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3.4.3. Tipos de metamorfismo

Tipos de metamorfismo

Hay varios tipos de metamorfismo:

Metamorfismo dinámico o dinamometamorfismo o cataclástico

El dinamometamorfismo se produce como consecuencia de intensos esfuerzos y está localizado, principalmente, en zonas de fracturas con movimientos importantes entre los dos bloques, donde la roca se tritura (cataclasis o brechificación) y se transforma en una roca metamórfica llamada cataclastita o brecha de falla. Si la trituración es más intensa (milonitización), los fragmentos llegan a ser microscópicos y están fuertemente unidos, se obtiene una roca llamada milonita.

En el metamorfismo dinámico interviene fundamentalmente la presión (litostática y dirigida).

Metamorfismo de contacto o térmico

El metamorfismo de contacto o térmico es el resultado de un aumento de temperatura por contacto entre una intrusión ígnea y las rocas encajantes. 

El metamorfismo de contacto se produce cuando la roca encajante es atravesada por intrusiones magmáticas, de tal forma que la temperatura es el principal factor determinante de este tipo de metamorfismo, mientras que la presión no es relevante. Alrededor del plutón o batolito aparecerá una estrecha aureola de rocas metamorfizadas. 

Los factores más importantes en el metamorfismo de contacto son la temperatura inicial, el tamaño de la intrusión, el contenido en fluidos del magma y de la roca encajante. Así, los magmas básicos, a mayor temperatura que los magmas félsicos, producen más alteración. Del mismo modo, las grandes intrusiones como los batolitos, que tardan más tiempo en enfriarse, también generan un mayor efecto térmico que otras intrusiones más pequeñas, como los diques o los sills.

Este tipo de metamorfismo afecta a las rocas próximas a la intrusión ígnea, formando aureolas metamórficas. El tamaño de estas aureolas depende del volumen de la intrusión, de la proximidad a la superficie, y de la conductividad de esa roca. Las rocas son malas conductoras del calor, por lo que para que se produzcan las aureolas metamórficas son necesarios cientos de miles de años con altas temperaturas, por lo que el tamaño del plutón tiene ser considerable.

Las soluciones hidrotermales que circulan pueden provocar también algo de metasomatismo.

Este metamorfismo se caracteriza por la cristalización desordenada de nuevos minerales metamórficos, ya que las deformaciones no son lo suficientemente fuertes como para producir alineaciones de los minerales. Las rocas cercanas a al intrusión presentarán minerales de alta temperatura, como la sillimanita, mientras que las que se encuentran en zonas más externas, tendrán minerales metamórficos de temperaturas más bajas, como la clorita, el talco y la epidota.

Las rocas resultantes del metamorfismo de contacto se llaman corneanas.

El mármol es un ejemplo de roca metamórfica de contacto.

Vídeo: Rocas cornubianitas, Rodríguez que le veo.

Metamorfismo regional

El metamorfismo regional se produce como consecuencia del aumento conjunto de presión y temperatura con la profundidad. Se suele dar en zonas de subducción y en cuencas sedimentarias en las que se produce subsidencia. Al hundirse, aumenta la presión y la temperatura.

El metamorfismo regional se produce como consecuencia del calentamiento a altas temperaturas y a presiones intermedias de grandes masas de rocas.

El metamorfismo regional afecta a grandes regiones metamórficas características de numerosas cadenas montañosas y de escudos antiguos. El metamorfismo regional implica un aumento de temperatura y de profundidad, que produce presiones elevadas controladas por la profundidad alcanzada en la corteza o en el manto y, además, una deformación que resulta registrada en las estructuras (y/o texturas) tectónicas.

El metamorfismo regional suele producir la disposición planar de los minerales, formando foliación o esquistosidad. Es decir, la foliación es el desarrollo de estructuras planares orientadas en el espacio como respuesta a un esfuerzo.

Si no hay esfuerzos tectónicos, las transformaciones de los minerales se deben únicamente a la subsidencia, se habla de metamorfismo de carga, de enterramiento o de hundimiento.

La pizarra es un ejemplo de roca de metamorfismo regional.

Un mineral índice es mineral metamórfico que se forma solamente dentro de un rango de temperatura y presión determinado, por lo que su presencia permite establecer zonas metamórficas de grado bajo, medio y alto.

