Rocas Metamórficas

El Metamorfismo es el conjunto de reacciones en estado sólido que afectan a una roca sometida a presión y/o temperatura diferente a las de su origen. Involucra los siguientes procesos: crecimiento de nuevos minerales, recristalización y cambios estructurales.

Factores y Conceptos Clave del Metamorfismo

• Factores: Composición de la roca madre, presión, temperatura y esfuerzos.
• Metasomatismo: Ocurre cuando el cambio tiene lugar en las condiciones de composición química de la roca.
• Paragénesis Mineral: Asociación de minerales estables en un mismo intervalo de tiempo y temperatura.
• Temperatura: Aumenta con la profundidad. El calor afecta a todos los materiales terrestres, en especial a los formados en ambientes de baja temperatura.
• Presión: Aumenta con la profundidad. Las rocas enterradas están sometidas a una presión de confinamiento, donde las fuerzas se aplican por igual en todas direcciones. También pueden estar sometidas a la presión dirigida, que es una presión de fuerza no uniforme.
• Facies Metamórficas: Grupo de rocas caracterizadas por un conjunto de minerales que alcanzaron el equilibrio por las condiciones de su formación. Ejemplo: blueschist.
• Fluidos Químicamente Activos: Fluidos compuestos por agua y CO₂, que provocan cristalización.

Texturas Metamórficas

Las texturas metamórficas se clasifican según la presencia o ausencia de foliación.

Foliación

La Foliación es la disposición planar o semiplanar y paralela de los granos minerales o los rasgos estructurales del interior de la roca. Las rocas que la presentan sufren metamorfismo regional y es provocada por esfuerzos compresivos.

La foliación se puede desarrollar por:

1. Cambios de forma en granos equidimensionales a formas alargadas que se alinean en cierta orientación.
2. Rotación de los granos minerales alargados o de hábito planar hacia una nueva orientación.
3. Recristalización de los minerales para formar nuevos granos que crecen en la dirección de cierta orientación.

Tipos de Texturas Foliadas

• Pizarrosidad: Minerales comunes (cuarzo, moscovita y clorita) que no se pueden distinguir a simple vista.
• Esquistosidad: Se desarrolla bajo regímenes de presión y temperatura más extremos. Los granos de mica y clorita crecen más, se ven a simple vista y son alargados.
• Bandeamiento Gnéisico: La foliación se produce por bandas de diferentes grupos minerales.

Tipos de Texturas No Foliadas

Están compuestas generalmente de un solo mineral. Ejemplos: Mármol (composición: calcita), Cuarcita (composición: cuarzo), cornuvianita, serpentinita, metaconglomerados.

Ambientes Metamórficos

• Metamorfismo de Contacto: Ocurre cuando una roca está en contacto con un cuerpo magmático. Se caracteriza por alta temperatura y baja presión.
• Metamorfismo Hidrotermal: Ocurre cuando el agua caliente circula a través de la roca y produce alteración química. Se caracteriza por alta temperatura y baja presión.
• Metamorfismo Regional: Incrementa la presión y la temperatura. El mayor volumen de rocas metamórficas se produce por este ambiente.

Deformación de la Corteza Terrestre

La Corteza es la capa más externa de la Tierra. Es rígida en la parte superior y dúctil en la parte inferior.

Conceptos de Esfuerzo y Deformación

• Esfuerzo: Cantidad de fuerza aplicada sobre un área determinada.
• Presión de Confinamiento: El esfuerzo se aplica uniforme en todas direcciones. Disminuye el volumen y, por lo tanto, aumenta la densidad.
• Esfuerzo Diferencial: El esfuerzo actúa en diferentes direcciones. Ejemplos: esfuerzos compresivos, tensionales y de cizalla.
• Deformación: Es el cambio de forma y/o volumen de una unidad de roca causada por el esfuerzo.

Etapas de la Deformación

1. Deformación Elástica: Cuando finaliza el esfuerzo, la roca puede volver a su estado original.
2. Deformación Plástica (o Dúctil): Provoca cambios permanentes; el tamaño y la forma son alterados para siempre.
3. Deformación Frágil: Provoca el fracturamiento de la roca.

Factores que Controlan la Deformación

• Temperatura: Baja temperatura = comportamiento frágil. Alta temperatura = comportamiento dúctil.
• Presión: Baja presión = frágil. Alta presión = dúctil.
• Tipo de Roca.
• Disponibilidad de Fluidos: Favorece el comportamiento dúctil.
• Tiempo: Más tiempo de exposición = más deformación.

