Rocas metamórficas: significado y clasificación

Después de leer este artículo, aprenderá acerca de: 1. Significado de las rocas metamórficas 2. Texturas de rocas metamórficas 3. Foliación 4. Características 5. Grado metamórfico 6. Transformación de rocas a rocas metamórficas 7. Clasificación textural.

Contenido:

Significado de las rocas metamórficas
Texturas de rocas metamórficas
Foliación en rocas metamórficas
Características de las rocas metamórficas
Grado metamórfico
Transformación de rocas a rocas metamórficas
Clasificación textural de rocas metamórficas

1. Significado de las rocas metamórficas:

Las rocas metamórficas se forman por la acción del gran calor y la presión sobre rocas ígneas, sedimentarias u otras existentes. Los ingredientes de las rocas se someten a recristalización en estado sólido para producir una textura nueva con nuevas características.

Así, cada roca metamórfica tiene una roca madre de la cual se formó. El proceso por el cual las rocas se someten a calor, presión y reacción con soluciones químicas y, por lo tanto, se transforman en rocas metamórficas se conoce como metamorfismo.

Los procesos metamórficos renuevan completamente y cambian el carácter físico y químico preexistente de la antigua roca para que la roca metamórfica recién formada sea completamente diferente.

La transformación puede implicar cambios en la mineralogía, la textura, el tejido e incluso la composición química. El metamorfismo se produce cuando las rocas se someten a calor (de entierro o inyecciones cercanas de magma), presión (entierro), dirigida por estrés (por colisión de placas) o combinaciones de todo esto.

Estos procesos transforman un tipo de roca en otro. Las presiones asociadas con el metamorfismo son extremas. Son posibles presiones de cinco, diez o incluso quince mil ambientes. Tales presiones altas existen a grandes profundidades dentro de la corteza.

También debe tenerse en cuenta que el tiempo que implica la metamorfosis de una roca es el tiempo geológico, puede ser de cientos de miles o incluso millones de años. El proceso metamórfico suele ir acompañado de la filtración de fluidos químicamente activos a través de las rocas.

El fluido más importante es el agua. El agua a temperaturas de metamorfismo se sobrecalienta, es decir, está muy por encima del punto de ebullición normal y, debido a la gran presión de confinamiento, aún se encuentra en estado líquido.

La circulación de agua sobrecalentada ayuda a promover alteraciones al transportar iones de un lugar a otro. Cuando el calor, la presión y los fluidos químicamente activos se apoyan en una roca durante un período de tiempo muy largo, la roca cambiará y se alterará.

2. Texturas de rocas metamórficas:

En la mayoría de los casos, las rocas que se metamorfosean se calientan, se aprietan y se empujan, es decir, se deforman. Por ejemplo, cuando un plutón ígneo se entromete en la roca circundante, calienta la roca y también tiene que hacer espacio para sí misma y, por lo tanto, deja a un lado la roca preexistente. Esta compresión produce características que en conjunto se denominan textura metamórfica, la disposición de los granos dentro de una roca.

Un arreglo común de minerales es organizarse en bandas u hojas conocidas como foliación. En la variedad llamada foliación gneísica, los minerales típicos del granito se disponen en bandas contorsionadas.

Los minerales de color claro (cuarzo y feldespato) y los minerales oscuros (principalmente mica negra y hornblenda) tienden a segregarse en bandas separadas que le dan a la roca un aspecto rayado. Esto es característico del gneis, que parece un granito con bandas.

Cuando abundan los minerales laminados, como la mica, la roca adquiere un aspecto laminado debido a los muchos planos que la brillan con la mica. Esto se llama Schistosity, que es típico de Schist, una roca metamórfica brillante muy utilizada con fines decorativos.

Algunas texturas metamórficas son tan comunes que tienen nombres especiales. Los siguientes términos se utilizan para describir las texturas que se pueden reconocer durante el examen megascópico.

yo. Cataclástico

Contiene muchos granos que se han roto, fragmentado y / o granulado en respuesta al metamorfismo de dislocación donde el agente predominante es el estrés diferencial.

ii. Cristaloblasto

Indicación de recristalización bajo la influencia de presión dirigida.

iii. Granoblasto

Caracterizado por granos más o menos equidimensionales, típicamente con límites bien suturados.

iv. Lepidoblasta

Contiene una proporción notable de granos minerales laminares o escamosos (Ej .: mica o clorita) que exhiben foliación.

v. nematoblastic

Que contiene una proporción notable de granos minerales prismáticos (Ej: anfíbol) que exhiben una alineación preferida, la lineación.

vi. Poikiloblastic

Tener megacristales que están llenos de inclusiones de otros minerales (esto a veces se denomina textura de tamiz).

vii Augen:

En forma de ojo (lenticular) mega cristales.

viii. Idioblástico:

Granos eédricos formados por recristalización metamórfica.

ix Megacristal

Cualquier grano, sin importar cuál sea su origen, es significativamente más grande que sus granos circundantes.

