Ambiente metamórfico

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Ambiente metamórfico

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Ambiente metamórfico Son las transformaciones físico-químicas que sufren las rocas en estado sólido al ser sometidas a P y T distintas a su formación. El ambiente metamórfico se encuentra entre la diagénesis sedimentaria y la fusión magmática (anatexia) DIAGÉNESIS METAMORFISMO MIGMATISMO ANATEXIA

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Ambiente metamórfico A diferencia de los otros ambientes, es un proceso ISOQUÍMICO: no hay ganancia ni pérdida importante de elementos químicos, sino reordenamiento: algunos minerales son sustituidos por otros. Excepción: METASOMATISMO: los minerales de la roca reacción con los fluidos que los rodean –generalmente magmáticos- e intercambian elementos químicos. Ej.: caliza  skarn

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Ambiente metamórfico Los skarn se forman en un proceso irregular por lo que presentan un aspecto masivo o caótico Suelen contener minerales de interés económico: casiterita, wolframita, pirita,…

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Ambiente metamórfico

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Ambiente metamórfico Una roca metamórfica puede proceder de CUALQUIER ROCA preexistente: SEDIMENTARIA ÍGNEA METAMÓRFICA METAMÓRFICA PARAmetamorfismo ORTOmetamorfismo POLI metamorfismo

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Ambiente metamórfico El metamorfismo se produce también a nivel industrial: Obtención de cerámica por calentamiento a alta temperatura de arcillas Obtención de cal por calcinación de la caliza: CO3Ca + calor  CO2 + Cal (CaO) Obtención de cemento

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Ambiente metamórfico Los minerales se adaptan a las nuevas condiciones de P y T. El fenómeno esencial es el polimorfismo: cada mineral tiene su campo de estabilidad y se representa mediante diagramas de fase

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Factores del metamorfismo Son: P, T y fluidos mineralizantes Si la P y T aumentan, se genera un metamorfismo PROGRADO R. Sedimentaria  R. metamórfica Si la P y T disminuye, el metamorfismo es RETRÓGRADO (retrometamorfismo) R. metamórfica o ígnea  R. metamórfica En este caso, las rocas quedan en un estado METAESTABLE (fácil alteración y descomposición)

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Factores del metamorfismo La T se sitúa entre 150 ºC (diagénesis) y 700-900 ºC (magmatismo) El aumento de T favorece un menor orden y complejidad estructural Se debe a: Aumento de profundidad (cuencas sedimentarias: DT de 200ºC por enterramiento) Contacto con magmas (dorsales, puntos calientes): forma aureolas metamórficas Fallas (fricción: milonitas; en zonas de subducción y orogénicas)

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Factores del metamorfismo La P se sitúa entre 1-12 Kb. Cada 3 km se produce un DP de 1 Kb) Se debe a: Presión litostática o de carga (cuencas sedimentarias: hasta 20 km de sedimentos) Es una presión uniforme (no dirigida) Presión fluidal (fluidos procedentes de deshidratación de silicatos y descarboxilación de carbonatos) Forma: inclusiones gaseosas sustituciones metasomáticas Blastesis (crecimiento cristalino) Presión tectónica (Es una presión dirigida debido a las presiones orogénicas: origina bandas de foliación) 1 bar = 1kg/cm2 0,99 atm = 1’033 kg/cm2 1bar ≈ 1 atm DIAGÉNESIS METAMORFISMO MIGMATISMO ANATEXIA

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Factores del metamorfismo Los factores metamórficos delimitan zonas de características similares. Se llama zona metamórfica al espacio ocupado en la serie estratigráfica por las rocas en las que aparece un determinado mineral índice, que refleja las condiciones de P y T de formación. Estos minerales van siendo sustituidos a medida que aumenta el metamorfismo. Metamorfismo de contacto: andalucita Metamorfismo de carga: ceolita Metamorfismo regional:

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Factores del metamorfismo

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Factores del metamorfismo

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Las zonas del metamorfismo de contacto se distinguen por la aparición de determinados minerales índice.

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Factores del metamorfismo Se llama facies metamórfica a un intervalo de P y T en la que una determinada paragénesis (asociación mineral) es estable. De este modo, rocas diferentes pueden originar rocas metamórficas similares: ESQUISTOS Met. progresivo Met. retrógado MET. ALTA PRESIÓN MET. CARGA MET. CONTACTO MET. REGIONAL

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Procesos metamórficos Brechificación Reorientación Deshidratación Recristalización o blastesis Reacciones isoquímicas y aloquímicas Los minerales planares (micas, arcillas) o aciculares (anfíboles y piroxenos) se orientan de forma perpendiculares a la dirección de las fuerzas compresivas. El Δ Tª hace que los minerales hidratados (arcillas, carbonatos) pierdan agua y CO2 que en los fluidos favorecen las reacciones metamórficas. Debido a la P y la Tª se producen reacciones entre minerales formándose otros nuevos A partir de 300ºC las partículas minerales se desplazan y agrupan para formar nuevos cristales.