Tipos de Estructuras Tectónicas

Las estructuras tectónicas son producidas por el esfuerzo y la deformación.

1. Pliegues

   Serie de ondulaciones que se producen cuando se deforman capas de rocas. Son estructuras dúctiles.

   Tipos de pliegues: Anticlinales, Sinclinales y Monoclinales.

2. Fallas

   Son fracturas en la corteza a lo largo de las cuales tiene lugar un desplazamiento de las masas de roca.

   Tipos de Fallas

   • Fallas Normales: Se producen por esfuerzos tensionales. El bloque del techo se desplaza hacia abajo con relación al bloque del piso.
   • Fallas Inversas: Se producen por esfuerzos compresivos. El bloque del techo se desplaza hacia arriba con relación al bloque del piso.
   • Falla de Desplazamiento de Rumbo (o Transcurrente): Dos bloques contiguos se desplazan lateralmente (dextrales y sinestrales).

   Combinaciones de fallas: Normal-sinestral y sinestral inversa.

3. Diaclasas

   Son fracturas a lo largo de las cuales no se ha producido desplazamiento apreciable. Pueden clasificarse por su origen: compresión, tensión y descompresión.

Paleontología

Un Fósil es la evidencia de organismos pasados que fueron preservados.

Fosilización

La Fosilización es un conjunto de procesos físico-químicos que permiten la conservación parcial o total de un organismo o evidencia de vida. La preservación puede ocurrir si existe:

• Organismo con partes duras.
• Enterramiento rápido.
• Ambiente sin oxígeno.
• Ausencia de carroñeros.
• Reemplazo y momificación.

Tipos de Fosilización

Preservación de material original, mineralización, petrificación, recristalización, moldes (internos y externos), preservaciones excepcionales (momias, fosfatación, mamuts congelados y fósiles en ámbar).

Clasificación de Fósiles

Según el Material Preservado

• Impronta: Impresión de un organismo.
• Fósil Corporal (o natural): Se preservan las partes del organismo original.
• Moldes: Reproducción de las partes duras de un organismo (puede ser un molde interno o externo).
• Icnofósiles: Huellas de actividad de organismos.
• Gastrolitos: Fragmentos de rocas que algunos organismos comían para ayudarse en la digestión.

Según su Relevancia en el Registro Fósil

• Fósil Viviente: Organismos que se encuentran en el registro fósil y que también continúan viviendo en la actualidad.
• Fósil Guía: Representan un breve y determinado lapso de tiempo, con una amplia distribución geográfica.
• Fósil de Facies: Restos de un organismo que permite reconocer ambientes. Ejemplo: corales que permiten reconocer climas tropicales y características ambientales específicas.

Registro Fósil en el Tiempo Geológico

• Precámbrico (Eón): Primeros fósiles (3500 Ma, cianobacterias y bacterias). Estromatolitos (2000 Ma), fauna ediácara.
• Paleozoico (Era): Trilobites, peces, plantas, anfibios, frutos, árboles, insectos, reptiles, sinápsidos.
• Mesozoico (Era): Ammonites, rudistas, mamaliformes, reptiles.
• Cenozoico (Era): Mamíferos, GABI (Gran Intercambio Biótico Americano).

Tiempo Geológico

1. Escala de Tiempo Geológico

   Explica cómo se mide el tiempo en la Tierra usando dos métodos:

   • Relativa: Ordena los eventos (rocas, fósiles) de más antiguo a más moderno usando principios geológicos y el estudio de las capas de rocas (estratigrafía).
   • Absoluta: Asigna una edad numérica exacta (en millones de años) principalmente mediante la datación radiométrica (medir la descomposición de elementos radiactivos en las rocas).

2. Historia de la Tierra (Eones/Eras)

   Se divide en cuatro Eones/Eras principales, de más antiguo a más reciente:

   • Precámbrico: Formación de la Tierra, primeras rocas, océanos y vida (bacterias y algas).
   • Paleozoico (541-252 Ma): Explosión de vida compleja en los océanos y posterior colonización de la tierra (plantas, anfibios, insectos).
   • Mesozoico (252 – 66 Ma): Era de los dinosaurios y aparición de las primeras aves y mamíferos.
   • Cenozoico (66 Ma-hoy): Era de los mamíferos (y los humanos), que dominan tras la extinción de los dinosaurios.

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