Semana_6_Metamorfismo
Páginas: 21 (5235 palabras)
Publicado: 14 de octubre de 2015
GEO102 Geología General
Semana 6: Metamorfismo, conceptos generales,
tipos de metamorfismo, rocas metamórficas,
deformación de la corteza y orogénesis.
Proceso mediante el cual las rocas son
alteradas en su composición y textura por
el calor extremo, la alta presión o la acción
de fluidos.
USGS
• Transformación en estado sólido.
• Condiciones de presión y temperatura diferentes a las de
suformación.
• Es en muchos casos un proceso isoquímico.
• Produce un cambio en la mineralogía y/o textura.
El límite inferior del metamorfismo (entre diagénesis y el
metamorfismo de enterramiento) es a T = 200°C.
Los cambios mineralógicos y de textura en una roca, que
ocurren a T<200°C pertenecen a la diagénesis.
También se considera como límite inferior a la reacción:
caolinita + cuarzo -->pirofilita
como significativa para distinguir entre diagénesis y
metamorfismo.
Algunas ceolitas son consideradas metamórficas mientras
que otras son diagenéticas.
Se considera como límite superior del metamorfismo a la
temperatura de inicio de fusión de una roca.
Esta temperatura depende entre otros factores de su
composición:
Un granito empieza a fundirse a T = 625-650°C, mientras
que un basalto sefunde inicialmente a T = 850-900°C con
p = 2-3kbar.
Como limite superior se podría elegir la temperatura
máxima de T = 900-1000°C.
El
factor
más
importante
del
metamorfismo es el
calor, pues proporciona
la energía que impulsa
los cambios químicos
que
producen
la
recristalización de los
minerales existentes o
la
formación
de
minerales nuevos.
Figure 1.9. Estimated ranges of oceanic andcontinental steady-state geotherms to a
depth of 100 km using upper and lower limits
based on heat flows measured near the
surface. After Sclater et al. (1980), Earth. Rev.
Geophys. Space Sci., 18, 269-311.
El calor afecta a los materiales terrestres de dos maneras:
• Fomenta la recristalización de granos minerales individuales, que sucede con
las arcillas, los sedimentos de grano fino y algunosprecipitados químicos.
Las temperaturas más elevadas provocan la recristalización, cuando los granos
más finos tienden a unirse y formar granos de mayor tamaño de la misma
mineralogía.
• Puede aumentar la temperatura de una roca hasta que uno o más de sus
minerales ya no sean químicamente estables.
Así, los iones tienden a distribuirse en estructuras cristalinas más estables en el
nuevo ambiente de altaenergía.
Las reacciones químicas de este tipo, generan nuevos minerales con
configuraciones estables que tienen una composición global más o menos
equivalente a la de los minerales originales.
Entonces, el aumento de T:
1) Promueve la recristalización aumenta el
tamaño del grano
2) Impulsa reacciones químicas (endotérmicas)
3) Sobrepasa las barreras cinéticas
•El calor que causa elmetamorfismo de las rocas procede
principalmente de la energía liberada por la desintegración
radiactiva y la energía térmica almacenada en el interior de
la Tierra.
•La temperatura aumenta con la profundidad según el
gradiente geotérmico. Por tanto, las rocas que se formaron
en la superficie terrestre experimentarán un aumento
gradual de la temperatura conforme son transportadas
(subducidas) a mayorprofundidad.
•Cuando se entierran a una profundidad de unos 8 kilómetros
(t° entre 150 a 200 °C), los minerales arcillosos son inestables
y empiezan a recristalizar en minerales como la clorita y la
muscovita, estables en este ambiente.
•Sin embargo, muchos silicatos como el cuarzo y el
feldespato, permanecen estables a esas temperaturas. Las
transformaciones metamórficas de estos minerales ocurren aprofundidades mucho mayores.
El gradiente geotérmico y su papel en el metamorfismo
Los ambientes donde las rocas pueden ser transportadas a
grandes profundidades y calentarse son los bordes de placa
convergentes, donde están siendo subducidos fragmentos de
corteza oceánica cargados de sedimentos.
