TEMA 6º.- ROCAS METAMÓRFICAS 1º.- INTRODUCCIÓN: Metamorfismo: es el conjunto de transformaciones y reacciones que sufre una roca en estado sólido cuando es sometida a unas condiciones de presión y temperatura distintas de las que reinaban durante su génesis. Hay cambios mineralógicos y estructurales: rocas metamórficas. Aparecen nuevos minerales. Los factores que causan el metamorfismo son: Temperatura (a altas temperaturas se rompen los enlaces entre átomos y favorecen las reacciones al aumentar la energía interna de los mismos). Los límites son entre los 150 y 800 ºC. Presión: se manifiesta de tres formas: litostática (debida al peso de las capas superiores), confinante (debida a la presencia de fluidos en la roca) y la dirigida o tectónica (deforman la roca y disponen sus estructuras y minerales en dirección perpendicular al esfuerzo). Reacciones químicas por los fluidos: que transportan iones entre minerales y son catalizadores de reacciones (hidrotermales). Los efectos del metamorfismo afectan a la: textura, estructura y mineralogía de la roca. Textura: hay cambios en la orientación de los minerales y un aumento de la cohesión de los granos (pérdida de agua en los espacios intergranulares). Estructura: aparece foliación u orientación de ciertos minerales de estructura plana en distintos grados: pizarrosidad, esquistosidad, glandular – bandeado.... Mineralógico: originan nuevos minerales por procesos de: Deshidratación: pérdida de agua KAl3SiO3O10(OH)12 KAlSi3O8 + Al2O3 + H2O Descarbonatación: de calizas a wollastonita. CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 CaMg(CO3)2 + 2SiO2 CaMgSi2O6 + CO2 Neoformación: los iones se combinan con otros que proceden de otras rocas generando cristales más grandes. Todos estos procesos pueden ser isoquímicos sin cambio de minerales (a veces sí su estructura cristalina) o aloquímicos: metasomáticos (cambio en la composición química por los iones presentes en fluidos hidrotermales).

2º.- CONCEPTOS DE METAMORFISMO Mineral índice: Son minerales que alcanzan su estabilidad en unos valores de presión y temperatura determinados. Son geobarómetros y geotérmicos. Ejemplo: sillimanita, cianita, estaurolita, almandino, biotita y clorita. Isógradas: Son líneas con igual grado de metamorfismo. Separa minerales índice diferentes.

Zonas metamórficas: Epizona: presiones bajas y temperaturas entre 200 y 450 ºC Mesozona: presiones medias y temperaturas entre 450 y 650 ºC. Catazona: altas presiones y temperatura mayor de 650 ºC. La epi, meso y cata corresponden al metamorfismo de baj, medio y alto grado de metamorfismo.

Asociaciones mineralógicas: Son un conjunto de minerales asociados entre si y estables en unas determinadas condiciones: paragénesis mineral.

3º.- TIPOS DE METAMORFISMO Metamorfismo de contacto: Es originado por fuertes presiones dirigidas de origen tectónico, que fracturan las rocas y generan fallas, en cuyos planos se llegan a triturar las rocas generando un conjunto caótico de fragmentos sueltos de roca. A veces se produce recristalizaciones de bajo grado. Estas rocas se denominan cataclastitas o brechas de falla y si los fragmentos son muy pequeños o microscópicos se denominan milonitas. Metamorfismo de enterramiento: Se origina en cuencas sedimentarias de gran espesor (márgenes continentales): geosinclinales. La presión es el factor determinante (profundidades de 10-12 km y temperaturas de sólo 300 ºC). Se originan foliación del tipo pizarrosidad con orientación de los minerales en planos paralelos a la estratificación y perpendiculares a la dirección de la presión que ha actuado. Metamorfismo térmico o de contacto: Se origina alrededor de las intrusiones magmáticas originando altas temperaturas, que junto con la acción de los fluidos provocan este metamorfismo. La presión es poco importante. La intrusión debe ser grande: batolito ..., tardar en enfriarse millones de años, ver el tipo de roca encajante .... lo que originará una aureola de contacto de cms a kms con distintos grados de metamorfismo. Las rocas de esta aureola se denominan corneanas o cornubianitas.

Metamorfismo regional o dinamotérmico: Afecta a gran superficie de miles de kms, que corresponde a antiguas cuencas sedimentarias situadas entre placas que han podido originar un orógeno por esfuerzos tectónicos. Los factores son la presión y la temperatura (que aumentan por el enterramiento y choque entre placas).

4º.- TIPOS DE ROCAS METAMÓRFICAS Algunos de los minerales más comunes presentes en las rocas metamórficas son los siguientes: Mineral Fórmula Mineral Distena Al2SiO5 Grafito Andalucita Al2SiO5 Wollastonita Sillimanita Al2SiO5 Almandino Estaurolita Fe2Al9O6(SiO4)4 Talco Clorita Mg5Al(AlSi3O10)(OH)8 Serpentina

Fórmula C CaSiO3 Fe3Al2(SiO4)3 Mg3Si4O10(OH)2 Mg6Si4O10(OH)2

Hay definidas cuatro tipos de rocas en función de las que provengan: a.- Serie ultramáfica: son aquellas rocas que provienen del metamorfismo de rocas básicas ricas en olivino y piroxenos (peridotita) y que originan las serpentinas (conservan los minerales iniciales). b.- Serie máfica: provienen del metamorfismo de los basaltos, garbos y andesitas originando anfibolitas, esquistos verdes, azules y eclogitas (éstas a una mayor profundidad e intensidad). c.- Serie pelítica: provienen de minerales sedimentarios finos: arcillas y generan las rocas de menor a mayor intensidad:

1º.- Pizarras: grano fino, pueden presentar fósiles, foliación marcada, uso en tejados ... las hay: arcillosas, calcáreas, bituminosas ... 2º.- Esquistos – filitas: se ven los minerales (grano mayor) ricas en cuarzo y FK entre cristales de mica. Hay esquistosidad y bandeado, no existe fósiles ni materia orgánica que ha originado grafito. 3º.- Micacita: esquisto muy rico en mica. 4º.- Neis: aumenta la blastesis y se originan grandes minerales de cuarzo, FK o micas; estos se orientan según planos perpendiculares a la actuación de las presiones dirigidas, dando al neis un bandeado característico. En algunos neis hay grandes cristales de feldespato K y se denomina glandular. En Zamora es común el “Ollo de sapo” por los cuarzos azules que tiene.

5º.- Migmatitas: funden alguno de los minerales de la roca y se originan migmas. Suele fundir el cuarzo y el FK y se han alcanzado entre 600 y 800 ºC, mientras que el resto de minerales oscuros no lo hacen y se ven deformados por la plasticidad de los mismos. El resultado posterior es una roca denominada migmatita. Serie carbonatada-silícea: originan rocas por metamorfismo regional o de contacto y son: 1º.- Mármoles: a partir de rocas sedimentarias como calizas o dolomías. 2º.- Cuarcitas: a partir de areniscas ricas en cuarzo.