Anar al contingut

Roca metamòrfica

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Erro al crear miniatura:
Roca metamòrfica
Erro al crear miniatura:
Quarsita, una roca metamòrfica, de la colecció del museu de l'Universitat de Tartu.

Les roques metamòrfiques (del grec meta, canvi, i morphe, forma, “canvi de forma”)[1] són rocas formades per la modificació d'atres preexistentes en l'interior de la Terra per mig d'un procés cridat metamorfisme. A través de calor i/o pressió, en decorreguts químicament actius es produïx la transformació de roques que sofrixen ajusts estructurals i mineralògics.[2] Els agents del metamorfisme fan possible que roques ígneas, roques sedimentarias o atres roques metamòrfiques, quan queden someses a pressions que van de menys de 1000 a fins a 16 000 bar, a temperaturas que van dels 200 als 1000 °C,[3] i/o a un decorregut actiu, provoquen canvis en la composició de les mateixes, aportant noves substàncies a estes. La roca que es genera dependrà de la composició i textura de la roca original, del temps que esta va estar somesa a els efectos d'el cridat procés metamòrfic, aixina com dels agents del mateix metamorfisme.[1] Al precursor d'una roca metamòrfica se li crida protolito.[4]

Els processos metamòrfics produïxen molts canvis en les roques, entre ells, un aument de la densitat, creiximent de cristals més grans, reorientació dels grans minerals en textures laminares o bandeades i la transformació dels minerals de baixa temperatura en minerals d'alta temperatura.[2] Per açò, hi ha molts modos de classificar convenientment les roques metamòrfiques: Per eixemple, es poden agrupar en amplis tipos litològics; atres criteris estan basats en la textura (a on intervenen les condicions de pressió i temperatura) i la mineralogia, classes químiques, grau de metamorfisme o en el concepte de facies metamòrfiques. Un método senzill i pràctic consistix en prendre en conte el tipo de metamorfisme que va originar a les roques i dividir-les en dos grups principals segons la seua textura, açò és en foliada i no foliada.[1]

Erro al crear miniatura:
Textura foliada: gneis.
  • Textura foliada: La foliación és l'alliniació mineral resultant que proporciona a la roca una textura en làmines o bandes. Esta textura es produïx baix condicions extremes, la pressió provoca que els grans minerals d'una roca no solament es realinean, sino que també recristalicen, lo que fomenta el creiximent de cristals més grans, per lo que moltes roques d'este tipo tenen cristals visibles en bandes, atres cristals de minerals com les micas, recristalizan en una orientació preferent que essencialment és perpendicular a la direcció de les forces compresoras, lo que dona lloc a làmines.[2] Alguns eixemples són la pissarra (en trencar-se s'obtenen làmines), l'esquisto (es trenca en facilitat) i el gneis (format per minerals clars i obscurs).
Erro al crear miniatura:
Textura no foliada: quarsita.
  • Textura no foliada: Estan compostes d'un sol mineral, els cristals del qual es caracterisen per tindre una forma equidimensional, encara que solen tindre foliación, no és apreciable a simple vista.[2] Algunes d'elles són les corneanas, el marbre (aspecte cristalí que es forma per metamorfisme de calcàreas i dolomías), la quarsita (és blanca pero pot canviar per les impurees), la serpentinita (que en transformar-se origina l'asbesto).

Les roques metamòrfiques són un dels tres principals tipos de roques. Es distinguixen de les roques ígneas, que es formen a partir del magma fos, i les roques sedimentarias, que es formen a partir dels sediment erosionats de la roca existent o precipitats químicament dels cossos d'aigua.[5]

Les roques metamòrfiques es formen quan la roca existent es transforma física o químicament a temperatura i/o pressió elevades, sense aplegar a fondre's en gran mida. L'importància del calfament en la formació de roques metamòrfiques va ser observada per primera volta pel naturaliste escocés pioner, James Hutton, qui a sovint es descriu com el pare de la geologia moderna. Hutton va escriure en 1795 que alguns llits rocosos de les Terres Altes d'Escòcia havien segut originalment roques sedimentarias pero que s'havien transformat per la gran calor.[6]

