Transformación Geológica: Procesos, Rocas y Aplicaciones del Metamorfismo

Procesos Metamórficos Fundamentales

El metamorfismo implica una serie de transformaciones físicas y químicas que experimentan las rocas preexistentes debido a cambios en las condiciones de presión (P), temperatura (T) y la presencia de fluidos. Estos son algunos de los procesos clave:

• Brechificación: Se produce por presiones dirigidas (tectónicas) asociadas a fallas. La roca se rompe, generando una textura cataclástica característica de las brechas de falla.
• Recristalización: A temperaturas superiores a los 300ºC, las partículas minerales se movilizan y reagrupan, resultando en cristales de mayor tamaño. Un ejemplo clásico es la transformación de caliza en mármol.
• Estructuras Orientadas: Minerales hojosos o planares (como las micas) se orientan perpendicularmente a los esfuerzos de compresión. También se orientan los minerales aciculares o alargados (como anfíboles y piroxenos), dando lugar a la foliación o esquistosidad.
• Deshidratación y Descarbonatación: Minerales hidratados o carbonatados, al aumentar la temperatura, pierden agua y CO₂. Estos componentes se incorporan a los fluidos metamórficos, facilitando las reacciones.
• Reajustes Mineralógicos o Formación de Nuevos Minerales: Los minerales, bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, reaccionan entre sí, dando origen a nuevos minerales estables en esas condiciones. Los cambios mineralógicos pueden ser muy variados.

Tipos de Metamorfismo y su Relación con la Tectónica de Placas

El metamorfismo se clasifica según las condiciones predominantes de presión y temperatura, a menudo ligadas a entornos tectónicos específicos:

• Metamorfismo Dinámico o de Presión

  Se asocia a grandes fallas y ocurre a poca profundidad, caracterizándose por un aumento significativo de la presión sin un incremento notable de la temperatura. Predominan los procesos de rotura o brechificación, formando brechas de falla. En ocasiones, la vitrificación y orientación de los granos dan lugar a rocas nuevas como las milonitas.

• Metamorfismo de Contacto o Térmico

  Se produce por un aumento de la temperatura sin un incremento significativo de la presión, generalmente por el contacto con magmas calientes. Se forma una aureola de contacto de rocas metamórficas alrededor de la intrusión magmática, cuyo espesor varía según la temperatura del magma y su volumen. Predomina la recristalización parcial o total, dando lugar a rocas como las pizarras mosqueadas o cornubianitas, tanto en la corteza continental como oceánica.

• Metamorfismo Regional

  Es el tipo de metamorfismo más extendido y significativo, afectando grandes zonas de la corteza continental. Implica un aumento paralelo de presión y temperatura, lo que permite distinguir varios grados metamórficos: desde bajo grado (formando pizarras) hasta alto grado (generando gneises y migmatitas). Se producen estructuras orientadas y la formación de nuevos minerales. Es característico de zonas de subducción y del metamorfismo de enterramiento en fosas oceánicas.

Rocas Metamórficas: Diversidad y Características

La gran diversidad de rocas metamórficas se debe a la combinación de factores como la roca original (protolito), el tipo y el grado de metamorfismo. Las diferencias principales radican en su textura y composición mineralógica.

Texturas Metamórficas

Las texturas se clasifican generalmente en orientadas (foliadas) y no orientadas (no foliadas):

• Texturas Foliadas (Orientadas):
  • Pizarrosa: Minerales muy pequeños, orientados, que generan planos de exfoliación (pizarrosidad).
  • Esquistosa: Minerales de mayor tamaño, visibles a simple vista, con planos de foliación más groseros (esquistosidad).
  • Gnéisica: Caracterizada por bandas claras (cuarzo y feldespatos) y oscuras (minerales máficos) alternas.
  • Migmatítica: Una textura mixta que combina características de rocas magmáticas granudas y rocas metamórficas orientadas, indicando fusión parcial.
• Texturas No Foliadas (No Orientadas):
  • Granoblástica: Típica del metamorfismo térmico, con granos equidimensionales y sin orientación preferente.
  • Cataclástica: Resultante del metamorfismo dinámico, con fragmentos angulosos de roca y minerales.

Composición y Rocas Originales (Protolitos)

La composición química de la roca original es un factor determinante en la formación de la roca metamórfica final.

• Rocas Silicatadas: Derivadas de rocas ricas en cuarzo y otros silicatos (como arcillas, areniscas, granitos). Son muy abundantes e incluyen:
  • Pizarras: Metamorfismo regional de bajo grado, textura pizarrosa, colores oscuros.
  • Esquistos: Metamorfismo de grado medio, con micas blancas visibles. A menudo se les añade el apellido del mineral más abundante (ej. esquisto de mica).
  • Gneises: Metamorfismo de alto grado, generalmente de color gris claro.
  • Cuarcitas: Derivadas de areniscas cuarzosas, muy duras y cristalinas.
• Rocas Carbonatadas: Menos abundantes, derivadas principalmente de calizas. El ejemplo más conocido es el mármol.
• Migmatitas: Rocas de composición mixta, con componentes magmáticos y metamórficos, formadas por fusión parcial a muy alto grado.

Otras Rocas Metamórficas Relevantes

Además de las mencionadas, existen otras rocas metamórficas con características distintivas:

• Mármol: Procede del metamorfismo de calizas. Presenta una textura granoblástica, color claro, es cristalino y brillante. A veces contiene impurezas que le confieren veteados.
• Cornubianita: Formada por metamorfismo térmico. Es de grano fino, muy cristalina y suele presentar colores oscuros.
• Cuarcita: Resulta del metamorfismo de areniscas cuarzosas. Es una roca muy dura y cristalina, generalmente de color claro.

Aplicaciones y Usos de las Rocas Metamórficas

Las rocas metamórficas han sido utilizadas por la humanidad desde la antigüedad debido a sus propiedades estéticas y físicas:

• Mármol: Desde la antigüedad, ha tenido un uso ornamental destacado en escultura y arquitectura. No se recomienda para exteriores debido a su susceptibilidad a la alteración por contaminación y agentes atmosféricos.
• Gneises y Esquistos: Utilizados también con fines ornamentales, especialmente en revestimientos y pavimentos.
• Pizarras: Tradicionalmente empleadas en techados y cubiertas por su facilidad de exfoliación en láminas delgadas.
• Cuarcitas y Pizarras Cuarzosas: Debido a su dureza y resistencia, se utilizan en construcción de exteriores, pavimentos y como áridos.