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3.4.4. Algunos conceptos metamórficos

Algunos conceptos metamórficos

Mineral índice

La intensidad del metamorfismo varía de unas zonas a otras, según si han estado sometidas a mayores o menores temperaturas y/o presiones. Estas zonas metamórficas están caracterizadas por unos minerales metamórficos que aparecen en unas condiciones de temperatura y presión características, llamados minerales índice.

Los minerales índice son estables en un determinado intervalo de presión y temperatura, pero son sustituidos cuando se sobrepasa esa presión y temperatura. La presencia de estos minerales índice señala las condiciones termodinámicas que se alcanzó la roca y se utilizan para distinguir distintas zonas del metamorfismo regional.

Zona metamórfica

Los minerales índice aparecen y desaparecen en las distintas zonas metamórficas que caracterizan.

Una zona metamórfica es un área en la que las rocas han alcanzado un determinado grado metamórfico que viene marcado por la presencia de un mineral índice o una asociación de minerales (los límites entre zonas metamórficas se llaman isogradas),

Nigli (1924) estableció tres zonas, de menor a mayor profundidad, asignándoles una serie de minerales índice característicos:

  • Epizona: zona menos profunda, la más próxima a la corteza terrestre, con temperatura inferior a 300°C y por un predominio de la presión dirigida sobre la hidrostática.
  • Mesozona: con temperaturas entre 300-500°C y con presión hidrostática y presión dirigida moderada.
  • Catazona: temperaturas próximas a los 800°C y fuerte presión hidrostática. Aquí se formaría el gneis y las eclogitas.

Barrow, estableció las siguientes zonas de menor a mayor grado metamórfico en el metamorfismo regional de lutitas representadas por algunos minerales índice:

  • Zona de clorita: cuarzo, clorita, moscovita, albita.
  • Zona de biotita: cuarzo, moscovita, biotita, clorita, albita. 
  • Zona de granate: cuarzo, moscovita, biotita, granate, plagioclasa sódica.
  • Zona de estaurolita: cuarzo, moscovita, biotita, granate, estaurolita, plagioclasa. 
  • Zona de cianita: cuarzo, moscovita, biotita, granate, cianita, plagioclase, estaurolita.
  • Zona de sillimanita: cuarzo, moscovita, biotita, granate, sillimanita, plagioclasa.

Las isógradas son los límites entre los que aparece un nuevo mineral índice, representando una zona de la misma intensidad metamórfica.

La zona metamórfica se sitúa entre dos isógradas, que se caracteriza por una serie de minerales índice.

Grado metamórfico

El grado metamórfico representa la cantidad de cambio que ha experimentado la roca respecto a la roca original (protolito) y está en estrecha relación con las condiciones de temperatura y presión en las que se ha formado la roca. El grado metamórfico se puede determinar mediante Mineral índice (andalucita, sillimanita, distena, estaurolita, clorita, etc). Hay varios grados:

  • Rocas metamórficas de grado bajo. Formadas a temperaturas por debajo de 200ºC.
  • Rocas metamórficas de grado intermedio. Formadas a una temperatura de entre 200 y 600ºC. Contienen biotita, granate o estaurolita.
  • Rocas metamórficas de grado alto. Formadas a másde 600ºC. Contienen sillimanita.

Facies metamórfica

Una facies metamórfica es un grupo de rocas metamórficas caracterizadas por contener un conjunto de minerales concretos, formados en las mismas de condiciones de presión y temperatura. Cada una de estas asociaciones de minerales sirve para definir la intensidad del metamorfismo. Cada facies toma el nombre de su mineral o roca más característico.

Una facies metamórfica comprende el conjunto de minerales índice que se han formado en un mismo intervalo de condiciones de presión y temperatura.

La aparición de los minerales de una facies depende, más que de la mineralogía de la roca precursora, de la composición química de esta. Es decir, el gabro y la marga tienen distinta mineralogía pero la misma composición química, por lo que originarán el mismo tipo de rocas metamórficas.

Las rocas formadas en un mismo rango de presión y temperatura, limitado por la estabilidad de algunos minerales índice, forman parte de la misma facies mineralógica:

  • Facies de esquistos verdes.
  • Facies de epidota-anfibolitaEn metamorfismo regional.
  • Facies de anfibolita.
  • Facies de granulita.

Facies mineralógica

Woudloper, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

En la facies de esquistos verdes es donde el carbón se transforma en grafito o una roca sedimentaria se convierte en un esquisto.

Un tipo de roca puede tener varios cambios metamórficos, según sea la evolución de la presión y temperatura, se originan nuevos minerales:

  • Metamorfismo directo o prógrado, si la presión o la temperatura, o ambas, aumentan su valor.
  • Metamorfismo inverso o retrógrado, si descienden la presión y/o la temperatura.

Canarias, Julio de 2017, opción B, cuestión 3

3. a). Definir adecuadamente el concepto de facies metamórfica: 0,1 puntos.

b). Determinar adecuadamente los contextos geodinámicos o situaciones geológicas en las que se pueden dar las secuencias de facies metamórficas marcadas con las líneas 1, 2 y 3: 0.3 por línea.

Castilla La Mancha, Junio de 2019, propuesta A, bloque 1, pregunta 5

5ª/0,5 p.) ¿Qué es la blastesis metamórfica?

Extremadura, Julio de 2018, opción A, pregunta 3

3. Concepto de paragénesis mineral y facies metamórfica. 1 punto.

La Rioja, Julio de 2019, opción B, cuestión 2a

2. a) (0,5 puntos) Cuando hablamos de minerales metamórficos se utiliza el concepto de minerales índice. ¿Qué son? ¿Qué nos indican? Pon al menos dos ejemplos.

País Vasco, Julio de 2017, opción b, cuestión 3

Facies metamórficas, condiciones físico-químicas para su génesis.  (1,5 puntos) 

Aragón, Septiembre de 2019, opción A, cuestión 2

C. El metamorfismo es el conjunto de transformaciones físico-químicas sufridas por cualquier tipo de roca como resultado de las variaciones de presión y temperatura en la corteza terrestre. ¿Qué se entiende por facies metamórfica? (0,5 puntos)

Cantabria, Junio de 2021, pregunta 9

9. [1 PUNTO] ¿Qué es el grado metamórfico y cómo se determina? Explique la diferencia entre zona y facies metamórfica.

País Vasco, Junio de 2021, cuestión 3a

El metamorfismo: Facies metamórfica y condiciones físico-químicas de formación. Ayúdate de dibujos y esquemas en el desarrollo del tema.

La Rioja, Julio de 2021, pregunta 6

¿Qué son las facies metamórficas? ¿Qué relación hay entre la foliación y la esquistosidad de las rocas metamórficas?

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