Hutton també va especular que la pressió era important en el metamorfisme. Esta hipòtesis va ser provada pel seu amic, James Hall, qui va sagellar tiza en un recipient a pressió improvisat construït en un canó i ho va calfar en un forn de fundició de ferro. Hall va descobrir que açò produïa un material molt semblat al marbre, en lloc de l'habitual calç viva produïda pel calfament de la tiza a l'aire lliure. Posteriorment, els geólogos francesos varen agregar metasomatisme, la circulació de decorreguts a través de roques enterrades, a la llista de processos que ajuden a provocar el metamorfisme. No obstant, el metamorfisme pot tindre lloc sense metasomatisme ("metamorfisme isoquímico") o a profunditats d'uns pocs centenars de metros a on les pressions són relativament baixes (per eixemple, en el "metamorfisme de contacte").[6]

Els processos metamòrfics canvien la textura o composició mineral de la roca metamorfizada.

Canvis mineralògics

[editar | editar còdic]
Erro al crear miniatura:
Mostra de mà de basalt que mostra una textura de gra fi.
Erro al crear miniatura:
Anfibolita formada per metamorfisme de basalt.

El metasomatisme pot canviar la composició química general d'una roca. Els decorreguts calents que circulen a través de l'espai poroso de la roca poden dissoldre els minerals existents i precipitar nous minerals. Les substàncies dissoltes són transportades fòra de la roca pels decorreguts, mentres que les decorregudes fresca duen noves substàncies. Òbviament, açò pot canviar la composició mineral de la roca.[6]

No obstant, els canvis en la composició mineral poden tindre lloc inclús quan la composició general de la roca no canvia. Açò és possible perque tots els minerals són estables solament dins de certs llímits de temperatura, pressió i ambient químic. Per eixemple, a pressió atmosfèrica, el mineral cianita es transforma en andalucita a una temperatura d'aproximadament Error de Lua: expandTemplate: template "es:formatnum" does not exist.. La andalucita, a la seua volta, es transforma en sillimanita quan la temperatura alcança uns Error de Lua: expandTemplate: template "es:formatnum" does not exist.. Els tres tenen la mateixa composició, Plantilla:Chem2. De la mateixa manera, la forsterita és estable en un ampli ranc de pressió i temperatura en el marbre, pero es convertix en piroxeno a pressió i temperatura elevades en roques més riques en silicat que contenen plagioclasa, en el que reacciona químicament la forsterita.[6]

Moltes reaccions complexes a alta temperatura poden tindre lloc entre minerals sense que es funden, i cada conjunt de minerals produït nos proporciona una pista sobre les temperatures i pressions en el moment del metamorfisme. Estes reaccions són possibles per la ràpida difusió dels àtoms a temperatura elevada. El decorregut dels poros entre els grans minerals pot ser un mig important a través del com s'intercanvien els àtoms.[6]

Canvis texturals

[editar | editar còdic]

El canvi en el tamany de partícula de la roca durant el procés de metamorfisme es diu recristalización. Per eixemple, els chicotets cristals de calcita en la roca sedimentaria de pedra calcàrea i tiza es transformen en cristals més grans en la roca metamòrfica de marbre.[7] En la arenisca metamorfoseada, la recristalización dels grans d'arena de cuarzo originals dona com resultat una quarsita molt compacta, també coneguda com metacuarcita, en la que els cristals de cuarzo, a sovint més grans, estan entrellaçats.[8] Tant les altes temperatures com les pressions contribuïxen a la recristalización. Les altes temperatures permeten que els àtoms i els ions en els cristals sòlits migren, reorganisant aixina els cristals, mentres que les altes pressions provoquen la solució dels cristals dins de la roca en el seu punt de contacte.[9]

Tipos de metamorfisme

[editar | editar còdic]
Artícul principal → Metamorfisme.
Erro al crear miniatura:
Diagrama de pressió-temperatura del metamorfisme.

