2.2. Facies y grados metamórficos

Las condiciones metamórficas de P y T pueden ser más o menos altas, por lo que rocas de la misma composición pueden presentar minerales y texturas distintas en función de la intensidad del metamorfismo.

Esta intensidad se puede evaluar con el concepto de zona metamórfica, ya que estas están graduadas por minerales índices propios de condiciones de T sucesivamente más altos, y también con los conceptos de facies y grado metamórfico, que vemos a continuación.

Los minerales metamórficos propios de un intervalo de P y T, pueden aparecer en rocas formadas a partir de protolitos diferentes. Por eso, se propuso el concepto de facies metamórfica con la finalidad de agrupar rocas que, se asume, han sido formadas en idénticas condiciones P-T.

Actividad

Facies metamórficas
Imagen de DaP en Wikimedia commons. Dominio público

Las facies metamórficas se definen como un conjunto de rocas metamórficas caracterizadas por asociaciones de minerales concretos, formadas bajo las mismas condiciones de P y T. Cada facies toma el nombre de su mineral o roca más característica.

 Por ejemplo, el mineral verde clorita, que se forma a P y T relativamente bajas, da lugar a rocas que se forman bajo la facies de los esquistos verdes. 

En el diagrama de la derecha se relacionan las facies metamórficas con condiciones de presión, profundidad y temperatura. La línea 3 corresponde a un gradiente geotérmico elevado, en el que se produce un gran aumento de la temperatura a poca profundidad. Ocurre lo opuesto en la línea 1.

Objetivos

Skola

Pentti Eskola
Imagen de autor desconocido en Wikimedia commons. Dominio público

El concepto de facies, desarrollado por primera vez por el geólogo finés Eskola en 1915, vino a reemplazar la idea vigente de zonas de profundidad (metamorfismo profundo, medio y superficial), y constituyó un hito fundamental en el desarrollo de la petrología metamórfica.

Eskola definió 8 facies: esquistos verdes, anfibolitas con epidota, anfibolitas, corneanas piroxénicas, sanidinitas, granulitas, esquistos azules y eclogitas. Más tarde se añadieron algunas facies más.  

Grados de metamorfismo
Grados de metamorfismo
Imagen adaptada de Hekete Halfdan en Wikimedia commons. Dominio público

Dado que la clasificación de las facies metamórficas son muy complejas y los límites no están bien definidos, es más simple ubicarlos dentro de un grado metamórfico, estableciendo una correlación entre los límites de los grados y los de las facies metamórficas. 

El grado es un indicador cualitativo de las temperaturas que han operado durante el metamorfismo. Se diferencian así rocas de grado muy bajo (entre 100 y 250 °C), bajo (entre 250 y 500 °C), medio (entre 500 y 650 °C) y alto (más de 650 °C).

Actividad

El grado de metamorfismo es un indicativo de las condiciones de temperatura (y de presión en consecuencia) reinantes cuando se forma una roca metamórfica.​

El metamorfismo puede ser progresivo o prógrado, si a medida que transcurre el tiempo aumenta la temperatura y la presión. Si disminuyen, lo denominamos metamorfismo regresivo o retrogrado.

Caso práctico

Tabla de relacion entre minerales índice y grados de metamorfismo

Elaboración propia

La gráfica adjunta muestra las rocas y minerales metamórficos que aparecen sucesivamente, a medida que aumenta el grado de metamorfismo, a partir de dos protolitos diferentes: roca ígnea máfica (como gabro o basalto) y roca sedimentaria detrítica fina (como lutita o limolita).

a. ¿Cuáles son las rocas de facies equivalentes a los esquistos verdes a partir de protolitos sedimentarios?

b. ¿Cuáles son las rocas metamórficas características de grado medio que se forman a partir de basaltos y de rocas sedimentarias detríticas?

c. Cita 3 minerales índice característicos del metamorfismo de grado medio en las anfibolitas y en los esquistos.

d. ¿Cuáles son los minerales índice más característicos de las rocas de más alto grado de metamorfismo: granulitas y gneises?

e. ¿Cuál puede ser la razón por la que los minerales metamórficos en las rocas formadas a partir de basaltos y de lutitas no sean exactamente los mismos para grados de metamorfismo equivalentes?

Conocimiento previo

Lápiz de grafito
Imagen de moritz320 en Pixabay. Licencia cc

El grafito es un mineral  que se forma en condiciones de metamorfismo de bajo grado. En España es posible encontrarlo en diversas localizaciones. Una de ellas es la Sierra de Guadarrama, tal como te explican en este vídeo alojado por Geología en el campo en YouTube.

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