Descripción petrográfica de las rocas metamórficas
(Petrología Endógena II)
(tomado dehttp://teachserv.earth.ox.ac.uk/courses/es2-metrock/1pr2a.html)
El siguiente documento son una notas breves para hacer una descripción sistemática de las rocas metamórficas organizada en el orden aproximado en el que se hacen las observaciones.
1. Descripción de la textura general de la roca. La descripción se hace usando un objetivo de poco aumento (1.6x o 3.2x) y haciendo un recorrido por toda la lámina. Incluso el objetivo de menor aumento no permite observar toda la superficie de la lámina, por lo que es conveniente que mires primero la lámina sin el microscopio, sujetándola con la mano frente a una fuente de luz o sobre un papel blanco (boca abajo, es decir, con el cubre-objetos en contacto con el papel, se aprecia mejor). Puedes usar una lupa de mano si necesitas más aumentos.
A parte de la textura, hay que fijarse si la roca tiene un bandeado composicional o una esquistosidad y si el bandeado o la esquistosidad están plegados a escala de la lámina.
Muchas rocas metamórficas son heterogéneas, separadas en dominios de diferentes geometría (bandas, lentejones, parches), con una textura y una composición diferentes. En casos extremos tendrás que describir cada uno de estos dominios por separado.
2. Descripción de los minerales: reconocimiento. Comienza tu identificación de minerales con un objetivo de bajo o medio aumento (3.2x o 10x) fijándote en las características ópticas más obvias, primero en nícoles paralelos y luego en nícoles cruzados: relieve, color, pleocroismo, birrefringencia, exfoliación, maclado. Determina cuántos minerales principales parece haber y concéntrate primero en la identificación de los más abundantes. Anota las propiedades ópticas diagnósticas y trata de darle un nombre al mineral (o reduce a dos o tres nombres las posibilidades). Una vez hayas identificado un par de los minerales más abundantes te será más fácil continuar con la identificación de los demás (Tabla 1), ya que los primeros te darán pistas sobre cuáles pueden ser los restantes al restringir seguramente la composición química del protolito o el grado metamórfico.
No te pierdas en demasiados detalles en este punto. Puede que de momento no tengas suficiente información para identificar todos los minerales, pero ya debería de tener alguna idea preliminar, que la confirmarás (o no) en el estudio de detalle dentro de un minuto. Si te falta el tiempo, es mejor que continúes anotando el tamaño de grano y la abundancia de cada mineral e intentes darle un nombre a la roca.
todos los minerales son aproximadamente del mismo tamaño (por ejemplo, en una textura granoblástica poligonal), bastará con dar un tamaño medio para toda la roca. Una estimación en valor absoluto (por ejemplo, 0.5 mm) es mucho más útil que un juicio cualitativo (fino, medio, etc.). Para ello debes conocer el diámetro del campo visual de cada uno de los objetivos del microscopio.
Si la roca tiene un tamaño de grano variable, o tiene porfidoblastos inmersos en una matriz, tendrás que dar el tamaño de grano de cada mineral por separado.
4. Estimación de la abundancia de cada mineral (Figura 1). La abundancia de cada mineral es un parámetro básico en toda descripción petrográfica, ya que permite tener una idea aproximada de la composición química global de la roca. Si tienes prisa, deberás al menos hacer una ordenación de los minerales por orden de abundancia.
Las estimaciones semi-cuantitativas no son muy difíciles de hacer, pero hay dos o tres trucos que es importante conocer: (i) es fácil sobreestimar el porcentaje de los minerales oscuros; (ii) utiliza el hecho de que el campo visual está dividido en cuatro cuadrantes por los hilos del retículo: mueve mentalmente los cristales de un mismo mineral a uno de los cuadrantes y compara la superficie que ocupan con la del cuadrante (que es, obviamente, un 25% del total); (iii) compara las abundancias relativas de dos minerales: por ejemplo, si los minerales A y B están en una proporción similar y entre los dos suponen algo más del 25% de la roca, una buena estimación para el porcentaje de cada uno sería un 15%.
5. Descripción de los minerales: detalles. Si el tiempo lo permite, hay muchas otras características de los minerales que merece la pena describir:
• forma (idiomorfo, subidiomorfo, alotriomorfo);
• habito (laminar, tabular, prismático, acicular, fibroso, equidimensional, etc.); • orientación preferente;
• grado y tipo de alteración (Tabla 2) (sericitización, saussuritización, cloritización, epidotización, etc.);
• exoluciones (pertitas/mesopertitas/antipertitas, lamelas de exolución),
intercrecimientos simplectíticos, texturas de reacción (p. ej. coroníticas, recrecimientos, seudomorfos) (Tabla 3);
• microtexturas de deformación (Tabla 4) (extinción ondulante, bordes de subgrano, kinkbands y bandas de extinción, lamelas de deformación, mcirogrietas, microfallas, cataclasis, bordes suturados, estilolitos, boudinage, sombras de presión y zonas abrigadas, orientación preferente mineral, orientación preferente cristalográfica); y
• relaciones blastesis-deformación (Figura 2)
• Protolito. A estas alturas ya tienes la suficiente información para indicar el posible protolito de la roca: una lutita, una roca arenítica, una caliza, una marga, una roca ígnea ultramáfica, una roca ígnea básica, un granitoide.
equilibrio te debe permitir hacer una estimación cualitativa del grado metamórfico, ya sea por medio de las zonas minerales si tu roca es una metapelita o por medio de las facies metamórficas si tu rocas es una metabasita o contiene alguna de las asociaciones diagnósticas. Como mínimo, deberás ser capaz de decidir si la roca es de grado bajo, medio o alto.
