QUINTA SEMANA

METAMORFISMO Y ROCAS METAMORFICAS

Metamorfismo

El metamorfismo se define como elproceso geológico que ocasiona toda una serie de cambios mineralógicos, textuales y estructurales, tanto en rocas ígneas ,en sedimentarias y en las mismas metamórficas de bajo grado, en zonas profundas del interior de la corteza, a grandes temperaturas y presiones, estas transformaciones tienen lugar al estado sólido.

Sin cambiar la química local de las rocas afectadas (reacciones isoquímicas), por ello se le considera un proceso geológico transformativo, a diferencia de la meteorización que llega a ser destructiva y la diagénesis que es constructiva.

ROCAS METAMORFICAS

Las rocas metamórficas se hallan ampliamente distribuidas en las cadenas montañosas, en sus raíces y en los escudos continentales .El aspecto, la textura y composición de estas rocas varían grandemente, aunque procedan de la misma roca original.

FORMACIÓN DE ROCAS METAMÓRFICAS

         Constituye el tercer tipo de roca mas importante, que resulta de la transformación de rocas preexistentes por procesos metamórficos que implican la participación activa del calor, la presión y los fluidos químicamente activos, a grandes profundidades de la corteza en varios millones de años.

AGENTES DE METAMORFISMO

       Los cambios producidos en las rocas afectadas se deben a ciertos agentes tales como: Calor, presión o esfuerzos, y los fluidos químicamente activos

      Calor: es el agente fundamental del metamorfismo, ya que favorece y aumenta las velocidades de las reacciones químicas, que resultan de la re cristalización de los minerales. Al mismo tiempo, según vayan en aumento este, los minerales que se forman pueden reaccionar con otros y dar lugar a composiciones meteorológicas totalmente diferentes.

    Presión: este agente produce cambios importantes en las rocas, comprimiendo los átomos que forman los minerales, lo que da lugar a un empaqueta miento mas apretado, esto origina una re cristalización de los minerales existentes y además la formación de nuevos minerales, principalmente anhidros y mas densos.

     LOS FLUIDOS QUIMICAMENTE ACTIVOS : el agua es el fluido activo principal, ayudada por el bióxido de carbono ,los ácidos bórico, clorhídrico y fluorhídrico y otras emanaciones de los plutones  magnaticos que actúan como catalizadores o disolventes y facilitan las reacciones químicas. 

       

TIPOS DE ROCAS METAMÓRFICAS

       La clasificación de las rocas metamórficas se basa, en parte , en la composición y principalmente en las estructuras.

ROCAS FOLIADAS

       De menor a mayor grado de metamorfismo las rocas se denominan: pizarra, filita, esquisto, gneis, migmatitas.

PIZARRA

Producida por un metamorfismo de bajo grado, proveniente de rocas arcillosas y rocas volcánicas piro clástica principalmente de cenizas.

FILITA

Su composición es semejante a la de la pizarra , pero con un metamorfismo más intenso ,de aspecto satinado con una apariencia escamosas. 

ESQUISTOS

Es la roca más abundante del metamorfismo regional, debido a gran parte a su origen múltiple ,son rocas muy foliadas que pueden romperse con facilidad en pequeñas placas o láminas. Por definición, contienen más del 20% de minerales planares y alargados.

GNEIS

Es el término aplicado a las rocas metamórficas bandeadas que contienen fundamentalmente minerales alargados y granulares (en oposición a los planares). Los minerales más comunes en esta roca son el cuarzo, el feldespato, micas. 

MIGMATITAS

Están íntimamente ligadas con el proceso de grafitización, son rocas hibridas o rocas mixtas, producto de una mezcla por efectos de una penetración magnaticos en rocas ya metamorfoseadas.

ROCAS NO FOLIADAS

MARMOL: producto del metamorfismo de contacto y metamorfismo regional que afecta a rocas carbonatadas como la calcita y el do lomita.

CUARSITAS: roca resultante del metamorfismo de areniscas ,se caracteriza por ser muy dura, carece totalmente de poros.

