Las rocas metamórficas y el ciclo de las rocas
Una arcilla depositada en el fondo del mar puede acabar, millones de años después, convertida en un esquisto o en un gneis bandeado, como las rocas de la cordillera de la Costa que vemos sobre Caracas, sin haberse fundido nunca. ¿Cómo cambia una roca sin dejar de ser sólida? Ese cambio es el metamorfismo, y su intensidad queda registrada en los minerales que aparecen.
Qué es el metamorfismo
En un pozo profundo, la temperatura sube unos $30\ \text{°C}$ por cada kilómetro y el peso de las rocas de arriba comprime todo con presiones enormes. Los pozos más profundos del mundo (como el de Kola, con más de 12 km) apenas rasguñan la corteza, así que casi todo lo que sabemos de estas condiciones lo inferimos de las rocas que afloran. ¿Cómo consiguen los minerales reorganizarse en esas condiciones sin llegar a fundirse?
¿Qué es el metamorfismo? Diferéncialo de la diagénesis y de la fusión, indicando el intervalo de condiciones en que tiene lugar.
¿Qué es el metamorfismo? Diferéncialo de la diagénesis y de la fusión, indicando el intervalo de condiciones en que tiene lugar.
Nombra los tres factores del metamorfismo y explica cómo actúa cada uno sobre los minerales de la roca.
Nombra los tres factores del metamorfismo y explica cómo actúa cada uno sobre los minerales de la roca.
¿Qué es la recristalización de los minerales durante el metamorfismo y en qué se diferencia de la fusión de la roca?
¿Qué es la recristalización de los minerales durante el metamorfismo y en qué se diferencia de la fusión de la roca?
Foliación y grado metamórfico
La pizarra se reconoce porque se rompe en lajas planas y sus granos no se ven a simple vista. En el esquisto ya se ven las láminas brillantes de mica, que se separan en hojuelas. En el gneis los minerales claros (cuarzo y feldespato) y los oscuros (micas, anfíboles) se separan en bandas.
¿Qué es la foliación y qué tipo de presión (litostática o dirigida) la produce? Pon un ejemplo de roca foliada.
¿Qué es la foliación y qué tipo de presión (litostática o dirigida) la produce? Pon un ejemplo de roca foliada.
Distingue pizarra y esquisto por su aspecto y su grado metamórfico. ¿Qué ocurre con el tamaño de las micas al pasar de una a otra?
Distingue pizarra y esquisto por su aspecto y su grado metamórfico. ¿Qué ocurre con el tamaño de las micas al pasar de una a otra?
Ordena la siguiente serie según el grado metamórfico creciente sobre una lutita: gneis, filita, pizarra y esquisto. Explica qué cambios texturales y mineralógicos…
Ordena la siguiente serie según el grado metamórfico creciente sobre una lutita: gneis, filita, pizarra y esquisto. Explica qué cambios texturales y mineralógicos acompañan al aumento de grado.
¿Qué roca metamórfica procede de la transformación del granito y cuál de la caliza? ¿Por qué el mármol rara vez presenta foliación aunque se forme bajo presión dirigida?
¿Qué roca metamórfica procede de la transformación del granito y cuál de la caliza? ¿Por qué el mármol rara vez presenta foliación aunque se forme bajo presión dirigida?
Distingue pizarrosidad y esquistosidad: en qué grado metamórfico aparece cada una, qué minerales las definen y cómo se reconocen en la muestra de mano.
Distingue pizarrosidad y esquistosidad: en qué grado metamórfico aparece cada una, qué minerales las definen y cómo se reconocen en la muestra de mano.
Tipos de metamorfismo
Si comparas una pizarra plegada de una zona de cordillera, una roca endurecida y compacta pegada a un cuerpo granítico y una banda de roca triturada en una falla, vas a ver minerales y texturas muy distintos. ¿Qué ambientes geológicos provocan estas transformaciones tan dispares?
En Venezuela hay buenos ejemplos de cada contexto. La cordillera de la Costa, junto a Caracas, y los Andes de Mérida se levantaron por la interacción entre las placas Caribe y Sudamericana, y allí hay rocas de metamorfismo regional. Alrededor de cuerpos graníticos del Escudo de Guayana pueden aparecer aureolas de contacto. Y las grandes fallas como San Sebastián y Boconó son zonas donde, en profundidad, se forman milonitas.
En el metamorfismo regional la presión y la temperatura suben a la vez: al comprimirse y engrosarse la corteza en una orogenia, unas rocas quedan enterradas bajo el peso de otras (más presión litostática) y, como la temperatura crece con la profundidad, también se calientan.
Las corneanas son rocas de grano fino, muy duras y compactas, sin foliación. Se forman por el calor del magma a partir de rocas de grano fino como pizarras o lutitas.
En una aureola de contacto, la temperatura baja al alejarnos del magma, así que los minerales se disponen en zonas concéntricas: cada mineral indica la temperatura que hubo a esa distancia.
Metamorfismo de impacto
Hay un cuarto tipo, mucho más raro y local: el metamorfismo de impacto. Un meteorito que choca contra la Tierra produce presiones y temperaturas enormes en fracciones de segundo, y las rocas del lugar se transforman por el golpe, sin tiempo para que haya recristalización lenta. Se lo reconoce en el límite K/T (hace unos 66 millones de años), asociado a la extinción de los dinosaurios.
¿Qué es el metamorfismo de contacto y dónde se produce? ¿Qué estructura forma alrededor de una intrusión ígnea?
¿Qué es el metamorfismo de contacto y dónde se produce? ¿Qué estructura forma alrededor de una intrusión ígnea?