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Procesos metamórficos ISOQUÍMICA I A ALOQUÍMICA I I A

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Planos de exfoliación perpendiculares a la presión: láminas de minerales Se superpone y anula a veces los planos de estratificación. Estructuras metamórficas En una roca metamórfica pueden coexistir dos estructuras: Residual (palimséptica): heredada de la roca original. De neoformación (cristaloblástica): metamórfica Existen dos elementos esenciales: Cristaloblasto: gránulo mineral formado por recristalización Orientación creciente y paralela de los minerales: Pizarrosidad  esquistosidad  foliación Distribución planar de minerales planos (filosilicatos).  lineación Estructura bandeada (neises)

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Tipos de metamorfismo 1 2 3 DIAGÉNESIS METAMÓRFICO ANATEXIA 4 DINAMOMETAMORFISMO MET. REGIONAL MET. TÉRMICO O DE CONTACTO PIROMETAMORFISMO

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Tipos de metamorfismo Metamorfismo de presión (dinamometamorfismo): Cataclástico o de dislocación: fallas, meteoritos,… Origina brechas de falla y milonitas Presenta esquistosidad o foliación De carga o enterramiento: en zonas de intraplaca y en zonas no orogénicas Esquistosidad débil (presión litostática)

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Tipos de metamorfismo Metamorfismo de temperatura: metamorfismo de contacto En contacto con magmas, generalmente básicos Forma aureolas (carácter local, capas de poca potencia, estructura concéntrica) Se da a profundidades relativamente bajas (a mayor profundidad, la T ya es muy alta) Rocas típicas: corneanas o cornubianitas Aspecto traslúcido No existe esquistosidad Pirometamorfismo (metamorfismo de alta temperatura) En enclaves o xenolitos en la roca encajante En rocas englobadas en coladas de lava

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Tipos de metamorfismo Metamorfismo regional o general (termodinamometamorfismo): Se combinan P y T Afecta a grandes áreas (geosinclinales, zonas orogénicas) Se incrementa con la profundidad, originando series metamórficas (v.g.serie pelítica: pizarrasesquistosmicacitasneismigmatitas pizarras esquistos micacitas neises migmatitas GRANITOS

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Tipos de metamorfismo Metamorfismo regional o general (termodinamometamorfismo): En los comienzos de la anatexia se forma el frente de migmatización: los minerales de menor PF (leucocratos –cuarzo, feldespatos-) se funden y queda una parte sólida oscura (melanocratos –biotita-) Al recristalizar la parte fundida se forman rocas mixtas (migmatitas): Parte oscura: metamórfica (paleosoma), que conserva la esquistosidad Parte clara: ígnea de neoformación (neosoma), sin esquistosidad. Se inyecta entre el paleosoma y forma bandas de flujo con repliegues típicos. Este frente de migmatización se sitúa alrededor del plutón NO está causado por el plutón sino que es su precursor

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Tipos de metamorfismo Metamorfismo regional o general (termodinamometamorfismo): Las series metamórficas se disponen concéntricamente a las cordilleras, con el granito en el eje y se muestran en superficie al combinarse erosión y ascenso isostático El grado de metamorfismo disminuye hacia la periferia Presentan esquistosidad intensa: de carga y, tras el plegamiento, perpendicular a ésta.

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Minerales y rocas metamórficas Son minerales metamórficos típicos: Filosilicatos (moscovita, clorita, talco, biotita, serpentina) Nesosilicatos: sillimanita, topacio, andalucita Tectosilicatos: feldespatos calcosódicos Son rocas metamórficas: De contacto: mármol, skarns, corneanas, cuarcita Regional: esquistos, filitas, neises, migmatitas De carga: eclogitas

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Cornubianita

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Textura de las rocas metamórficas

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Usos ornamentales. Mármol, gneises y esquistos. Techados. Pizarras. Construcción de muros y paredes exteriores. Cuarcitas, pizarras cuarzosas. Áridos para fabricación de hormigones firmes de carreteras y balasto para ferrocarriles. Usos de las rocas metamórficas

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ARCOS ISLAS El metamorfismo en la tectónica de placas INTRAPLACA DORSAL ORÓGENOS

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El metamorfismo en la tectónica de placas

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El metamorfismo en la tectónica de placas

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