X. Porphyroblast:

Megacristales formados como resultado de la recristalización metamórfica.

xi Xenoblasto

Granos anhedros formados por recristalización metamórfica.

3. La foliación en rocas metamórficas:

Sabemos que una de las causas del metamorfismo es la presión. Los minerales de roca cuando se aprietan en condiciones de alta presión se ven obligados a cambiar. Las rocas metamórficas pueden someterse a dos tipos de presión, como se muestra en la Fig. 14.5 a saber. Presiones indirectas y directas.

La presión indirecta empuja las rocas desde todos los lados para que los materiales se compacten eliminando los espacios entre las partículas o los cristales. En el caso de la presión directa, las fuerzas de empuje actúan desde dos direcciones opuestas haciendo que los minerales se alarguen y se dispongan en capas paralelas.

Esta textura donde los minerales bajo la acción de la presión directa son forzados a formar capas delgadas se llama foliación. Los minerales al ser comprimidos se transforman en formas lineales largas. Cabe señalar que no todas las rocas metamórficas están foliadas.

4. Características de las rocas metamórficas:

Si una roca se convierte en una roca metamórfica, la mayoría de las características del arco pueden cambiar. Tales cambios tienen lugar y la roca metamórfica recién formada puede no tener ningún parecido con su roca original.

Las características importantes de las rocas metamórficas son las siguientes:

yo. Cambio en la textura:

En el proceso de metamorfismo, el tamaño, la forma y el espaciado de los cristales o granos en la roca experimentan cambios. Es probable que los granos de la roca se derritan y se fusionen bajo la acción del calor y la presión, y que se recristalicen formando cristales más grandes.

La textura original de la roca cambia así. En otro caso, la alta presión puede romper los granos quebradizos en fragmentos más pequeños y, por lo tanto, cambiar la textura de la roca o, debido al efecto combinado del calor y la presión, la roca fracturada fragmentada puede transformarse en una roca cristalina sólida.

ii. Cambio en la densidad:

Los espacios de poros en los sedimentos de rocas ígneas enterradas a grandes profundidades pueden cerrarse debido a la alta presión que prevalece. Además, la alta presión que actúa sobre los granos puede comprimir los granos a un tamaño más pequeño. Todas estas acciones disminuyen el volumen de la roca y por lo tanto aumentan la densidad de la roca.

iii. Foliación y bandas:

Bajo la acción de la alta presión, los cristales se ven obligados a organizarse en capas dando como resultado la foliación. Cuando los minerales de la roca se llevan a las capas por presión, se pueden formar bandas de diferentes colores si los minerales tienen densidades diferentes. A veces, debido al inmenso calor, las capas de la roca pueden distorsionarse.

iv. Cambio en la composición mineral:

Los minerales de la roca original experimentan inestabilidad bajo alta presión y calor y, en consecuencia, Habrá un reordenamiento de iones que resultará en la formación de nuevos minerales.

v. Categorización de rocas metamórficas:

Las rocas metamórficas a menudo se clasifican en rocas foliadas y no foliadas, un criterio basado en su apariencia. Las rocas foliadas tienen una apariencia de bandas o capas porque los minerales dentro de la roca están alineados en paralelo. Incluyen esquisto, gneis y pizarra. Las rocas no foliadas incluyen mármol, hornfels y cuarcitas y no tienen bandas. Están compuestos de un mineral predominante con cristales de igual tamaño.

5. Grado metamórfico:

El grado metamórfico se refiere a la intensidad o grado de metamorfismo. A medida que las presiones y temperaturas aumentan con el entierro con el tiempo, aumenta el grado metamórfico. Por ejemplo, esto sucedería si una roca fuera enterrada más y más profundamente en la corteza terrestre a lo largo del tiempo.

Por ejemplo, considere una capa de lodo depositado en un lago u océano. A medida que se entierra por debajo de las capas subsiguientes de sedimento, el lodo se compacta y finalmente se litifica en la piedra de barro. Si la roca se entierra más profundamente y la presión aumenta, se metamorfosea progresivamente a grados más altos. Se metamorfosea primero a una pizarra.