¿Qué son las corneanas y qué características presentan (grano fino, dureza, ausencia de foliación)? ¿A partir de qué rocas se generan?
¿Qué son las corneanas y qué características presentan (grano fino, dureza, ausencia de foliación)? ¿A partir de qué rocas se generan?
¿Qué es una milonita y en qué tipo de zonas se forma? ¿Qué proceso de deformación la produce?
¿Qué es una milonita y en qué tipo de zonas se forma? ¿Qué proceso de deformación la produce?
Distingue metamorfismo regional, de contacto y dinámico, y relaciona cada uno con un contexto concreto de la tectónica de placas.
Distingue metamorfismo regional, de contacto y dinámico, y relaciona cada uno con un contexto concreto de la tectónica de placas.
En la aureola de un granito, las pizarras pasan a corneanas con andalucita y, cerca del contacto, con cordierita. Explica la disposición en zonas concéntricas de la…
En la aureola de un granito, las pizarras pasan a corneanas con andalucita y, cerca del contacto, con cordierita. Explica la disposición en zonas concéntricas de la aureola metamórfica y qué representa cada mineral.
Serpentinitas y rocas ultramáficas
Las rocas ultramáficas (como la peridotita) son rocas ígneas muy pobres en sílice y ricas en olivino y piroxenos. Se forman originalmente en el manto superior, a gran profundidad. Si el agua marina se infiltra en la corteza oceánica (por ejemplo, cerca de una dorsal) y reacciona con el olivino, la peridotita se hidrata y se transforma en serpentinita, sin fundirse. Por eso, cuando aparece una serpentinita en superficie, indica que se trata de un fragmento de manto y de corteza oceánica que fue empujado sobre un continente durante una colisión: una ofiolita, huella de un océano que se cerró.
El metamorfismo regional acompaña a las orogenias. Explica por qué la compresión y el enterramiento de grandes espesores de rocas elevan a la vez la presión y la…
El metamorfismo regional acompaña a las orogenias. Explica por qué la compresión y el enterramiento de grandes espesores de rocas elevan a la vez la presión y la temperatura.
Las serpentinitas proceden de la hidratación de rocas ultramáficas como las peridotitas. Explica qué son las rocas ultramáficas, dónde se forman originalmente y qué…
Las serpentinitas proceden de la hidratación de rocas ultramáficas como las peridotitas. Explica qué son las rocas ultramáficas, dónde se forman originalmente y qué contexto geológico indica su presencia en superficie.
El ciclo de las rocas y la tectónica
El ciclo de las rocas funciona porque la tectónica de placas lo mueve. La subducción lleva rocas a profundidad (metamorfismo, fusión). Los arcos volcánicos y las dorsales generan rocas ígneas. Las orogenias levantan rocas que luego se erosionan, y las cuencas acumulan sedimentos.
Fíjate que las rocas endógenas (ígneas y metamórficas) se forman en el interior de la Tierra, mientras que las exógenas (sedimentarias) se forman en la superficie. El ciclo conecta ambos mundos, y tiene muchos atajos: una roca metamórfica puede volver a metamorfizarse, una ígnea puede metamorfizarse sin haber sido sedimento, y una roca puede fundirse sin pasar por ningún otro estado intermedio.
No todo el ciclo ocurre bajo tierra. La atmósfera (la capa de gases) y la hidrosfera (toda el agua: océanos, ríos, lagos, hielo y agua subterránea) son geosferas superficiales: capas fluidas en continuo movimiento que forman, junto con las rocas y los seres vivos, el sistema Tierra.
El Sol calienta más la zona del ecuador que los polos. El aire (vientos) y el agua (corrientes oceánicas) se mueven y reparten ese calor por el planeta. Así regulan el clima, mantienen el ciclo del agua y hacen posible la vida tal como la conocemos. Por ejemplo, la humedad que el mar Caribe aporta a los vientos alisios explica en parte las lluvias de la época húmeda en Venezuela.
El aire y el agua también cierran el ciclo de las rocas, porque con la meteorización y la erosión desgastan las rocas de la superficie. En Venezuela, las lluvias de la época húmeda y los ríos como el Orinoco arrastran sedimentos desde las cordilleras hasta los llanos y el delta.
Un estudiante de geología afirma lo siguiente al observar el esquema del ciclo litológico: «Para que se forme una roca metamórfica (3) es imprescindible que la roca pase…
Un estudiante de geología afirma lo siguiente al observar el esquema del ciclo litológico: «Para que se forme una roca metamórfica (3) es imprescindible que la roca pase previamente por la fase de sedimentación (2) a partir de una ígnea (1); además, todo magma (4) se origina directamente por la fusión de una roca metamórfica previa (3)».
- a) A partir de la dinámica de placas en un orógeno de colisión, rebate de forma razonada ambas afirmaciones diseñando «atajos» o trayectorias alternativas entre los reservorios litológicos que demuestren que el ciclo no es una secuencia cerrada ni unidireccional.
- b) Si la roca metamórfica 3 procede directamente de una roca ígnea 1 sin pasar por el estado sedimentario 2 (roca ortoderivada), ¿qué criterios petrológicos, geoquímicos o de fábrica permitirían distinguirla en el campo de una roca paraderivada (originada a partir de 2)?
- c) En el tránsito de 3 a 4 por anatexia cortical, el fundido generado no logra salir a la superficie y cristaliza en profundidad dando lugar a 1. Predice la roca plutónica resultante si el protolito era una metapelita rica en aluminio y explica qué textura desarrollará debido a la velocidad de enfriamiento.
Vuelve al principio: la arcilla pasó, con más presión y temperatura, a pizarra (grado bajo) o a gneis (grado alto) recristalizando en estado sólido; nunca llegó a fundirse.