Las rocas metamórficas
El metamorfismo
Tres tipos de rocas metamórficas, de izqda. a drcha.: micacita, mármol y cuarcita.
La expresión metamorfismo define todo tipo de transformaciones de rocas en estado sólido que tienen lugar en el interior de la corteza terrestre.
Bajo los efectos del metamorfismo, una roca determinada cambia parcialmente o por completo sus características estructurales, físicas y químicas, hasta el punto de convertirse en una roca completamente diferente.
Distintos tipos de sustancias pueden convertirse en rocas metamórficas:- Elementos nativos o sustancias químicas puras.
- Compuestos minerales aislados.
- Rocas ígneas o magmáticas (ver t7).
- Rocas sedimentarias (ver t9).
- Otras rocas metamórficas.
Las nuevas rocas resultantes de la transformación poseen una serie de características particulares:
- Estructura cristalina, formada por cristales interconectados entre sí y que suelen mostrar una orientación bien definida.
- Localización profunda, ya que estas rocas suelen formarse en capas internas de la litosfera. Sólo aparecen en la superficie en zonas muy antiguas y erosionadas.
- Agrupamiento en grandes masas rocosas.
Niveles de metamorfismo
El metamorfismo no actúa siempre de la misma manera. Existen diferencias de nivel o grado, dependiendo de las características ambientales y geológicas del entorno. A grandes rasgos se distinguen dos niveles de metamorfismo:
- Grado bajo: es similar a la diagénesis o cambios experimentados en las rocas sedimentarias.
- Grado alto: próximo a la fusión de las rocas, aunque sin llegar a dejar el estado sólido.
Hasta cierto punto, el metamorfismo es un proceso intermedio entre la sedimentación y el magmatismo, y en ocasiones resulta difícil delimitar cuándo una roca se ha formado por transformación o por otro mecanismo.
Tipos de metaformismo
Existen tres tipos básicos de procesos metamórficos:
- Metamorfismo de presión o dinámico: grandes presiones, dirigidas en un sentido determinado, actúan sobre las rocas. Suele producirse en las proximidades de la superficie terrestre y da lugar a rocas muy fragmentadas, como las milonitas y las brechas.
- Metamorfismo de contacto o térmico: se produce cuando las temperaturas aumentan debido a la cercanía, o incluso al contacto, de una bolsa o corriente de magma. El metamorfismo es mayor en las zonas de máxima temperatura, y disminuye a medida que se aleja el foco calorífico. Genera rocas compactas y de grano fino, habitualmente dispuestas como una «aureola metamórfica» alrededor del magma solidificado.
- Metamorfismo regional o termodinámico: afecta a grandes masas rocosas e implica una actuación combinada de altas presiones y temperaturas. En algunos casos se relaciona con los procesos de formación de montañas (orogénesis).
Clasificación de las rocas metamórficas
Existen varios criterios para clasificar las rocas metamórficas, tales como su composición química o mineralógica, su localización o su edad, aunque el sistema más utilizado en geología es el de la textura.
En el caso de las rocas metamórficas, el término textura se refiere a la orientación de los granos, no al tamaño, y permite distinguir dos grandes grupos:
- Rocas con foliación: los minerales se disponen en capas paralelas. Dentro de este tipo de rocas se distinguen, de mayor a menor grado de metamorfismo, pizarras, filitas, esquistos y neis.
- Rocas sin foliación: tienen estructura granular. Los tipos principales son cuarcitas, mármoles y anfibolita.
Diagrama del origen de diversas rocas metamórficas muy comunes.
Factores que influyen en el metamorfismo
Tres elementos determinantes influyen en los procesos metamórficos de formación de rocas: la temperatura, la presión y la presencia o no de fluidos. Los procesos de alta presión son característicos del metamorfismo de grado bajo, mientras que las temperaturas elevadas actúan en el metamorfismo de grado alto. La existencia de fluidos como el agua o el dióxido de carbono agilizan las reacciones químicas al actuar como catalizadores.
Tipos de deformación de las rocas
Durante el proceso metamórfico, las rocas, además de cambiar su composición química, pueden variar su forma física, produciéndose lo que se llama una «deformación ». Las deformaciones pueden ser de tres tipos: elásticas, plásticas y frágiles. Las rocas elásticas suelen recuperar su forma original una vez agotadas las fuerzas que actuaban sobre ellas; en el caso de las rocas plásticas la deformación es permanente; por último, las rocas de estructura frágil se rompen y astillan debido a su rigidez.
Efectos de las fuerzas geológicas sobre las masas rocosas
Las fuerzas naturales, especialmente los movimientos de las placas tectónicas, generan enormes tensiones que actúan sobre las rocas, deformándolas y generando fracturas y pliegues. Este tipo de roturas y deformaciones puede aparecer en todo tipo de rocas, aunque es frecuente la asociación a masas metamórficas, debido a los intensos cambios físicos y químicos producidos por las fuerzas en juego.
Vocabulario
Esfuerzo: cantidad de fuerza aplicada por unidad de superficie de una roca. Su unidad es el bar.
Fractura: zona en la que se rompen las rocas debido a las tensiones circundantes o a la excesiva rigidez de los materiales.
Falla: fractura en la que el desplazamiento de los bloques a ambos lados del plano de rotura es paralelo.
Diaclasa: grietas o fisuras que aparecen en la mayor parte de las rocas.
Pliegue: deformación de una masa de rocas, formando una doblez en la dirección de las fuerzas dominantes. Los pliegues pueden ser monoclinales (una sola inflexión), anticlinales (curvados hacia arriba) y sinclinales (curvados hacia abajo). Si las tensiones son demasiado fuertes, el estrato rocoso puede romperse y aparece entonces una fractura.