Facies y Rocas Metamórficas
Una facies metamórfica agrupa un conjunto de rocas metamórficas distintas que han soportado presiones y temperaturas similares. Dos rocas iniciales diferentes que hayan sido sometidas a condiciones de metamorfismo similares, darán lugar a dos rocas metamórficas distintas con la mayoría de minerales diferentes, pero con algunos idénticos. Aunque las texturas principales de las rocas metamórficas provienen en su mayoría de rocas magmáticas, sedimentarias o metamórficas preexistentes, normalmente se distinguen los siguientes tipos:
Textura Granoblástica
Equivale a la textura granulada de las rocas magmáticas, donde los minerales presentan dimensiones similares.
Textura Porfiroblástica
Corresponde a la textura porfídica de las rocas filonianas, donde aparecen grandes cristales rodeados por otros más pequeños.
Textura Cristaloblástica
Es propia de minerales recristalizados.
Tipos de Metamorfismo
Aunque la temperatura, la presión y los fluidos se encuentran presentes al mismo tiempo en la mayor parte de los procesos metamórficos, no intervienen con la misma intensidad en todos los casos. Dependiendo de los valores de estos agentes, podemos hablar de tres tipos de metamorfismo: metamorfismo de presión, en el que la presión interviene en mayor proporción que la temperatura; metamorfismo térmico, donde la temperatura desempeña un papel muy superior a la presión; y metamorfismo regional, donde los dos factores actúan con gran intensidad.
Metamorfismo de Presión (Dinamometamorfismo)
Tiene lugar normalmente en zonas poco profundas de la corteza terrestre donde se producen fallas y en las que no hay temperaturas muy elevadas. En estos puntos, las presiones dirigidas pueden ser muy fuertes como consecuencia de los movimientos de los bloques, por lo que este tipo de metamorfismo se denomina también dinamometamorfismo. Las rocas formadas por una presión dirigida muestran fundamentalmente los efectos de la brechificación y esquistosidad. Se suelen distinguir dos zonas de dinamometamorfismo: la zona de brechas, que presenta presiones relativamente pequeñas, y la zona de milonitas, con presiones elevadas.
Metamorfismo Térmico (Metamorfismo de Contacto)
Se produce cuando aumenta la temperatura a la que está sometida una roca, siempre que este aumento no vaya acompañado de una elevación considerable de la presión. El ejemplo mejor conocido de este tipo de metamorfismo se da cuando una roca magmática entra en contacto con otra generada a baja temperatura, lo que puede ocurrir por intrusión de un magma, por contacto entre la lava magmática y el sustrato, o en las proximidades de un filón. En estos casos, el metamorfismo térmico se denomina metamorfismo de contacto, y donde se producen los procesos metamórficos típicos del aumento de la temperatura, como son la deshidratación, la recristalización, los reajustes mineralógicos y, sobre todo, el metasomatismo.
Metamorfismo Regional o Dinamotérmico
Se llama así porque afecta a regiones continentales extensas y origina rocas con una mineralogía típicamente metamórfica y textura esquistosa, como son las pizarras, los gneises y los esquistos. El metamorfismo regional se produce cuando los tres agentes causantes de los procesos metamórficos (temperatura, presión y fluidos) actúan de forma simultánea. Las modificaciones que las rocas iniciales experimentan a veces son de tal magnitud que resulta muy complicado reconocerlas.
- Si las presiones y las temperaturas son muy elevadas, la roca inicial puede llegar a fundirse parcialmente y originar otras rocas de características intermedias entre las metamórficas y las magmáticas, que reciben el nombre de migmatita. Cuando la roca se funde por completo, se forma el magma.
Yacimientos Minerales Asociados al Metamorfismo
Al igual que ocurre con las rocas ígneas, hay depósitos naturales de minerales formados por metamorfismo, que son objeto de explotación por el interés económico que tienen. Entre ellos abundan los yacimientos de tamaño y forma irregular con sulfuros, óxidos, grafito y otros minerales.
Metamorfismo y Tectónica de Placas
La tectónica de placas permite distinguir cuatro regiones de la corteza terrestre donde tiene lugar el metamorfismo:
Metamorfismo de Corteza Continental
Como el grosor de la corteza continental es muy variable, se pueden dar diversos tipos de metamorfismo. En las regiones más profundas de esta corteza, las presiones y las temperaturas pueden ser muy elevadas; por esta razón, el metamorfismo es de grado muy alto.
Metamorfismo de Fondos Oceánicos
En las dorsales, el flujo térmico originado por la salida del magma genera un metamorfismo esencialmente térmico.
Metamorfismo de Márgenes Compresivos
En estos límites de placas, la corteza oceánica experimenta subducción debajo de otra corteza, lo que propicia las condiciones para un metamorfismo regional intenso.
Metamorfismo de Fallas Transformantes
Como en este tipo de límite entre placas, los bloques se desplazan horizontalmente, se genera un metamorfismo de presión (dinamometamorfismo).
Sedimentación y Rocas Sedimentarias
Las rocas ígneas y metamórficas son, como habíamos visto, las más abundantes de la corteza terrestre, debido a que las altas presiones y temperaturas en la profundidad propician su formación. Estas condiciones no existen normalmente en la superficie terrestre, por lo que son especialmente abundantes otro tipo de rocas denominadas sedimentarias. En la mayoría de los casos, las rocas sedimentarias se encuentran en capas planas, llamadas estratos, en el lugar donde se formaron.