TIPO DE METAMORFISMO

METAMORFISMO DE CONTACTO: comprende los cambios efectuados en las rocas frías por acción de cuerpos ígneos y sus fluidos asociados ,es decir cuando, un magma es inyectado en rocas mas frías, estas sufren unos cambios para adaptarse a las nuevas temperaturas , lo que provoca una transformación mineralógica y estructural de las mismas.

METAMORFISMOREGIONAL: se produce en ambientes asociados a la formación de montañas o cordilleras (orogenia) en el cual grandes extensiones están sometidas a grandes esfuerzos de compresión y llegan a estar fuertemente deformados , produciéndose acortamiento y engrosamiento el cual se traduce en la elevación de regiones por encima del nivel del mar.

METAMORFISMODINAMICO: a este metamorfismo localizado en que solo interviene las fuerzas mecánicas localizadas que pulverizan a los minerales se denomina también metamorfismo cata clástico.

ES el efecto producido en las partes superiores de la corteza, se asocia con las zonas de fallas, en las cuales las rocas están sometidas a presiones diferenciales por el cual las rocas pueden ser destruidas en trozos o reducidas a grano muy fino , el resultado es una roca de brecha de falla.

CUARTA SEMANA

Meteorización de las rocas

La meteorización es la desintegración y descomposición de una roca en la superficie terrestre o próxima a ella como consecuencia de su exposición a los agentes atmosféricos, con la participación de agentes biológicos.

A continuación vamos a ver un video en el que se muestra su proceso y los tipos de meteorización que existe.

 

Existen dos tipos de meteorización:

 Meteorización Física: La meteorización física son los procesos que dan lugar a la disgregación de la roca, son siempre físicos no cambian la composición de sus minerales.

  

Esisten 5 maneras de producirse la fragmentación de la roca

Gelifracción:Es la rotura de la rocsdebido a la acción de cuña que realiza el agua al congelarse en el interior de las grietas de la roca. 

 

Descomprensión: Es la expansión que experimentan las rocas que se han formado en el interior de la corteza terrestre cuando asciende a la superficie.

 

Abrasión: Es el roce ocasionado sobre las rocas por los pequeños clastos que son transportados por el viento, por corrientes fluviales  o por el olejae.

 

Impacto: Los golpes producidos por la caída de rocas puede provocar la fracción, tanto de los materiales caídos como de los que reciven impacto.

 

Termoclastia: Es debida a las grandes diferencias de temperatura que puede producirse entre la superficie de la roca y su interior cuando se encuentran expuestas al sol.

Meteorización Química: Es el conjunto de los procesos llevados a cabo por medio del agua o por los agentes gaseosos de la átmosfera como el oxígeno y el dióxido de carbono.

 

Existen 4 tipos de meteorización química:

        Oxidación: Algunos minerales, como los sulfuros, reaccionan con el oxígeno atmosférico y forman óxidos e hidróxidos de hierro, cobre, alumino y cinc.

 

        Carbonatación:Es la adiccion de un grupo de carbonatos a la molécula de un mineral , por el contacto de agua que lleva CO2 en disolución.

 

        Disolución: Se produce sobre los minerales solubles, halita, silvina,carnalita y yeso.

 

        Hidrólisis: Es la rotura de la estructura cristalina de un mineral por la acción de los iones hidrógeno e hodroxilo.

Meteorización física:

La meteorización física produce desintegración o ruptura en la roca, sin afectar a su composición química o mineralógica. En estos procesos la roca se va deshaciendo, es decir, se va disgregando en materiales de menor tamaño y ello facilita el proceso de erosión y transporte posterior. Las rocas no cambian sus características químicas pero sí las físicas. Está causada por las condiciones ambientales (agua, calor, sal, etc.). Los agentes que la provocan son:

    La descompresión: Es la expansión y el agrietamiento que se producen en rocas que se han formado a gran profundidad, al encontrarse en la superficie donde la presión es mucho menor. A causa de esta dilatación comienzan a experimentar la formación de grietas o diaclasas con lo que se forman losas horizontales.

