellos se caracterizado por  la presencia de determinados minerales (minerales índice)  

Dependiendo del tipo de roca inicial y el grado metamórfico distinguimos distintos tipo de  rocas (series metamórficas). Una de ellas son las migmatitas 

Migmatitas

Son rocas mixtas entre metamórficas y magmáticas ya que han sufrido fusión  parcial (anatexia).

Un caso extremo de metamorfismo regional es la anatexia que conduce a la fusión total o  parcial de las rocas como consecuencia de unas condiciones de presión y temperatura muy  altas que originan magmas.  

Cuando la fusión ha sido total, el enfriamiento de los magmas genera rocas graníticas  denominadas granitos de anatexia, muy parecidos a los generados por los magmas ígneos. Si  la fusión es parcial, las rocas resultantes presentan un carácter mixto y se denominan  migmatitas. Por una parte tienen un origen magmático, resultante del enfriamiento del  fundido parcial, y por otra parte no han perdido totalmente su carácter metamórfico. Como  consecuencia de este hecho presentan un bandeado claroscuro 

– Metamorfismo hidrotermal o metasomatismo:

Se origina al circular por el interior de las  rocas agua procedente de zonas muy calientes y cargadas de iones. Al pasar por las rocas  pueden alterar su composición y formar nuevos minerales. El avance del agua a través de la  roca provoca un depósito de elementos químicos que están disueltos en el fluido. Existe un  intercambio de elementos químicos entre el fluido y la roca. 

Los cambios metasomáticos suelen producirse por la combinación del agua con minerales  de la roca para formar nuevos minerales hidratados. Uno de los más carácterísticos es la  serpentinita (silicato de Mg hidratado) que puede formarse por alteración de olivino. La  roca resultante se llama serpentinita. 

Metamorfismo y tectónica

Como ya hemos visto, existe metamorfismo asociado a fallas y bolsas de magma  (dinamometamorfismo y metamorfismo de contacto), ambos procesos (deformación cortical y  magmatismo) están a su vez relacionados directamente con la tectónica de placas 

El metamorfismo regional se produce en zonas profundas de la corteza continental donde existe  altas presiones y temperaturas. Es especialmente intenso en zonas orogénicas donde el espesor de  la corteza es mayor. 

El metamorfismo de alta presión y baja temperatura puede afectar también a zonas extensas, como  en la zona de contacto entre dos placas en la zona de subducción (fosa oceánica), donde existe un  gran rozamiento y escasa profundidad.