Metamorfismo geológico Definición procesos causas y tipos de rocas
Metamorfismo geológico, definición, procesos, causas y tipos de rocas, explicación clara de cómo calor, presión y fluidos transforman la corteza y ejemplos en petrología
El metamorfismo, en geología, es el cambio de la estructura, textura o composición de las rocas. (un agregado de materia sólida compuesto por uno o varios de los minerales que forman la corteza terrestre).
El estudio científico de las rocas se llama petrología.
Las rocas se suelen dividir, según su origen, en tres grandes clases: ígneas, sedimentarias y metamórficas. Se producen por los efectos del calor, la presión de deformación, la tensión de cizallamiento, los fluidos calientes/químicamente activos o una combinación de todos ellos. Todos estos cambios se producen mientras la roca permanece esencialmente en estado sólido. En teoría, las rocas se forman cuando las cosas que las rodean están en equilibrio con las condiciones físicas del entorno. Si las condiciones se modifican por movimientos de la corteza terrestre o por la actividad ígnea, el metamorfismo se produce para restablecer el equilibrio y cambia el carácter físico de la masa rocosa.
Para entender el metamorfismo conviene distinguir entre sus agentes, los procesos que actúan sobre las rocas y los tipos de metamorfismo que resultan:
Agentes principales
- • Temperatura: favorece la recristalización y la reacción entre minerales. El aumento térmico puede provenir de intrusiones ígneas (magmas) o del aumento de profundidad.
- • Presión: incluye la presión litostática (uniforme por la carga de rocas suprayacentes) y la presión dirigida o diferencial (asociada a esfuerzos tectónicos). La presión afecta la densidad y la estabilidad de los minerales.
- • Deformación mecánica: provoca orientación preferente de minerales, fracturación y efecto de cizallamiento que generan texturas características (p. ej., foliation).
- • Fluidos: aguas y gases a alta temperatura facilitan reacciones químicas, transporte de iones y metasomatismo (cambio de composición por intercambio con fluidos).
- • Tiempo: los cambios metamórficos suelen requerir largos periodos geológicos; cuanto más tiempo expuesta a condiciones nuevas, mayores son las transformaciones mineralógicas y texturales.
Procesos metamórficos principales
- • Recristalización: los minerales existentes cambian su tamaño o forma sin cambiar la composición química básica (p. ej., granos de calcita en una caliza que forman un mosaico más grueso: mármol).
- • Neocristalización: formación de nuevos minerales estables bajo las nuevas condiciones P–T (por ejemplo, aparición de garnet o kyanite).
- • Cambios de fase: transformación de una estructura cristalina a otra (p. ej., conversión de aragonita a calcita).
- • Disolución y precipitación (pressure solution): disolución en zonas de alta tensión y precipitación en zonas de baja tensión, produciendo suavizado de bordes y orientación de minerales.
- • Metasomatismo: incorporación o pérdida de elementos por interacción con fluidos, que altera la composición química de la roca.
Texturas y estructuras típicas
- • Rocas foliadas: presentan planos o láminas debido a la orientación de minerales elipsoidales o laminares (p. ej., pizarras, filitas, esquistos, gneises).
- • Rocas no foliadas: no muestran orientación preferente; suelen ser el resultado de metamorfismo por contacto o de rocas compuestas por minerales equidimensionales (p. ej., mármol, cuarcita, hornfels).
- • Porfiroblastos: cristales grandes (p. ej., granates) que crecen en una matriz más fina durante el metamorfismo.
Tipos de metamorfismo
- • Metamorfismo regional: asociado a colisiones de placas y orogénesis; grandes volúmenes de roca experimentan alta presión y temperatura, generando foliation y evolución de baja a alta grado.
- • Metamorfismo de contacto (o térmico): causado por el calor de intrusiones magmáticas; afecta rocas cercanas al cuerpo ígneo produciendo hornfels y recristalización sin foliation predominante.
- • Metamorfismo hidrotermal: interacción extensiva con fluidos calientes, común en áreas de actividad volcánica o cerca de sistemas hidrotermales; genera alteraciones químicas y depósitos minerales.
