BIOLOGÍA - GEOLOGÍA . COM

1º ESO

3º ESO

4º ESO

Biología 2º Bach.

Adaptaciones curriculares

Foros

 

Saltar la navegación

3.4.2. Factores determinantes del metamorfismo

Factores determinantes del metamorfismo

En el metamorfismo se producen una serie de cambios fisicoquímicos que se producen en una roca como consecuencia de los siguientes factores:


Las reacciones metamórficas están condicionadas principalmente por la presión y la temperatura, pero también están influidas por la presencia de una fase fluida y por la actuación de esfuerzos tectónicos, que aunque no están siempre presentes, favorece que se produzcan las reacciones metamórficas.

Temperatura

La temperatura a la que está sometida una roca es un factor determinante para conocer el tipo de metamorfismo que se ha producido.

Como se vio cuando se habló de las rocas ígneas, un mineral es estable según, la temperatura, presión, y la presencia de fluidos que pudieran reaccionar con dicho mineral. Por tanto, cada mineral es estable en un determinado rango de temperaturas. Algunos minerales, como el cuarzo son estables en un rango de temperaturas amplísimo. Otros, como los minerales de la arcilla, solo son estables hasta los 150-200ºC, y por encima de esa temperatura, se transforman en micas. Otros, como los silicatos de aluminio andalucita, sillimanita y distena, son polimorfos (Al2SiO5) estables a diferentes presiones y temperaturas.

El aumento de temperatura que puede influir en el metamorfismo se debe a:

  • El gradiente geotérmico.
  • La proximidad de una intrusión magmática.
  • El rozamiento entre los dos bloques de una falla.

El gradiente geotérmico aumenta con la profundidad aproximadamente 3ºC por cada 100 metros de profundidad. Este es un valor promedio y solo se mantiene en los kilómetros más próximos a la superficie. Después, lo hace mucho más lentamente. Este incremento de calor con la profundidad varía de unos lugares a otros del planeta, cambia con el grosor y la profundidad de la corteza terrestre. En las zonas que presentan un vulcanismo activo, puede llegar a 10ºC por cada 100 metros, mientras que en zonas estables de de unos 2-2,5ºC por cada 100 metros.

En zonas de fallas, la fricción producida entre los bloques puede llegar a producir tal aumento de temperatura que puede llegar a fundir las rocas, originando pseudotaquilitas.

El aumento de temperatura provoca los siguientes efectos sobre las rocas originales:

  • En sedimentos de grano fino, como las arcillas, se produce recristalización y los granos se unen para formar cristales de tamaño mayor.
  • Los iones de algunos minerales se redistribuyen, produciéndose cambios en la estructura cristalina para adaptarse a las nuevas condiciones de temperatura.

Presión

La presión influye en la estabilidad de un mineral y en la textura de las rocas metamórficas. La presión aumenta con la profundidad, aproximadamente 0,3 kb por kilómetro, aunque varía. Por la tectónica de placas, las rocas de la corteza se ven afectadas por fuerzas que no son de la misma intensidad en todas las direcciones.
Las presiones que actúan sobre las rocas son:

Presión litostática o de carga

La presión de carga es la presión litostática debida a la carga de las rocas suprayacentes que hay en cualquier punto del interior de la Tierra. Es el peso de las rocas que tienen encima, aunque las rocas reaccionan muy lentamente a cargas o descompresiones a las que se puedan ver sometidas. Su valor depende de la densidad de los materiales situados por encima, y de la profundidad.

Presión de fluidos

La presión de fluidos es la presión que ejercen los fluidos contenidos en rocas porosas, que puede hacerse equivalente a la del agua, pues es éste el fluido claramente dominante.

Su valor es parecido al de la presión litostática, aunque puede contener volátiles (procedentes de reacciones metamórficas) que provocan un aumento de la presión o no tener agua y tener un valor de presión menor.

Presión de confinamiento

Es la presión litostática más la presión de fluidos. Las rocas sometidas a presiones de confinamiento muy altas son más densas porque los granos están más compactados y porque pueden tener minerales polimorfos con mayor grado de empaquetamiento.

