Factores del Metamorfismo

Los procesos metamórficos son transformaciones fisicoquímicas complejas determinadas principalmente por la presión y la temperatura, y en menor medida por la composición química de la roca original y la presencia de fluidos químicamente activos (fluidos hidrotermales).

La Temperatura

El gradiente geotérmico es de 30 °C por cada kilómetro de profundidad. Este gradiente no permanece constante, sino que cambia con el grosor y la profundidad de la corteza: a partir de cierta profundidad, aumenta solo 10 °C por kilómetro.

• Zonas de dorsales: La temperatura puede aumentar de forma considerable debido al ascenso de magmas y la proximidad a la cámara magmática.
• Zonas de subducción: También aumenta la temperatura por encima del gradiente debido a la fricción que provocan las litosferas que se desplazan en el plano de Benioff.

La Presión

Aumenta con la profundidad a razón de 0,3 kb por kilómetro, aunque varía según las zonas; es mayor en los límites convergentes de las placas. La presión tiene diferentes orígenes:

• Presión litostática: Debida a la carga de las rocas suprayacentes. Es el peso de las rocas que se van depositando unas encima de otras; es directamente proporcional a la masa y el espesor de estas.
• Presión de fluidos: Es la presión de 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 unas direcciones determinadas; es una presión de origen tectónico.

Fluidos Hidrotermales y Metasomatismo

Los cambios metamórficos que transforman una roca en otra suelen ser mineralógicos, texturales y estructurales, manteniendo la composición química original (proceso isoquímico). Sin embargo, a veces se aprecia que la composición química de la roca resultante es diferente a la original.

Estas variaciones se deben al metasomatismo: la incorporación de sustancias externas disueltas en fluidos químicamente activos, principalmente hidrotermales. El metamorfismo comienza a partir de los 150-200 °C hasta los 500-700 °C, rango en el que se inicia la fusión.

Actividad Ígnea Intrusiva

La mayor parte de las rocas ígneas se encuentran bajo la superficie terrestre, ya que no es fácil que el magma, sobre todo si es viscoso, acceda hasta la superficie. En su proceso de ascenso, el magma se abre paso a través de la roca preexistente (roca de encaje). El magma en profundidad se enfría y solidifica generando rocas intrusivas.

Cualquier masa grande de roca intruida se denomina plutón. En función de su relación con el encajante, se distinguen:

Plutones Masivos

• Batolitos: Constituyen masas irregulares de grandes dimensiones, de hasta centenares de km² de superficie. Su composición es muy homogénea, generalmente granítica o granodiorítica.
• Lacolitos: Son de menores dimensiones. Su morfología es de base plana y techo convexo, y aparecen dispuestos de forma concordante con el encajante.
• Lopolitos: Presentan una base cóncava y un techo plano.

Plutones Tabulares

En ocasiones, el magma intruye a favor de zonas de debilidad de la roca encajante, como fracturas o juntas de estratificación:

• Diques: Estructura resultante de un cuerpo tabular discordante que atraviesa fracturas. Con frecuencia pueden aparecer en grupos denominados enjambres de diques.
• Sills: Cuando el magma se dispone a lo largo y ancho de una junta de estratificación y, por tanto, es concordante con el encajante.

Tanto los sills como los diques son de dimensiones notablemente inferiores a las de los plutones masivos.

Magmatismo de Interplaca

La mayoría de la actividad ígnea se registra en los límites de las placas, pero existen casos aislados de vulcanismo en zonas muy alejadas de ellos (como Hawái en medio del Pacífico). El origen del vulcanismo que ha formado estas islas es el ascenso de penachos térmicos y la consecuente extrusión de basaltos.

Al encontrarse en el interior de una placa, al moverse esta, también lo hacen los volcanes, que se van alejando del punto caliente (hotspot) por el que el penacho térmico accede al exterior. El resultado son alineaciones de islas volcánicas, inactivas y más erosionadas a medida que se alejan de aquellas con vulcanismo activo.

Vulcanismo Continental e Intraplaca

Los penachos también son capaces de atravesar la litosfera continental y causar vulcanismo. En este caso, se produce previamente la fusión de las rocas silíceas, de forma que el vulcanismo es ácido y de lava viscosa. La enorme caldera de Yellowstone en EE. UU. es un ejemplo de la actividad ígnea de interplaca.

En varios lugares del mundo existen grandes acumulaciones de basalto denominadas traps. Las más conocidas son el Decán en la India o la meseta siberiana; su origen también está relacionado con la instalación de puntos calientes en zonas de interplaca continental. Se cree que el vulcanismo que generó las traps fue rápido y que al principio emitió mucha lava en poco tiempo, para luego ralentizarse progresivamente.