- • Metamorfismo de enterramiento: por el incremento gradual de presión y temperatura al acumularse sedimentos en cuencas profundas; suele ser de bajo a moderado grado.
- • Metamorfismo dinámico y cataclástico: relacionado con fallas y zonas de cizalla; domina la deformación mecánica intensa y la trituración de rocas, a veces con limitada recristalización térmica.
Grado metamórfico e indicadores minerales
El grado metamórfico expresa la intensidad de las condiciones P–T que ha sufrido la roca. Existen minerales índice que permiten estimarlo: por ejemplo, clorita y muscovita indican grados bajos, mientras que biotita, granate y estaurolita indican grados medios; kyanita, sillimanita y granate son típicos de grados altos. La secuencia clásica en rocas pelíticas va: pizarra → filita → esquisto → gneis.
Rocas metamórficas comunes
- • Pizarra: roca fina, foliada, derivada de lutitas o pelitas; se utiliza en cubiertas y decoración.
- • Filita: intermedia entre pizarra y esquisto, con brillo sedoso.
- • Esquisto: foliado, con cristales visibles de micas u otros minerales.
- • Gneis: banda alternante de minerales claros y oscuros (bandado gneísico), típico de altos grados.
- • Mármol: recristalización de calizas o dolomías, de grano grueso, usado en construcción y escultura.
- • Cuarcita: roca muy dura derivada de areniscas ricas en cuarzo.
- • Hornfels: fruto del metamorfismo de contacto, de grano fino y duro.
Importancia y aplicaciones
El estudio del metamorfismo ayuda a reconstruir la historia tectónica de regiones (presiones y temperaturas alcanzadas), localizar y evaluar yacimientos minerales relacionados con fluidos hidrotermales (por ejemplo, oro, cobre, varios metales) y explotar rocas metamórficas como materiales de construcción (mármol, pizarra). Además, el metamorfismo influye en la permeabilidad y resistencia mecánica de la corteza, con implicaciones para geotecnia y recursos.
Resumen
El metamorfismo transforma las rocas en estado sólido por la acción combinada de temperatura, presión, deformación y fluidos. Sus manifestaciones van desde cambios sutiles en la textura hasta la formación de nuevos minerales y estructuras claramente foliada; los distintos tipos (regional, de contacto, hidrotermal, de enterramiento, dinámico) reflejan las condiciones geológicas que actuaron sobre las rocas. Comprender estos procesos es clave para interpretar la evolución de la corteza terrestre y para aplicaciones económicas y técnicas.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es el metamorfismo en geología?
R: El metamorfismo es el proceso de cambio de la estructura, la textura o la composición de las rocas debido a diversos factores.
P: ¿Qué es el estudio científico de las rocas?
R: El estudio científico de las rocas se denomina petrología.
P: ¿Cómo se clasifican las rocas según su origen?
R: Las rocas se clasifican según su origen en tres clases principales: ígneas, sedimentarias y metamórficas.
P: ¿Cuáles son los factores responsables de provocar el metamorfismo en las rocas?
R: Los factores responsables de causar el metamorfismo en las rocas son el calor, la presión deformante, la tensión de cizallamiento, los fluidos calientes/químicamente activos o una combinación de éstos.
P: ¿Qué le ocurre al carácter físico de una masa rocosa cuando se produce el metamorfismo?
R: Cuando se produce el metamorfismo, cambia el carácter físico de la masa rocosa mientras permanece esencialmente en estado sólido.
P: ¿Cuándo se forman las rocas según la teoría?
R: Según la teoría, las rocas se forman cuando las cosas que las rodean están en equilibrio con las condiciones físicas ambientales.
P: ¿Qué causa el metamorfismo en las rocas?
R: Los movimientos de la corteza terrestre o la actividad ígnea pueden cambiar las condiciones, haciendo que se produzca el metamorfismo para restablecer el equilibrio y cambiar el carácter físico de la masa rocosa.
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