La presión y, en es especial, la presión de confinamiento puede provocar cambios en las estructuras cristalinas por la compactación y aumento de densidad de la roca por el peso de los materiales que hace reducir el volumen de hueco entre los minerales.

Presión dirigida o de estrés

Las presiones dirigidas pueden aparecer en regiones tectónicas debido a los esfuerzos que actúan en unas direcciones determinadas. La deformación que se origine dependerá del comportamiento mecánico de la roca.

La presión dirigida es de origen tectónico y se ejerce en una dirección y sentido determinado. Produce cambios en la textura de las rocas. Bajo esta presión, los minerales planos se orientan perpendicularmente a la dirección en que la fuerza ha sido ejercida, de manera que las rocas presentan un aspecto hojoso o laminar llamado esquistosidad.

Fluidos químicamente activos (fluidos hidrotermales)

Los cambios que produce el metamorfismo en la roca son isoquímicos. son cambios mineralógicos, texturales y estructurales pero sin que varíe la composición química de las rocas. Los fluidos químicamente activos no sustituyen materiales en las rocas metamórficas pero sí que originan reacciones metamórficas entre sus componentes que provoca la redistribución y depósito de los nuevos materiales.

El principal fluido presente en las rocas de la corteza es el agua, cuya presencia es importante porque facilita la transferencia de iones entre los minerales y porque aumenta la velocidad de las reacciones metamórficas, permitiendo que se desarrollen procesos metamórficos que si no hubiera sido por ella, no hubieran tenido suficiente tiempo para completarse.

Los fluidos (agua y dióxido de carbono), abundantes en procesos metamórficos, actúan de dos formas:

  • Son catalizadores, y aceleran la velocidad de las reacciones metamórficas.
  • Son los causantes de la recristalización, mediante el proceso de migración iónica.

Si hay adición o sustracción de materiales en estas rocas, se habla de metasomatismo. Es habitual que los fluidos calientes químicamente activos actúen durante la cristalización de los plutones mágmáticos.

El metasomatismo suele acompañar al metamorfismo puesto que, en mayor o menor medida, en cualquier roca hay agua que puede contener elevadas concentraciones de sustancias disueltas que pueden provocar el movimiento del material. Este mecanismo es el causante de los yacimientos hidrotermales.

El metasomatismo es considerado por algunos autores como otro tipo particular de metamorfismo, aunque realmente está asociado a los presencia de fluidos químicamente activos.

Influencia de la composición original

El protolito, o roca precursora de una roca metamórfica, puede ser cualquiera de los tres tipos de rocas: ígneas, metamórficas o sedimentarias.

La composición mineralógica de la roca original es determinante, puesto que la estabilidad de los minerales que la constituyen, al someterse a altas presiones y temperaturas, originará unas rocas u otras.

  • Las rocas arcillosas son muy susceptibles a cambios polimórficos progresivos (arcillas, pizarras).
  • Las rocas calizas son muy susceptibles a procesos metasomáticos.
  • Dentro de las rocas ígneas, las básicas son poco susceptibles a los cambios mineralógicos.
  • En las rocas magmáticas ácidas, el cuarzo y el feldespato suelen ser estables a alta presión y temperatura.

La Rioja, Junio de 2019, opción B, cuestión 2b

b) (1 punto) ¿Qué es el metamorfismo? ¿Qué factores lo determinan?

Aragón, Septiembre de 2017, opción B, cuestión 3

3. Responda a las siguientes cuestiones sobre rocas y minerales: (1,5 puntos)

A. Explique los principales factores que controlan o condicionan el metamorfismo. (0,5 puntos)

Galicia, Junio de 2021, pregunta 2.3

2.3. Explique los factores y procesos del metamorfismo.

Puedes ponerte en contacto con otros usuarios de biologia-geologia.com a través de los foros para intercambiar dudas, sugerencias, comentarios, etc.

 

Currículos de Biología y Geología

Blog

Descargas

Contacto

Sorpresas en exámenes

Índice global

Aviso legal

Síguenos si te ha sido útil biologia-geologia.com.
 

Materiales didácticos de Biología y Geología para el alumnado de Enseñanza Secundaria Obligatoria (ESO) y Bachillerato.