Facies metamórficas

No todo el metamorfismo tiene lugar bajo las mismas condiciones físicas. Por ejemplo, las rocas llevadas a gran profundidad debajo de una cadena montañosa sufren un metamorfismo más intenso que las rocas más cercanas a la superficie.

Grado metamórfico

Los geólogos usan el término grado metamórfico de una manera algo informal para indicar la intensidad del metamorfismo, es decir, la cantidad o el grado de cambio metamórfico.

Para proporcionar una indicación más completa de la intensidad del metamorfismo, los geólogos usan el concepto de facies metamórficas (figura 1).

La clasificación del grado metamórfico depende principalmente de la temperatura, porque la temperatura juega un papel dominante en la determinación de la recristalización y neocristalización durante metamorfismo

Las rocas metamórficas que se forman a temperaturas relativamente bajas (entre aproximadamente 250 ° C y 400 ° C) son rocas de bajo grado, y las rocas metamórficas que se forman a temperaturas relativamente altas (aproximadamente a 600 ° C) son rocas de alto grado.

Las rocas metamórficas de grado intermedio se forman a temperaturas entre estos dos extremos (figura 2).

Los diferentes grados de metamorfismo producen diferentes conjuntos de minerales (ensamblajes) metamórficos. A medida que aumenta el grado, la recristalización y la neocristalización tienden a producir granos más gruesos y nuevos conjuntos de minerales que son estables a temperaturas y presiones más altas (figura 3).

Los geólogos descubrieron que la presencia de ciertos minerales, conocidos como minerales índices, en una roca indica el grado metamórfico aproximado de la roca metamórfica. La línea en un mapa a lo largo de la cual aparece por primera vez un mineral índice se denomina isogrado.

Todos los puntos a lo largo de un isogrado tienen aproximadamente el mismo grado metamórfico. Las zonas metamórficas son regiones entre dos isogrados; las zonas se nombran después de un mineral índice que no estaba presente en la zona previa de menor grado.

Facies Metamórficas

Los geólogos se dieron cuenta que las rocas metamórficas, en general, no consisten en una mezcolanza de minerales formados en diferentes momentos y en diferentes lugares, sino que consisten en un conjunto distinto de minerales que crecieron en asociación entre sí a una determinada presión y temperatura.

Parecía ser que los ensamblajes representan más o menos una condición de equilibrio químico.

Los geólogos también determinaron que el ensamblaje mineral específico en una roca metamórfica depende de las condiciones de presión y temperatura, y de la composición del protolito.

Este descubrimiento llevó a los geólogos a proponer el concepto de facies metamórficas.

Las facies metamórficas corresponden a un conjunto de minerales metamórficos indicativos de un cierto rango de presión y temperatura.

Cada conjunto específico en una facie refleja la composición original del protolito.

De acuerdo con esta definición, una facie metamórfica dada incluye varios tipos diferentes de rocas que difieren entre sí en términos de composición química y, por lo tanto, de contenido mineral, pero todas las rocas de una facie determinada se formaron en las mismas condiciones de temperatura y presión.

Los geólogos reconocen varias facies, de las cuales las principales son zeolita, hornfels, esquisto verde, anfibolita, esquisto azul, eclogita y granulita.

Los nombres de las diferentes facies se basan en una característica distintiva o mineralógica que se encuentra en algunas de las rocas metamórficas correspondiente a la facie.

Podemos representar las condiciones aproximadas bajo las facies metamórficas formadas mediante el uso de un gráfico de temperatura a presión (Fig. 1).

Cada área del gráfico, etiquetada con un nombre de facies, representa el rango aproximado de temperaturas y presiones en que se forman los conjuntos de minerales característicos de esa facies en particular.

Por ejemplo, una roca sometida a la presión y temperatura en el punto A (4.5 kbar y 400 ° C) desarrolla un ensamblaje mineral característico de las facies de esquistos verdes.

También, en el gráfico se puede representar los gradientes geotérmicos de diferentes regiones de la corteza.

Debajo de las cordilleras, por ejemplo, el gradiente geotérmico pasa a través de las facies de zeolita, esquisto verde, anfibolita y granulita.

Por el contrario, en el prisma de acreción que se forma en una zona de subducción, la temperatura aumenta lentamente a medida que aumenta la profundidad, por lo que se pueden formar conjuntos de esquistos azules.