Metamorfismo de impacto

Este tipo de metamorfismo es poco abundante. Se debe al producido por el impacto de meteoritos con la superficie terrestre que produce elevadas presiones y temperaturas en un periodo muy corto de tiempo. Produce minerales densos que, normalmente, solo se forman en el manto, por la presión a la que crean.

Se suele encontrar en zonas próximas a los cráteres de impacto meteorítico.

Metasomatismo o metamorfismo hidrotermal

El metasomatismo o metamorfismo hidrotermal está causado por el intercambio químico entre la roca y el fluido con el que entre en contacto. Se trata de un proceso aloquímico en el que los magmas aportan fluidos con elementos químicos disueltos que entran a formar parte de la roca. Por ejemplo, en dolomías.

Los skarns, rocas que tienen abundantes silicatos cálcicos, son otro ejemplo.

Es un fenómeno aloquímico. En ocasiones los magmas aportan fluidos con elementos químicos disueltos, que penetran en la roca circundante sustituyéndola parcialmente. Ej. dolomías.

    Metamorfismo: Diagrama Presión - Temperatura

    Salsero35*derivative work: PePeEfe (Spanish traslation), CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

    Asturias. Julio de 2017, opción A, cuestión 2

    a) Explica las principales características del metamorfismo regional. (1 punto).

    Canarias, Junio de 2017, opción B, pregunta 3

    3). Observa el siguiente diagrama de fases y contesta a las preguntas:

    a) Si mantenemos una presión constante de 200 Mpa ¿qué ocurrirá al aumentar la Temperatura de 200 a 800 ºC?

    b) En una roca metamórfica se han encontrado dos minerales en equilibrio: distena y sillimanita ¿A qué temperatura y presión ha tenido que estar sometida la roca para que aparezcan coexistiendo, en equilibrio, ambos minerales?

    Cantabria, Septiembre de 2018, opción 2, pregunta 2

    2. [1,5 PUNTOS] Apoyándose en dibujos, describa las diferencias existentes entre los diferentes tipos de metamorfismo. ¿Cuál es la secuencia metamórfica de una roca calcárea?

    Castilla La Mancha, Julio de 2017, propuesta A, bloque 2, pregunta 7

    7ª/1 p.) ¿En qué condiciones de presión y temperatura se da el metamorfismo de contacto? Indica sólo si son: bajas, medias o altas.

    Castilla La mancha, Julio de 2019, propuesta A, bloque 1, pregunta 3

    3ª/0,5 p.) ¿Qué es la alteración hidrotermal?

    Castilla La mancha, Junio de 2017, propuesta A, bloque 2, pregunta 7

    7ª/1 p.) ¿De dónde procede agua que participa de los procesos hidrotermales?

    Extremadura, julio de 2019, opción A, pregunta 3

    3. Serie metamórfica de las rocas derivadas de las arcillas. 1 punto.

    Extremadura, Junio de 2018, opción A, pregunta 3

    3. Serie metamórfica "progrado" de las rocas derivadas de las arcillas. 1 punto.

    Galicia, Junio de 2017, opción A, cuestión 4

    4.- Define aureola de contacto. (0,5 puntos)

    Navarra, Junio de 2017, opción B, pregunta 2

    2. Concepto de metamorfismo (0,5 p). Tipos de metamorfismo. Explicarlos en función de las diferentes condiciones de presión y temperatura existentes (1 p).

    Navarra, Julio de 2019, opción B, pregunta 2

    2. Tipos de metamorfismo (1,5 p)

    Valencia, Julio de 2019, Ejercicio B, Pregunta B2

    Cuestión a) Cite dos tipos de metamorfismo y explique uno de ellos.

    Cuestión b) ¿Qué cambios produce el metamorfismo en las rocas? Explique uno de ellos.

    Cuestión c) Relacione las siguientes rocas metamórficas con su roca madre (u original):

    Rocas metamórficas: 1-Mármol, 2-Cuarcita, 3-Esquisto, 4-Gneis.

    Rocas originales: a-Lutitas, b-Granito, c-Caliza, d-Arenisca.

    Cuestión d) ¿Qué entiende por foliación? Cite tres ejemplos de rocas foliadas.