Durante este proceso, el aumento de la presión y la temperatura comprimen la roca en una piedra dura y escamosa y el proceso de recristalización de minerales de arcilla a micas orientadas comienza, pero aún no está bien desarrollado. Posteriormente, la pizarra se convertirá en un esquisto en el que la mayoría de los minerales se recristalizan completamente y se reorientan hacia un paralelismo casi perfecto.

Luego se transforma en un gneis, en el que han crecido muchos minerales nuevos. A medida que el grado metamórfico aumenta aún más, la roca comenzará a fundirse. La roca formada cuando un gneis comienza a fundirse se llama magmatita. Si la fusión continúa, toda la roca se derretirá y se formará un magma, dando lugar a una roca ígnea.

A medida que las rocas originales están expuestas al calor y la presión, comienzan a sufrir cambios. Hasta qué punto se produce el cambio depende de los niveles de calor y presión a los que están sujetos o grado metamórfico.

(a) Rocas metamórficas de bajo grado que conservan las características de las rocas progenitoras.

En este caso las rocas están sometidas a temperaturas y presiones relativamente bajas. Si originalmente son rocas sedimentarias, todavía pueden mostrar signos de planos de camas o sus estructuras originales.

(b) Rocas metamórficas de alto grado que parecen diferentes de las rocas parentales.

En este caso, las rocas están sometidas a niveles muy altos de calor y presión, de modo que después del metamorfismo, la estructura interna de la roca ya no se parece a la de la roca original.

En el metamorfismo regional, las rocas de la corteza en grandes áreas están enterradas a grandes profundidades y sufren cambios en la estructura. Las rocas enterradas a mayores profundidades están sometidas a presiones y temperaturas más altas. Por lo tanto, en este caso encontramos que a lo largo de una región hay rocas de diferentes grados metamórficos.

Identificación de los grados metamórficos:

La figura 14.4 muestra los diversos minerales formados a partir del esquisto, una roca sedimentaria que cambia de metamorfismo de bajo grado a metamorfismo de alto grado. A un alto nivel de calor, los minerales pueden fundirse para convertirse en magma que eventualmente puede convertirse en una roca ígnea.

6. Transformación de las rocas en rocas metamórficas:

A. Transformación de rocas sedimentarias:

(1) La pizarra, una roca sedimentaria consiste en pequeñas partículas de arcilla. Cuando se transforma el esquisto, primero se transforma en pizarra. La pizarra puede romperse a lo largo de capas planas y lisas. A mayor temperatura, la pizarra cambia a filita. La filita tiene capas foliadas de minerales de mica microscópicos brillantes. Cuando se somete suficientemente a altas temperaturas y presiones, se forman grandes minerales foliados. En este estado, la roca se llama esquisto.

A temperaturas muy altas (alrededor de 650 ° C), los minerales dejan de aplanarse hacia las capas foliadas e intentan liberar el estrés causado por la presión y cambiar su estado de uno de alto estrés a un estado de menor estrés. Esto da lugar a la formación de la roca gneis. Esta roca muestra bandas alternas de luz y minerales de colores. La separación de minerales claros y oscuros se denomina diferenciación metamórfica. El proceso anterior puede crear un gneis a partir de cualquier roca metamórfica, no solo de esquisto.

Si la presión y la temperatura exceden el nivel para la formación de gneis, entonces la gneis comienza a fundirse para convertirse gradualmente en magma. Si una roca se forma a partir de esta condición, entonces la roca es migmatita. Las migmatitas son gneises que se han derretido parcialmente y luego se solidifican para formar roca. En esta condición todavía se ven las capas oscuras y foliadas. Pero aparecen como capas curvas en lugar de capas rectas.

(2) Piedra caliza, una roca sedimentaria experimenta metamorfismo de una manera diferente. Cuando la piedra caliza está en condiciones de alta presión y temperatura, los minerales se comprimen y todo el espacio interno entre los granos de cristal se exprime. La roca resultante es una roca dura y lisa llamada mármol. El mármol tiene una característica lisa sólida y se utiliza comúnmente para esculpir.

(3) La piedra arenisca, una roca sedimentaria que se somete al metamorfismo, forma una roca metamórfica llamada cuarcita. Como en el caso del mármol, esta roca metamórfica se forma cuando la arenisca se somete a una presión muy alta, de modo que todo el espacio interno entre los granos minerales se elimina totalmente, lo que da como resultado una masa continua de granos minerales.

B. Transformación de rocas ígneas:

Cuando los basaltos están expuestos a altas presiones pero a temperaturas relativamente bajas, sus minerales experimentan transformaciones y se follan. A presiones más bajas los minerales toman un color verde. En este estado la roca metamórfica se llama esquisto verde.