Origen de las Rocas Sedimentarias
Los agentes geológicos externos, como la atmósfera, el viento, el agua y el hielo, destruyen continuamente las rocas cercanas a la superficie terrestre, fenómeno conocido como denudación. Una de las consecuencias de estos procesos de destrucción, que reciben el nombre de erosión, es la formación de partículas de tamaño variable que pueden ser trasladadas a un lugar distinto de aquel en que se encontraban y que se conoce como cuenca de sedimentación. Los materiales depositados en una cuenca de sedimentación se llaman sedimentos, y a partir de estos se forman las rocas sedimentarias, que solo existen en las zonas superficiales de la Tierra. Los sedimentos que se acumulan en las cuencas de sedimentación están constituidos por los siguientes elementos:
- Trozo de roca preexistente de tamaño variable.
- Minerales sueltos.
- Cristales de sustancias que se encuentran disueltas en el agua y precipitan.
- Restos de animales y vegetales que habitaban en la cuenca.
Diagénesis
Con el paso del tiempo, los sedimentos depositados en las cuencas de sedimentación suelen experimentar una serie de transformaciones más o menos intensas que los convierten en rocas sedimentarias, aunque muchas veces los sedimentos sin transformar son considerados también como rocas sedimentarias. El conjunto de estas transformaciones se designa con el nombre de diagénesis o litificación. La fórmula Sedimentación + Diagénesis = Roca Sedimentaria resume este proceso. La diagénesis comprende esencialmente dos procesos: la compactación y la cimentación.
Compactación
Consiste en la pérdida de volumen de los sedimentos al reducirse el tamaño de los poros existentes entre los fragmentos. La compactación se debe generalmente al peso que ejercen las capas de sedimentos superiores sobre los inferiores en la cuenca de sedimentación. Así, un sedimento compuesto por arenas tiene alrededor de un 50% de poros, mientras que si ha experimentado compactación, su porosidad puede ser inferior al 30%.
Cimentación
Consiste en la unión más o menos firme de los fragmentos que integran los sedimentos. Se debe a que por los poros de los sedimentos circulan a menudo disoluciones acuosas que llevan materiales que pueden cristalizar en los huecos, por lo que la cimentación termina por consolidar una roca. Los principales cementos son de CaCO3 (calcáreo) o SiO2 (silíceo). A veces, los sedimentos quedan unidos débilmente por una serie de minerales microscópicos del grupo de las arcillas. Cuando esto ocurre, se dice que la roca sedimentaria presenta una matriz arcillosa. Como consecuencia de la diagénesis, es posible diferenciar en las rocas sedimentarias tres tipos de materiales constituyentes:
Trama
: Es el conjunto de partículas que componen la parte esencial y más abundante de la roca.Matriz
: Está integrada por el conjunto de partículas más finas, generalmente arcillosas, que se han depositado en los poros de la trama.Cemento
: Es el material cristalizado en los poros de la trama.
Las Rocas Sedimentarias y sus Clases
Las rocas sedimentarias se pueden dividir en detríticas (de origen mecánico) y no detríticas (de origen químico u orgánico). Esta clasificación depende de si los sedimentos son detríticos o bioquímicos. Como los sedimentos bioquímicos están formados por sedimentos químicos y por restos de seres vivos, todavía persiste una división de las rocas no detríticas en rocas químicas y rocas orgánicas, aunque en realidad la mayoría están constituidas por ambos tipos de sedimentos. Podemos dividir las rocas sedimentarias en:
Rocas Detríticas
Están formadas por fragmentos de otras rocas o por minerales que han sido arrancados de las rocas por erosión y transportados durante un trayecto de longitud variable para ser depositados finalmente en una cuenca de sedimentación. Estas rocas se clasifican teniendo en cuenta el tamaño medio de sus fragmentos.
Ruditas
Son rocas cuyos fragmentos tienen un tamaño superior a 2 mm. Pueden tener morfología angulosa si han tenido un transporte corto o redondeada si han tenido un transporte largo.
Arenitas
Constan de fragmentos cuyo tamaño medio está comprendido entre 2 y 0.06 mm.
Lutitas
Están constituidas por minerales de tamaño microscópico.
Rocas No Detríticas
Están compuestas tanto por sedimentos químicos (es decir, por cristales de sustancias solubles en agua) como por restos de seres vivos. Los principales grupos de rocas que tienen este origen son:
Rocas Carbonatadas
Pueden formarse por cristalización directa de los carbonatos en las cuencas sedimentarias acuáticas, por acumulación de restos duros de animales (conchas, esqueletos, etc.) o por ambos procesos al mismo tiempo. Son rocas muy abundantes, ya que suponen más del 20% de las rocas sedimentarias.
Rocas Silíceas
Se incluyen en este grupo todas las rocas sedimentarias constituidas por sílice que no son detríticas y que proceden de organismos con esqueletos o conchas silíceas. Forman un grupo de aspecto y génesis muy variado.
Evaporitas
Se forman por la evaporación del agua que contiene sales solubles. Se originan en albuferas, mares interiores y lagos, siempre que la evaporación sea muy intensa.
Carbones
Son rocas de color oscuro, ligeras y combustibles, que se originan por acumulación de restos vegetales.
Petróleo
Es una mezcla compleja de sustancias sólidas, líquidas y gaseosas, de color oscuro, más ligera que el agua, que se quema con facilidad y que produce gran cantidad de energía calorífica. Se encuentra en el interior de estratos rocosos que lo retienen, ya que tiende a salir por su ligereza. Se cree que el petróleo procede de la transformación de sedimentos formados por plancton, bacterias y plantas, que se acumularon en mares cerrados.