    Canarias, Julio de 2019, opción A, pregunta 3

    3) Teniendo en cuenta el diagrama de fases adjunto, responde a las siguientes preguntas (1 punto):

    a) Una roca contiene Enstatita, Zafirina y Cuarzo en equilibrio, ¿en qué intervalo de P y T se ha tenido que formar? (0,5 puntos)

    b) Esta misma roca, tras sufrir un proceso metamórfico, pasa a tener Enstatita, Sillimanita y cuarzo en equilibrio ¿A qué se debe el cambio de paragénesis metamórfica que ha experimentado la roca? Razona la respuesta (0,5 puntos)

    Canarias, Julio de 2019, opción B, pregunta 3

    3) Teniendo en cuenta el diagrama de fases adjunto, responde a las siguientes preguntas (1 punto):

    a) Si una roca contiene en su paragénesis mineral Clinoenstatita, ¿En qué intervalo de P y T se ha formado? (0,5 puntos)

    b) Esta misma roca, tras sufrir un proceso metamórfico, pasa a tener Enstatita ¿A qué se debe el cambio de paragénesis metamórfica que ha experimentado la roca? (0,5 puntos)

    Canarias, Junio de 2019, opción B, cuestión 3

    3) Teniendo en cuenta el diagrama de fases adjunto, responde a las siguientes preguntas (1 punto):

    a) Si una roca pelítica contiene Andalucita y Granate en equilibrio, ¿en qué intervalo de P y T se ha formado? (0,5 puntos)

    b) Esta misma roca, tras sufrir un proceso metamórfico, pasa a tener Granate y Distena en equilibrio. ¿A qué se debe el cambio de paragénesis metamórfica que ha experimentado la roca? Razona la respuesta (0,5 puntos)

    Castilla y León, julio de 2019, opción B, cuestión 2

    2.- Explique qué es y cómo se produce el metamorfismo de contacto.

    Aragón, Septiembre de 2020, pregunta 2

    2. Responda las siguientes cuestiones sobre rocas y minerales. (2 puntos)

    A. Lea atentamente estas definiciones y diga los conceptos que definen. (0,5 puntos)

    I. Estructura mediante la cual el magma se dispone concordante con el encajante.
    II. Apertura en la superficie de la Tierra a través de la cual se emite lava.
    III. Masa grande de roca intruida.
    IV. Roca sedimentaria carbonatada de calcio y magnesio.
    V. Conjunto de transformaciones físico-químicas sufridas por cualquier tipo de roca como resultado de las variaciones de presión y temperatura en la corteza terrestre.

    B. El metamorfismo regional es uno de los principales tipos de metamorfismo. ¿Qué se entiende por mineral índice y cuál es su utilidad? (0,5 puntos)

    C. Explique brevemente la clasificación de las rocas sedimentarias. (1 punto)

    Actividad basada en Aragón, Junio de 2018, opción B, cuestión 3, parte A

    Señala qué término corresponde a cada una de las definiciones:

    1 Cambios de composición química que acompañan al metamorfismo como consecuencia de aportes externos (como fluidos hidrotermales) que pueden originar la sustitución de minerales existentes en la roca por otros nuevos:

    2 Fusión diferencial de rocas bajo condiciones de ultrametamorfismo:

    3 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:

    4 Grupo de rocas caracterizadas por un conjunto definido de minerales que, bajo las condiciones de su formación, alcanzaron el equilibrio perfecto entre ellos.

    5 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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    Galicia, Junio de 2017, opción B, cuestión 4

    Define metasomatismo. (0,5 puntos)

    Madrid, Junio de 2021, pregunta B3b

    b) Describa las diferencias entre el metamorfismo de contacto y el dinámico (cataclástico). Indique los factores principales que intervienen en cada uno de ellos y una roca representativa de cada caso. (1 punto)

    Aragón, Julio de 2021, pregunta 3B

    B. Describa cómo se produce el metamorfismo de contacto. (1 punto)

    Extremadura, Julio de 2021, pregunta 3

    3. Explicar las diferencias entre metamorfismo regional y metamorfismo térmico, nombrando una roca típica formada en cada uno de ellos (2 puntos).

    Madrid, Julio de 2021, pregunta B3b

    b) Justifique si es posible que una roca metamórfica de grado bajo pueda pasar a una de grado alto.
    Copie la tabla adjunta en la hoja de examen y complétela.

    Tipo de roca Foliación Mineral índice
    Metamorfismo de grado bajo
    Metamorfismo de grado medio
    Metamorfismo de grado alto

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