Además, es posible que las rocas sean enterradas en grandes
cuencas donde la subsidencia gradual...
Semana 6: Metamorfismo, conceptos generales,
tipos de metamorfismo, rocas metamórficas,
deformación de la corteza y orogénesis.
Proceso mediante el cual las rocas son
alteradas en su composición y textura por
el calor extremo, la alta presión o la acción
de fluidos.
USGS
• Transformación en estado sólido.
• Condiciones de presión y temperatura diferentes a las de
suformación.
• Es en muchos casos un proceso isoquímico.
• Produce un cambio en la mineralogía y/o textura.
El límite inferior del metamorfismo (entre diagénesis y el
metamorfismo de enterramiento) es a T = 200°C.
Los cambios mineralógicos y de textura en una roca, que
ocurren a T<200°C pertenecen a la diagénesis.
También se considera como límite inferior a la reacción:
caolinita + cuarzo -->pirofilita
como significativa para distinguir entre diagénesis y
metamorfismo.
Algunas ceolitas son consideradas metamórficas mientras
que otras son diagenéticas.
Se considera como límite superior del metamorfismo a la
temperatura de inicio de fusión de una roca.
Esta temperatura depende entre otros factores de su
composición:
Un granito empieza a fundirse a T = 625-650°C, mientras
que un basalto sefunde inicialmente a T = 850-900°C con
p = 2-3kbar.
Como limite superior se podría elegir la temperatura
máxima de T = 900-1000°C.
El
factor
más
importante
del
metamorfismo es el
calor, pues proporciona
la energía que impulsa
los cambios químicos
que
producen
la
recristalización de los
minerales existentes o
la
formación
de
minerales nuevos.
Figure 1.9. Estimated ranges of oceanic andcontinental steady-state geotherms to a
depth of 100 km using upper and lower limits
based on heat flows measured near the
surface. After Sclater et al. (1980), Earth. Rev.
Geophys. Space Sci., 18, 269-311.
El calor afecta a los materiales terrestres de dos maneras:
• Fomenta la recristalización de granos minerales individuales, que sucede con
las arcillas, los sedimentos de grano fino y algunosprecipitados químicos.
Las temperaturas más elevadas provocan la recristalización, cuando los granos
más finos tienden a unirse y formar granos de mayor tamaño de la misma
mineralogía.
• Puede aumentar la temperatura de una roca hasta que uno o más de sus
minerales ya no sean químicamente estables.
Así, los iones tienden a distribuirse en estructuras cristalinas más estables en el
nuevo ambiente de altaenergía.
Las reacciones químicas de este tipo, generan nuevos minerales con
configuraciones estables que tienen una composición global más o menos
equivalente a la de los minerales originales.
Entonces, el aumento de T:
1) Promueve la recristalización aumenta el
tamaño del grano
2) Impulsa reacciones químicas (endotérmicas)
3) Sobrepasa las barreras cinéticas
•El calor que causa elmetamorfismo de las rocas procede
principalmente de la energía liberada por la desintegración
radiactiva y la energía térmica almacenada en el interior de
la Tierra.
•La temperatura aumenta con la profundidad según el
gradiente geotérmico. Por tanto, las rocas que se formaron
en la superficie terrestre experimentarán un aumento
gradual de la temperatura conforme son transportadas
(subducidas) a mayorprofundidad.
•Cuando se entierran a una profundidad de unos 8 kilómetros
(t° entre 150 a 200 °C), los minerales arcillosos son inestables
y empiezan a recristalizar en minerales como la clorita y la
muscovita, estables en este ambiente.
•Sin embargo, muchos silicatos como el cuarzo y el
feldespato, permanecen estables a esas temperaturas. Las
transformaciones metamórficas de estos minerales ocurren aprofundidades mucho mayores.
El gradiente geotérmico y su papel en el metamorfismo
Los ambientes donde las rocas pueden ser transportadas a
grandes profundidades y calentarse son los bordes de placa
convergentes, donde están siendo subducidos fragmentos de
corteza oceánica cargados de sedimentos.
Además, es posible que las rocas sean enterradas en grandes
cuencas donde la subsidencia gradual...
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