Metamorfisme: Factors, Canvis i Tipus de Roques Metamòrfiques

Metamorfisme: Definició i Factors

El metamorfisme és el conjunt de canvis que es produeixen a les roques com a conseqüència de l'augment de la pressió (P) i la temperatura (T).

Factors que Determinen la Roca Resultant

La roca resultant d'un procés metamòrfic depèn de:

• Roca originària: Natura, composició i microestructura primària.
• Metamorfisme: Trajectòria del metamorfisme en P i T, i presència o absència de fluids.

Influència dels Factors Físics

Influència de la Temperatura

La temperatura facilita les reaccions metamòrfiques. La calor prové del mantell i de la desintegració d'isòtops radioactius. El magma és un aport local de calor.

Influència de la Pressió: Tipus d'Esforços

Hi ha diferents tipus de pressió que s'exerceixen sobre les roques:

• Pressió litostàtica: (De la litosfera) Pressió produïda pel pes de la columna de roques que té al damunt. No produeix deformació a les roques, però tendeix a cohesionar-les.
• Pressió d'esforços tectònics: (Moviments tectònics) Pressió més intensa en un sentit que en els altres. És responsable de la deformació de les roques.
• Pressió de fluids: (Interna) Si la pressió dels fluids és superior a la litostàtica, els fluids tendeixen a formar esquerdes i escapar-se. Si és igual o inferior, es formen dins de la roca.

La T i la P es manifesten en un desequilibri de la mineralogia i de la microestructura de la roca, forçant una adaptació a les noves condicions P-T.

Canvis Soferts per les Roques Metamòrfiques

Canvi Microestructural

• Control de la T: Un increment de T provoca la cristal·lització i recristal·lització dels grans.
• Control de la P d'esforços tectònics: Afavoreix el trencament i la disminució de la mida de gra. Genera microestructures dinàmiques (Exemple: bretxa de falla).
• Control mixt (T + P d'esforços tectònics + P litostàtica): Cristal·lització i recristal·lització dels grans controlada per la deformació. Es produeix un increment de la mida de gra, aparellat amb l'increment del metamorfisme.

Canvi Mineralògic

L'efecte combinat de la T, la pressió d'esforços tectònics i la P litostàtica produeix reaccions químiques. Hi ha diversos tipus de reaccions:

• Reaccions sòlid-fluid: Les més importants són les reaccions de deshidratació i descarbonatació. (Exemple: minerals com la mica blanca es transformen en felspat potàssic, alliberant H₂O).
• Reaccions sòlid-sòlid: Amb un increment de T es formen minerals amb volum molar alt i entropia alta. Un increment de P afavoreix el metamorfisme.

Tipus de Metamorfisme

Metamorfisme Regional

Té lloc a les zones de l'escorça terrestre sotmeses a esforços de compressió, on es pleguen i formen serralades. Les roques es transformen per l'acció de la P i la T. Es poden formar diversos tipus de roques metamòrfiques, totes elles caracteritzades per la foliació.

Metamorfisme Tèrmic o de Contacte

Es produeix quan el magma ascendeix des de les zones profundes de la Terra. Això provoca un escalfament de les roques circumdants. En funció de la T, es genera una aurèola metamòrfica (estructura en forma de bandes concèntriques al voltant del magma solidificat).

Roques resultants: cornubianita, marbre, quarsita. Aquestes roques no presenten foliació.

Metamorfisme d'Enterrament

Es dona en materials que es dipositen en una conca i queden soterrats per les capes més modernes. Les roques, sotmeses a pressions creixents, es van transformant. La pressió fa que els cristalls creixin orientats perpendicularment i, per tant, presentin foliació.

Metamorfisme Dinàmic

Té lloc a les roques que es troben en el pla d'una falla. Quan els blocs de roca separats per aquesta fractura es mouen, es produeix un fregament intens i es formen bretxes de falla.

Migmatització

La migmatització indica el límit entre el metamorfisme i el magmatisme. Quan les roques sotmeses a metamorfisme regional i de càrrega assoleixen temperatures molt altes, poden passar a la fase líquida en arribar al punt de fusió.

• Migmatites: Resultat de la fusió parcial de les roques.
• Magma: La roca que es fon i es transforma a causa de la T elevada.
• Anatèxia: Procés de fusió total d'una roca.