Roca Metamórfica
La roca metamórfica se forma cuando una roca ya existente es transformada por el calor, la presión o fluidos químicamente activos sin llegar a fundirse.
Definition
La roca metamórfica es una roca que ha sido transformada por el calor y la presión en las profundidades subterráneas sin llegar a fundirse; la palabra "metamórfico" significa "que cambia de forma". Una roca madre (protolito) es sometida a temperaturas y presiones lo bastante altas para recristalizar sus minerales o hacer crecer otros nuevos, pero por debajo del punto de fusión. Las rocas foliadas como la pizarra, el esquisto y el gneis tienen texturas en capas o bandas producidas por la presión dirigida, mientras que las rocas no foliadas como el mármol y la cuarcita no las tienen. El metamorfismo ocurre desde aproximadamente $150$ hasta $200^\circ C$ hasta el inicio de la fusión parcial cerca de $700$ a $900^\circ C$, a presiones de unos pocos kilobares hasta más de $20$. El metamorfismo regional en los límites convergentes produce foliación cuando los minerales laminares se alinean perpendicularmente al esfuerzo máximo, y el metamorfismo de contacto junto a las intrusiones produce corneana. Los minerales índice (clorita, biotita, granate, estaurolita, cianita, sillimanita) marcan un grado creciente, y las facies metamórficas definen campos de presión y temperatura.
Example
El mármol comienza como caliza, y la pizarra, usada en tejas y en las viejas pizarras de escuela, comienza como una roca lodosa llamada lutita. Gran parte del Piedmont de Carolina del Norte, incluido el suelo bajo Charlotte, es roca metamórfica formada cuando antiguas islas volcánicas chocaron con Norteamérica, y las Blue Ridge Mountains exponen gneis y esquisto que estuvieron enterrados a kilómetros de profundidad. El esquisto azul, que contiene el anfíbol sódico glaucofana, se forma solo bajo alta presión y baja temperatura, condiciones que se encuentran en las zonas de subducción. Su presencia en las Coast Ranges de California registra roca arrastrada decenas de kilómetros hacia abajo y devuelta a la superficie.
Key Insight
Piense en una roca metamórfica como una roca que ha sido horneada y comprimida, como la masa que se convierte en pan, pero que nunca se volvió líquida. El metamorfismo es un viaje de un solo sentido hacia grados más altos: la lutita se convierte en pizarra, luego en filita, luego en esquisto y luego en gneis a medida que aumentan el calor y la presión. Los conjuntos de minerales metamórficos funcionan como medidores de presión y temperatura. Al comparar los minerales de una roca con diagramas de fase de laboratorio, los geólogos reconstruyen la profundidad y la historia térmica de cadenas montañosas que se erosionaron hace mucho tiempo.