Metamorfisme: Tipus, Canvis i Processos Geològics

Canvis Fisicoquímics en el Metamorfisme

Canvis fisicoquímics sense reacció química: Inclouen canvis en els minerals i en l'estructura de la roca. T₀ representa les condicions inicials de formació de la roca, mentre que T_i representa les condicions posteriors que provoquen canvis fisicoquímics en els minerals.

Canvis amb reacció química: A partir de canvis en les condicions ambientals, es formen nous minerals amb una fórmula química diferent.

Metasomatisme: Es produeix quan circulen fluids en dissolució per l'interior de la roca. Aquests fluids reaccionen amb els minerals existents, provocant canvis en la composició de la roca.

Canvis Texturals

• Augment de temperatura (Tª): Provoca un augment del volum dels cristalls (recristal·lització).
• Augment de pressió (P): Predomina l'aplanament dels cristalls, especialment sota pressió litostàtica. L'orientació dels cristalls es disposa perpendicularment a la direcció de la pressió.
• Foliació: Es manifesta en diferents graus (clivatge, esquistositat, gneisossitat), de menor a major intensitat.

Tipus de Metamorfisme

Metamorfisme Regional

Afecta zones sotmeses a compressió, com ara les zones de subducció on es formen serralades. És el resultat de l'acció combinada de la pressió i la temperatura, i genera roques amb foliació. Es classifica segons el grau:

• Metamorfisme suau (Epizona): És el més superficial i dóna lloc a la formació de pissarres.
• Metamorfisme mitjà (Mesozona): Es produeix a més profunditat, formant esquists i amfibolites.
• Metamorfisme alt (Catazona): És el més profund, generant gneis i migmatites.
• Anatèxia: És el límit on es produeix la fusió total o parcial de la roca. Es formen migmatites (roques mixtes amb parts foses i parts metamòrfiques). Aquest límit s'anomena "límit liquidus".

Metamorfisme Tèrmic o de Contacte

Es produeix quan una intrusió magmàtica entra en contacte amb una roca encaixant. Es formen diferents minerals segons les condicions de temperatura i pressió. Les roques resultants no presenten foliació, però poden mostrar bandeigs a causa del moviment dels ions. Es poden produir casos de metasomatisme a causa dels fluids presents en el magma i les substàncies dissoltes. La recristal·lització és comuna a causa de l'augment de temperatura. Com més gran és el grau d'intrusió, més amples són les bandes de l'aurèola metamòrfica que es forma al voltant de la intrusió.

Metamorfisme d'Enterrament

Té lloc durant la sedimentació a les conques sedimentàries. La subsidència (enfonsament progressiu dels estrats) provoca un augment de la pressió a causa del pes dels sediments. Els cristalls que es formen s'orienten perpendicularment a la direcció de la pressió.

Metamorfisme Dinàmic

Es produeix quan l'augment de pressió és més gran que l'augment de temperatura. Té lloc al pla de falla. Les falles amb desplaçament, a causa de la pressió i la temperatura, trituren les roques, creant bretxes i farines de falla. Amb temperatures més elevades, aquests materials poden patir cimentació, donant lloc a una estructura final anomenada milonita.

Orogènesi

L'orogènesi és el procés de formació de grans serralades muntanyoses. Aquestes serralades presenten relleus longitudinals, estructures tectòniques compressives, activitat magmàtica, escorça engruixida i presència de fòssils marins procedents de conques oceàniques.

Processos Previs a l'Orogènesi

• Període inactiu: Una conca sedimentària es troba en el marge continental, rebent aportacions de sediments del continent.
• Subsidència: La pressió augmenta a causa del pes dels sediments acumulats. Domina la sedimentació i l'erosió.

Inici de l'Orogènesi

L'orogènesi s'inicia per canvis en els materials fosos de l'astenosfera. Els moviments cíclics d'aquests materials provoquen l'activació del marge continental inactiu. Es produeix l'aportació de materials i la formació d'estructures volcàniques, com ara arcs d'illes. Aquesta fase inicial s'anomena "orogènesi del primer estadi".

Nivells estructurals durant l'orogènesi:

• Nivell superior: Es formen falles, encavalcaments i mantells de corriment.
• Nivell mitjà: Presenta una plasticitat baixa, amb plecs i plecs de falla.
• Nivell inferior: Mostra una alta plasticitat, amb metamorfisme, migmatització (fins al límit solidus) i anatèxia.