    Termoclastia es la fisura de las rocas aflorantes como consecuencia de la diferencia de temperatura entre el interior y la superficie. La diferencia térmica día-noche es la causa: durante el día, al calentarse, la roca se dilata; sin embargo, por la noche, al enfriarse, se contrae. Al cabo de un tiempo acaba rompiéndose. Este tipo de meteorización es importante en climas extremados con gran oscilación térmica entre el día y la noche (como el desierto).

Exfoliación del granito dando lugar a esferas de roca cuyo espesor va disminuyendo por termoclastia.

La termoclastia da origen a una forma típica de meteorización mecánica en rocas graníticas que se denomina exfoliación en bolas, en inglés onion weathering (meteorización en capas de cebolla) debido a que la radiación solar penetra muy superficialmente en el granito, calentando apenas uno o varios centímetros a partir de la superficie, que es la zona que se dilata, mientras que al enfriarse, se va separando del núcleo interno.

 

    Gelifracción: es la rotura de las rocas aflorantes a causa de la presión que ejercen sobre ellas los cristales de hielo. El agua, al congelarse, aumenta su volumen en un 9%. Si se encuentra en el interior de las rocas, ejerce una gran presión sobre las paredes internas que acaba, tras la repetición, por fragmentarlas. Este tipo de meteorización es importante en climas húmedos y con repetidas alternancias hielo-deshielo (+0 °C/-0 °C), como los montañosos.

    Haloclastia: es la rotura de las rocas por la acción de la sal. En determinados ambientes hay una gran presencia de sal. Esto es en los ambientes áridos, ya que las lluvias lavan el suelo llevándose consigo la sal. La sal, se incrusta en los poros y fisuras de las rocas, y, al recristalizar y aumentar de volumen, aumenta la presión que ejercen sobre las paredes internas (similar a la gelifracción) con lo que se puede ocasionar la ruptura. El resultado son rocas muy angulosas y de menor tamaño, lo que generalmente da lugar a los procesos de erosión.

Meteorización química

Produce una transformación química de la roca provocando la pérdida de cohesión y alteración de la roca. Los procesos más importantes son los atmosféricos, el vapor de agua, el oxígeno y el dióxido de carbono que están implicados en:

    Oxidación Al reaccionar algunos minerales con el oxígeno atmosférico.

    Disolución Importante en minerales solubles como cloruros, nitratos, en rocas calcáreas y en el modelado karstico.

    Carbonatación Se produce al combinar el dióxido de carbono con ciertos minerales como el carbonato de calcio que se transforma en bicarbonato el primero es insoluble al agua pero el segundo no lo es, por lo que es arrastrado por ella.

    Hidratación Por la que el agua es incorporada a la estructura de algunos minerales aumentando de volumen como el sulfato de calcio hidratado. Este proceso es fácil de ver, por ejemplo, mezclando anhidrita con agua, lo que produce una reacción exotérmica (desprende calor) al transformarse en yeso (sulfato de calcio hidratado).

    Hidrólisis Es la rotura en la estructura de algunos minerales por la acción de los iones de H+ y OH- de agua, fundamentalmente en la meteorización del feldespato, que se transforma en arcillas y del granito que puede llegar a la caolinización (transformarse en arcillas, especialmente en caolín).

    Bioquímica La acción de los ácidos orgánicos procedentes de la descomposición de materiales biológicos en el suelo.

Meteorización biológica

Algunos seres vivos contribuyen a transformar las rocas. Así, las raíces de las plantas se introducen entre las grietas actuando de cuñas. Al mismo tiempo segregan sustancias que alteran químicamente las rocas, como puede verse en la imagen: la decoloración de la pared por la acción de los ácidos (carbónico y de otros tipos) nos muestra claramente este proceso. También algunos animales, como las lombrices de tierra, las hormigas, las termitas, los topos, etc., favorecen la alteración in situ de las rocas en la superficie.
A ese tipo de alteración, a veces química, que realizan los seres vivos la llamamos meteorización externa.