Definición, condiciones y tipos de metamorfismo:
El término de metasomatismo se usa si la modificación de la composición de las rocas es dominante en el proceso metamórfico.
Las rocas metamórficas son rocas que han desarrollado sus características mineralógicas y estructurales por procesos metamórficos.
1.1.- Condiciones de metamorfismo
1.2 Tipos de metamorfismo
Metamorfismo regional
1.2.1 Metamorfismo orogénico
Es causado por procesos orogénicos (generación de montañas). El metamorfismo asociado con episodios específicos de generación o construcción de montañas puede presentar rasgos característicos.
Las rocas sujetas a este tipo de metamorfismos usualmente se extienden en largos cinturones de cientos o miles de kilómetros de largo y de kilómetros de ancho.
En algunas partes de alta temperatura de los cinturones de metamorfismo orogénico, los granitos sin o late-tectonic son abundantes.
El metamorfismo orogénico tiene características comunes, fundamentalmente dos:
- Un temprano tipo de metamorfismo de alta presión-baja temperatura, el cual se relaciona a procesos de zona de subducción.
- Un posterior metamorfismo regional joven seguido de un gradiente P-T moderado, relacionado a colisión continental.
Esto está relacionado a los intervalos mayores del ciclo de Wilson.
1.2.2 Metamorfismo de piso oceánico
Este tipo de metamorfismo regional es causado por el movimiento transformante de la corteza oceánica de los bordes de mitad del océano. Las rocas metamórficas del piso oceánico son en su mayoría de composición básica y ultrabásica (basaltos, peridotitas).
Una importante característica de estas rocas metamórficas es su extensivo vetilleo y metasomatismo producidos por la circulación convectiva de grandes cantidades de agua de mar caliente.
1.2.3 Metamorfismo sepultante o por enterramiento
El metamorfismo sepultante es regional, de baja temperatura que afecta a sedimentos y a rocas volcánicas interestratificadas en un geosinclinal sin alguna influencia de orogénesis o intrusión magmática.
La falta de esquistosidad es una característica esencial de las rocas resultantes. Esto quiere decir que la fábrica original de las rocas es preservada.
Los cambios mineralógicos comúnmente son incompletos.
Los cambios metamórficos frecuentemente no son distinguibles en muestra de mano, solo en secciones delgadas.
Metamorfismo diastatermal: término propuesto por Robinson (1987) para metamorfismo por enterramiento en un ambiente de tectónica extensional que muestra un flujo de calor.
Metamorfismo local.
1.2.4 Metamorfismo de contacto.
Toma lugar en rocas cerca de un cuerpo ígneo plutónico o extrusivo.
Los cambios metamórficos son causados por la transferencia de calor cuando el cuerpo ígneo se enfría y también por gases y fluidos relacionados con la cristalización del magma.
La zona del metamorfismo de contacto es llamada aureola de contacto. El ancho de estas aureolas varía de algunos metros a unos pocos kilómetros. Este ancho depende también del volumen, composición, profundidad de la intrusión del cuerpo, propiedades de la roca local, su contenido de fluidos y su permeabilidad.
Las rocas adyacentes a pequeños diques o flujos de lava son apenas metamorfoseadas.
Temperaturas típicas de solidificación:
Magmas gabroicos (máficos, basálticos) — à 1000 °C.
Plutones graníticos ricos en agua — à 650-700 °C.
Plutones granitoides deficientes en agua (charnockite, magnerita) 900-950 °C.
La profundidad de intrusión del cuerpo magmático determina el gradiente térmico y el flujo de calor a través de la roca local. Los altos gradientes térmicos son confinados a los 10 km superiores de la corteza terrestre porque a mayores niveles de profundidad las rocas locales ya están calientes y, por lo tanto, las aureolas térmicas son raramente producidas.
Las rocas de metamorfismo de contacto son generalmente de grano fino con falta de esquistosidad. Ej. Hornfels.
Pyrometamorfismo: Tipo especial de metamorfismo de contacto. Muestra los efectos de temperaturas particularmente altas en contacto de una roca con magma bajo condiciones volcánicas o cuasi volcánicas (ej. Xenolitos). La fusión parcial es común. El pyrometamorfismo puede ser registrado como un intermedio entre los procesos metamórficos e ígneos.
1.2.5 Metamorfismo cataclástico
Está confinado a las cercanías de fallas y empujes e involucra puramente fuerzas mecánicas causando rompimiento y granulación de la fábrica de la roca.
Las rocas cataclásticas resultantes no están foliadas y son conocidas como brechas falladas (fault breccia), fault gauge o pseudotachylita. La pseudotaquilita consiste en una masa afanítica que se mira como el vidrio negro basáltico.
Dislocación o metamorfismo dinámico son usados a veces como sinónimos para metamorfismo cataclástico.
1.2.6 Metamorfismo hidrotermal:
En este se involucran soluciones acuosas calientes o flujos de gases a través de las fracturas de las rocas, causando cambios químicos y mineralógicos en la matriz de la roca.
La interacción agua-roca y los procesos hidrotermales son particularmente relevantes para la creación de yacimientos, lixiviación de la roca y alteración, formaciones de sistemas de vetas y depósitos de fisuras.
La interacción roca-agua toma lugar donde sea que haya circulación de agua en poros y fracturas que tienen una composición que no está en equilibrio con la matriz de la roca. Las reacciones roca-agua ocurren en todas las temperaturas, desde la superficie hasta condiciones de muy altas temperaturas.
1.2.7 Otros tipos de metamorfismo de pequeña escala:
Metamorfismo de impacto: es un tipo de metamorfismo de choque en el cual ondas de choque y los cambios observados en rocas y minerales son resultado de un impacto de hipervelocidad de un meteorito. La duración es poca, en unos microsegundos, resultando en fusión y vaporización de las rocas impactadas.
Las temperaturas y presiones altas son comunes en el punto de impacto, donde puede llegar a un orden de 100 GPa o mayor y de algunos cientos a miles de grados.
La coesita y stishovita, así como diminutos diamantes son minerales comunes.
Las brechas y las rocas parcialmente fundidas por el impacto son conocidas como suevitas.
Metamorfismo por relámpagos.
Es causado por impactos de relámpagos a altas temperaturas que exceden los 2000 °C, lo cual da resultado a fusión, vaporización y una reducción química extrema. Los productos del metamorfismo por relámpagos son tubos de vidrio llamados fulguritas.
Metamorfismo por combustión: es un tipo de pyrometamorfismo causado por combustión espontánea de materia orgánica, aceite, petróleo o gas cerca de la superficie de la Tierra. Las temperaturas pueden ser extremas (1000 – 1500 °C) y con esta temperatura, rocas quemadas, clinkers, escoria o paralava son producidas. Las aureolas de contacto causadas por este tipo de metamorfismo son generalmente de unos pocos metros de ancho; son raras las que sobrepasan los cientos de metros.