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3.4.1. Metamorfismo

Metamorfismo

El metamorfismo es el conjunto de transformaciones físicas y químicas que ocurren en estado sólido que ocasionan el ajuste mineralógico y estructural de las rocas, como consecuencia de las variaciones de presión y temperatura en la corteza terrestre, comprendidas entre los límites de la litificación sedimentaria, por  un lado, y la fusión magmática por otro.

Las nuevas condiciones de las rocas, distintas a las de su formación, provocan los cambios en estado sólido que se producen en el metamorfismo, como la recristalización y la reestructuración. El metamorfismo es un proceso isoquímico en el que no se produce el aporte de otros elementos químicos externos a la roca. Los minerales se adaptan a esas nuevas condiciones en las que se encuentran originando polimorfos o nuevos minerales.

Durante el metamorfismo, la composición química de la roca no varía, salvo por la pérdida de agua y dióxido de carbono. Los componentes de los minerales se reordenan para formar minerales más estables en el nuevo ambiente.

Si hubiera aportes externos a la roca, de agua y otros elementos que pudiera llevar disueltos, se trataría de un tipo especial de metamorfismo llamado metasomatismo.

Al proceso de crecimiento de cristales (blastos) en el metamorfismo, se le denomina blastesis, y se produce en estado sólido, sin llegar a fundirse.

Minerales metamórficos

Los principales minerales asociados a procesos metamórficos son cianita (o distena), estaurolita, sillimanita, andalucita y granates. Otros minerales que forman parte de rocas metamórficas, aunque no sean resultado del metamorfismo, son el olivino, piroxeno, anfíbol, cuarzo, feldespato y mica. Tienen un punto de fusión muy alto y son estables a altas temperaturas y presiones.

Muchos minerales que aparecen en las rocas metamórficas se pueden utilizar como geotermómetros y geobarómetros, ya que se originan en unas condiciones de presión y temperatura determinadas.

Límites del metamorfismo

Los cambios mineralógicos que se producen en el metamorfismo se realizan siempre en estado sólido, sin que se produzca fusión.

El límite inferior del metamorfismo, con unas condiciones más bajas de presión y temperatura, sería la diagénesis (paso de sedimento a roca sedimentaria), y el límite superior (mayor presión y temperatura) sería la anatexia, cuando las rocas comienzan a fundirse. Entre ambos extremos se encontraría el metamorfismo.

Cambios que se producen en el metamorfismo

En el metamorfismo se producen dos tipos de cambios:

  • Cambios mineralógicos.
    • Recristalización de minerales, aumentando el tamaño de los cristales preexistentes.
    • Neoformación, creando minerales que no existían en la roca original a partir de los elementos químicos que estaban presentes en la roca original. Algunos minerales son específicos el metamorfismo, como la andalucita, sillimanita, estaurolita, cianita, granate, etc.
    • Metasomatismo. En algunos casos, por acción de fluidos hidrotermales, se pueden producir reacciones que provoquen importantes cambios en los minerales de la roca, añadiendo iones presentes en los fluidos.
  • Cambios físicos (texturales y/o estructurales)
    • Crecimiento de los cristales.
    • Cambio de hábito de los cristales, con desarrollo de distintas texturas:
      • Textura granoblástica, con cristales equidimensionales.
      • Textura lepidoblástica, con minerales laminares intercrecidos y orientados de forma similar.
      • Textura nematoblástica, con cristales prismáticos intercrecidos y orientación homogénea.
      • Textura porfidoblástica, con matriz de pequeños cristales que incluyen otros cristales de mayor tamaño.
    • Foliación, con desarrollo de estructuras planares orientadas en el espacio. Puede ser de varios tipos:
      • Pizarrosidad.
      • Esquistosidad.
      • Bandeado gnéisico.

Actividad basada en Aragón, convocatoria ordinaria de 2021, pregunta 3, parte B

B. Diga cuáles de las siguientes definiciones corresponden a metamorfismo y a metasomatismo. (1 punto)

(Se han añadido los otros términos)

a. Cambio metamórfico que lleva consigo la introducción de material procedente de una fuente externa:
b. Fusión diferencial de rocas bajo condiciones de ultrametamorfismo:
c. Conjunto de transformaciones fisico-químicas sufridas por cualquier tipo de roca como resultado de las variaciones de presión y de temperatura en la corteza terrestre:
d. Grupo de rocas caracterizadas por un conjunto definido de minerales que, bajo las condiciones de su formación, alcanzaron el equilibrio perfecto entre ellos. Estos minerales definen la intensidad del metamorfismo:
e. Mineral que aparece en una serie de rocas metamórficas, cuya primera presencia marca el límite exterior de la zona metamórfica, cuando nos movemos en la dirección de aumento del grado de metamorfismo:

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Castilla y León, Julio de 2022, pregunta 3

3.- Defina metamorfismo (0,6 puntos) y diferéncielo del concepto de metasomatismo (0,4 puntos).

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