Els principals tipos de metamorfisme són:

  • Metamorfisme de contacte: El metamorfisme de contacte és el resultat d'un aument de temperatura en les roques encajantes situades en el contacte immediat en intrusions ígneas o per baix de colades de lava de gruixa suficient. Es caracterisa per la cristalisació desordenada de nous minerals metamòrfics, ya que les deformacions són massa dèbils per a produir alliniacions ben marcades dels minerals; les roques produïdes es denominen corneanas.[3] Es dona en circumstàncies tals com l'intrusió de magma en roques ya existents, com plutones, dics o dics concordants. El marbre és un eixemple de roca que es forma per mig d'estos processos.
  • Metamorfisme regional: El metamorfisme regional forma grans regions metamòrfiques característiques de numeroses cadenes montanyoses i d'escuts antics. Típicament, el metamorfisme regional implica un aument de temperatura i de profunditat, que produïx pressions elevades controlades per la profunditat alcançada en la corfa o en el mant i, ademés, una deformació que resulta registrada en les estructures (i/o textures) tectòniques. El metamorfisme de subducció és una forma del metamorfisme regional que es produïx a temperatures baixes (és dir, inferiors a 250 °C) en absència de deformació apreciable.[3] Un eixemple de roca que es forma per mig d'este tipo de procés és la pissarra.
  • El metamorfisme d'impacte: És caracterisat per condicions de temperatura i pressió molt altes i és produït per l'impacte de meteorits. En la superfície açò es pot observar al voltant dels cràters d'impacte. En la superfície llunar el metamorfisme d'impacte és un fenomen molt comú que produïx estructures de deformació típiques com a fractures còniques en les roques. En ser per l'efecte d'un choc d'alta energia, pot produir, en la superfície terrestre, minerals densos que, normalment, solament es formen en les condicions de pressió del mant terrestre.[3]
  • El metamorfisme dinàmic: Este tipo de metamorfisme és una resposta a esforços intensos i es localisa, particularment, en les zones de cisalla, principalment en les zones orogénicas i en les vores de plaques tectòniques.[3]
  • El metamorfisme hidrotermal: implica reaccions químiques provocades per la circulació de decorreguts; està acompanyat, en freqüència, per un canvi de composició química de la roca (substitució o metasomatisme). Entre els metamorfisme hidrotermals, el metamorfisme de fondo oceànic representa l'extensió més àmplia i està localisat pròxim a dorsals oceàniques en expansió. Pel contrari, la majoria del metamorfisme implica pocs canvis químics, llevat la pèrdua de components volàtils i es denomina, per tant, metamorfisme isoquímico.[3]

Minerals metamòrfics

[editar | editar còdic]

En el procés metamòrfic, durant la major part de la recristalización, no canvia la composició química de la roca, (llevat per la pèrdua d'aigua i diòxit de carbono), abans be, els ions disponibles en l'aigua es recombinarán per a formar minerals que siguen estables en el nou ambient. En alguns ambients, no obstant, s'introduïxen nous materials per mig del procés metamòrfic. Per eixemple, la roca adjacent a un gran cos magmático adquirirà nous elements procedents de les solucions hidrotermals (aigua calenta). Molts depòsits metàlics es formen per la deposición de minerals procedents de les solucions hidrotermals.[2]

Este tipo de minerals són els que es formen somesos a altes temperatures associats a processos de metamorfisme. Entre els minerals que es formen per este procés metamòrfic trobem la cianita, estaurolita, silimanita, andalucita i també granates. Atres minerals, tals com olivino, piroxeno, anfíbol, cuarzo, feldespat i mica, poden ser identificats en roques metamòrfiques, pero no són necessàriament resultat del metamorfisme, ya que també es formen durant la cristalisació de roques ígneas. Estos minerals tenen un punt de fusió molt elevat, per tant, són estables a altes temperatures i pressions. Durant estos processos metamòrfics, estes roques poden vore alterada la seua composició química. No obstant, tots els minerals són estables a altes temperatures fins a certs llímits. La presència d'algun tipo de minerals en les roques, segons la seua composició, indica la temperatura i pressió a la que es varen formar.

