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2. AMBIENTE METAMÓRFICO.
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El metamorfismo es el conjunto de
reacciones en estado sólido que afectan a una roca
sometida a unas condiciones de presión y temperatura
diferente a las de su origen. Cuando el cambio tiene
lugar en las condiciones de composición (entrada de fluidos),
recibe el nombre de metasomatismo.
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2.1. Los factores del metamorfismo.
En el metamorfismo se produce el cambio en una o varias de las
condiciones de origen de las rocas, presión, temperatura o composición.
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* Presión: La presión aumenta de forma gradual con
la profundidad, debido al peso de la columna de rocas
que se sitúa en la parte superior. El enterramiento y
los movimientos tectónicos (colisión continental, zonas
de subducción) pueden hacer variar la presión a la que
está sometida una roca.
* Temperatura: La temperatura también aumenta con
la profundidad (gradiente geotérmico), pero puede verse
afectada por otros procesos, como la existencia zonas del
manto más calientes (zonas de dorsal, puntos calientes) o
el ascenso de magmas.
El conocimiento de los intervalos de presión y temperatura
en los que se producen estas transformaciones reacciones ha
permitido establecer las facies metamórficas (conjunto de
rocas metamórficas recristalizadas en un mismo intervalo de
presión y temperatura).
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Las facies metamórficas se pueden agrupar en:
Facies de alta presión: aumento de la presión
manteniendo bajas temperaturas. Características
de zonas de colisión continental reciente, o del
prisma de acreción en las zonas de subducción. Facies de Esquistos azules y Eclogitas.
Facies de alta temperatura: aumento de la temperatura
y manteniendo bajas presiones. Características de
las zonas próximas a una intrusión plutónica
(metamorfismo de contacto). Facies de Corneanas
(epidóticas, hornbléndicas piroxénicas, y
sanidínicas, según aumentamos la temperatura)
Facies intermedias: aumento simultáneo de presión
y temperatura. Características del metamorfísmo
regional. Facies de Zeolitas, Prehnita- Pumpellita,
Esquistos verdes, Anfibolitas, y Granulitas.
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El aumento de temperatura y presión puede
dar lugar a la fusión de la roca, bien parcialmente,
produciendo un bandeado, o de forma total. Cuando esto
último sucede se dice que se ha producido anatexia.
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* Composición: Por lo general, se acepta que el metamorfismo
es un proceso isoquímico (no hay introducción de componentes
externos a la roca) y se produce por cambios de presión y
temperatura. Pero, en determinadas situaciones, el metamorfismo
se produce por la introducción de componentes extraños a la roca
(metamorfismo aloquímico o metasomatismo). En las últimas fases
de la consolidación magmática, se produce la emisión de fluidos,
con una composición rica en volátiles que pueden reaccionar con la
roca encajante. Este fenómeno también se produce por la circulación
de agua subterráneas en las proximidades de un magma.
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2.2. Reacciones metamórficas.
Las reacciones en el metamorfismo, cuando se producen
por cambios en presión y temperatura, se pueden considerar
como un sistema cerrado (los elementos que intervienen son
componentes ya existentes en la roca). Estas reacciones
quedan registradas en los minerales de las roca y nos
indican las condiciones en que ha tenido lugar el metamorfísmo.
* Reacciones en estado sólido: Al desestabilizarse un mineral
y reorganizarse su estructura, salen componentes que tienden a
ingresar en minerales en formación por difusión en estado sólido.
Un ejemplo que nos marca el paso a un metamorfísmo de alta
presión es la transformación de la albita en jadeita y cuarzo:
Un caso especial de reacciones en estado sólido
son las transformaciones polimorfas en las que sólo se
produce un cambio estructural en el mineral sin cambio
de composición. El ejemplo típico es el triplete de
minerales formado por la Andalucita, la Sillimanita y
la Distena (o cianita) de composición los tres Al2SiO5.
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Distena
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Andalucita
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Sillimanita
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La andalucita es la forma cristalizada a alta temperatura
y baja presión, la distena, a alta presión y baja temperatura,
y la sillimanita, a alta presión y temperatura.
* Reacciones con el agua intergranular: Son reacciones que tienen
lugar entre los minerales y una fase fluida.
Ciertas reacciones
liberan el agua estructural contenida en
algunos minerales, por
ejemplo:
Esta agua con iones disueltos va a acelerar ciertas reacciones
(se producen más rápido que por difusión en estado sólido). Un ejemplo
de estas reacciones son las reacciones de sustitución:
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