Esto tiene una textura foliada con un color verde. Cuando se los somete a mayores niveles de presión, los minerales de color verde cambian a azul, y en este estado la roca se llama esquisto azul. Cuando estos esquistos están bajo una temperatura y presión crecientes, se transforman en gneis. El granito y tales rocas intrusivas, cuando se someten a altas temperaturas y presiones, se transforman en gneis.

7. Clasificación textural de las rocas metamórficas:

Dado que las rocas metamórficas pueden formarse a partir de cualquier tipo de rocas existentes, su composición mineral varía más ampliamente que la de todos los otros tipos de rocas. No pueden ser cubiertos por un simple esquema de clasificación, pero a continuación se proporciona una clasificación de textura simple.

Es importante tener en cuenta que la mayoría de las rocas metamórficas son anisotrópicas (tienen diferentes propiedades en diferentes direcciones). Así, por ejemplo, la pizarra es muy fuerte en compresión con las divisiones perpendiculares a la dirección de compresión y mucho más débil cuando se comprime en una dirección paralela a las divisiones.

Todas las demás rocas foliadas se comportan de manera similar. Por lo tanto, el rango de valores para algunas pruebas puede ser muy grande. Algunas propiedades de ingeniería comunes para rocas metamórficas se dan en la siguiente tabla.

yo. Mármol:

El mármol se forma como roca carbonatada metamorfoseada, generalmente piedra caliza. El mármol se puede encontrar en áreas regionalmente metamorfoseadas a lo largo de las zonas de colisión continente-continente y también en las raíces de cadenas montañosas plegadas. También se pueden encontrar en áreas que anteriormente eran plataformas marinas poco profundas donde se acumulaba una gran cantidad de arrecifes de coral.

El mármol puro, principalmente calcita con pequeñas impurezas, es blanco, pero dependiendo del nivel de metamorfosis e impurezas químicas en la piedra caliza original, es probable que existan diferentes colores y tamaños de cristal. El mármol es valorado como una piedra para esculpir ya que es suave y bellamente coloreada.

Texturas y colores inusuales hacen de esta piedra una piedra de revestimiento muy valiosa para edificios. El hermoso Taj Mahal en la India está hecho de mármol. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el mármol se ve afectado por la contaminación industrial y la lluvia ácida.

ii. Cuarcita:

La cuarcita está formada por la metamorfosis de la piedra arenisca de cuarzo con un contenido de sílice del 95%. Sabemos que las areniscas que forman las tierras bajas y los ambientes sedimentarios marinos, las cuarcitas se encuentran aquí en entornos metamórficos. El metamorfismo de contacto también produce cuarcita y, por consiguiente, la cuarcita se puede encontrar alrededor de las intrusiones de granito.

El cuarzo es muy resistente a la erosión y no soporta la vegetación. Por lo tanto, forma paisajes rocosos expuestos y bordes escarpados. La cuarcita se puede ver en canales de arroyos, cortes de caminos y cuestas de colinas y puede aparecer destacándose entre los esquistos intermedios.

Cuando la cuarcita comprimida se vuelve más dura. Es muy resistente y muy resistente al corte. Por lo tanto, rara vez se utiliza como piedra de construcción. La cuarcita pura es blanca. Pequeñas cantidades de elementos como el hierro y el manganeso hacen que la roca se vea verde o gris.

iii. Pizarra:

Esta roca metamórfica está formada por la metamorfosis de la piedra de barro, cuando está altamente comprimida. Su color es negro a gris. Se encuentra comúnmente en las raíces de viejas cadenas de montañas plegadas. Permite ser dividido en láminas ya que todos los minerales de mica de esta roca están perfectamente alineados en ángulos rectos a la dirección de compresión. Como se rompe fácilmente, se puede dividir para producir hojas de un tamaño enorme.

La pizarra es muy resistente a la intemperie y, por lo tanto, tiende a exponerse en colinas escarpadas. Se rompe como astillas quebradizas a lo largo de sus planos de escisión. Debido a su propiedad de resistencia a las inclemencias del tiempo y al ataque de la lluvia ácida, puede utilizarse como material para techos en regiones industrializadas. La pizarra también se utiliza para hacer pizarras y pizarras negras. Se puede usar para las mesas de mesas de billar donde el peso y la planitud son esenciales.

En algunos lugares, la pizarra de color se presenta en rojo, marrón, verde y amarillo con una textura atractiva.

La siguiente tabla ofrece un resumen de la clasificación de las rocas metamórficas que indican la roca madre, las condiciones metamórficas y la textura.