Algunes roques metamòrfiques

[editar | editar còdic]

La següent llista inclou algunes de les principals roques metamòrfiques.

Roques metamòrfiques
Roca Protolito Mineralés principals Observacions Image
Anfibolita Roques intrusivas bàsiques Anfibolés Erro al crear miniatura:
Corneana Calcàrea, arenisca, pissarra Molt dura, capaç de resistir l'erosió glacial Erro al crear miniatura:
Quarsita Arenisca Cuarzo Es forma per recristalización a altes temperatures i pressió Erro al crear miniatura:
Eclogita Basalt, gabro Granate, piroxeno Resultat d'un metamorfisme intens del basalt o gabro Erro al crear miniatura:
Espilita Basalt Albita, clorita, calcita Es forma en les dorsals centre-oceàniques Erro al crear miniatura:
Esquisto Pissarra, filita >50 % minerals plans i allargats Existixen molts tipos d'esquisto segons els minerals que ho formen Erro al crear miniatura:
Esquisto blau Basalt Glaucofana El seu color blau es deu a la presència de glaucofana Erro al crear miniatura:
Filita Lutita, pissarra Moscovita, cuarzo, clorita Metamorfisme intermig entre les pissarra i el esquisto Erro al crear miniatura:
Gneis Roques ígneas o sedimentarias Cuarzo, feldespat, mica Presenta bandes, en capes alternes de minerals clars i obscurs Erro al crear miniatura:
Granulita Basalt Piroxeno, plagioclasa, feldespat Metamorfisme d'altes temperatures; comú en dorsals oceàniques Erro al crear miniatura:
Marbre Calcàrea Calcita Important roca ornamental; el Taj Mahal està fet de marbre Erro al crear miniatura:
Migmatita Presenta vetes sinuoses, frut del seu alt grau de metamorfisme Erro al crear miniatura:


Referències

[editar | editar còdic]
  1. 1,0 1,1 1,2 SERVICI GEOLÒGIC MEXICÀ. «archive. org/web/20161111165934/http://portalweb. sgm. gob. mx/museo/rocas/rocas-metamorficas ROQUES METAMORFICAS». SERVICI GEOLÒGIC MEXICÀ. Archivat des d'el sgm. gob. mx/museo/rocas/rocas-metamorficas original, el 11 de novembre de 2016. Consultat el 15 de novembre de 2016.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 TARBUCK I LUgENS (1999). CIÈNCIES DE LA TERRA, PRENTICE HALL, pp. 154-157, G-18.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 YARDLEY, MCKENZIE I GUILFORD. ATLES DE ROQUES METAMÒRFIQUES I LES SEUES TEXTURES, MASON, pp. 1-15.
  4. gsw. edu/faculty/bcarter/physgeol/metrx/plith. htm PROTOLITHS gsw. edu/faculty/bcarter/physgeol/metrx/plith. htm archivat en Wayback Machine. per Burt Carter, Geòrgia Southwestern State University.
  5. org/details/earththroughtime00unse/page/57 The earth through clave, 9th edició, Hoboken, N. J.: J. Wiley, p. 57. ISBN 9780470387740.
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 Yardley, 1989.
  7. Yardley, 1989, p. 127, 154.
  8. «Metaquartzite», org/details/glossaryofgeolog0000unse_k9a5 Glossary of geology., Fourth edició, Alexandria, Virginia: American Geological Institute. ISBN 0922152349.
  9. Yardley, 1989, p. 154-158.

Bibliografia

[editar | editar còdic]

Enllaços externs

[editar | editar còdic]

Commons