7. Dar un nombre a la roca (Figura 4a-4c). Por último, ya estás es disposición de nombrar la roca, teniendo en cuento la textura general, la mineralogía, el protolito y el grado metamórfico. No olvides usar tanto el nombre raíz como todos los calificativos que creas convenientes.
MINERALES MÁS COMUNES
Tabla 1. Minerales más comunes en corneanas, metapelitas y metabasitas.
1. Minerales más abundantes en corneanas (metamorfismo de contacto)
Corneanas pelít icas
Cuarzo Moscovita Clorita Biotita
G rana te (almand ino) Andalucita
Sillimanita Estaur olita Cordierita
F eldespato potásico Cloritoide
Corindón Espinela Ó xidos de Fe-Ti O rtopiroxeno Corneanas calcáreas Calcita Dolomita Cuarzo Wollastonita Tremolita-actinolita Hornblenda Olivino (forster ita) Granate (grosularia) Diópsido Biotita Epidota Vesubianita Brucita Periclasa Talco Serpentina Escapolita Esfena Corindón Óxidos de Fe-Ti
Corneanas b ásicas
Plagioclasa Epi dota Hor nblenda
Anf íboles Fe-Mg sin Ca (antofillita, cummingtonita) Cor dierita Granate Clinopiroxeno cálcico Ortopiroxeno Biotita Clo rita Esfena Apatito Zircón Ceolitas Óxi dos de Fe- Ti
2. Minerales más abundantes en la metapelitas (metamorfismo regional)
Cuarzo Moscovita Clorita Biotita
G rana te (almand ino) Andalucita ( baja presión) Sillimanita ( alta temperatura) Distena (media y alta presión) Estaur olita
Cordierita (baja presión)
Feldespato potásico
Cloritoide (metapelitas ricas en Al) Glaucofana (alta presión)
Pirofilita
Carpolita (alta presión) Talco (alta presión) Corindón
Espinela (alta temperatura) Óxidos de Fe-Ti
Ortopiroxeno (muy alta temperatura)
3. Minerales más abundantes en las metabasitas (metamorfismo regional)
Plagio clasa Epidota-clinozois ita Hornblenda Tremolita-actinolita
Antofil ita (ortoanfíbol F e-Mg , sin Ca) Cumingtoni ta (cli noanfíbol F e-Mg, sin C a) G lauc ofana-crossita (A mp s ódico, alta P) Cordiertia
G rana te
Clinopiroxeno cálcico ( baja y media P) O nfacita (Cpx sódico, alta P)
Biotita
Moscovita (esquistos azules, alta P)
Apatito Calcita Espinela Óxidos de Fe-Ti
Lawsonita (esquistos azules, eclogitas, alta P)
GRÁFICOS DE ESTIMACIÓN VISUAL DE PORCENTAJES
TEXTURAS DE CRISTALIZACIÓN DE NUEVAS FASES
Tabla 2. Reacciones de retrogresión comunes en las diferentes categorías composicionales de las rocas metamórficas.
Mineral inicial Producto de la
retrogresión
Observaciones
Rocas ultramáficas
Olivino → serpentina Si los fluidos son ricos en H2O.
→ magnesita Si los fluidos son ricos en CO2.
Enstatita (Cpx-Mg) → antofilita
Opx y/o olivino → talco ± serpentina
Metabasitas
Plagioclasa cálcica → plagioclasa-Na + epidota Retrogresión muy común de la facies
anfibolita a la facies de esquistos verdes (fluidos ricos en H2O).
→ ceolitas Común en el metamorfismo de enterramiento y en el de fondo oceánico.
→ sericita/moscovita En las metabasitas esta retrogresión requiere el aporte de K+.
→ calcita Si los fluidos son ricos en CO2.
→ escapolita En el metamorfismo hidrotermal con fluidos
ricos en CO2.
Cpx → hornblenda/actinolita
Opx (hiperstena) → hornblenda/actinolita
Hornblenda → actinolita
→ clorita
→ biotita Normalmente asociado al aporte de K+.
Anfíbol sódico (glaucofana) → actinolita
Granate → clorita
Ilmenita o rutilo → esfena
Rocas cuarzofeldespáticas
Feldespato potásico → sericita/moscovita/pirofilita → minerales de la arcilla
Plagioclasa → sericita ± epidota
Biotita → clorita
Rocas calcosilicatadas
Forsterita → serpentina
Anortita → epidota ± sericita
→ carbonatos
Diopsido → tremolita-actinolita
Tremolita → talco
Metapelitas
Granate → clorita y/o biotita
Estaurolita → sericita
→ sericita + clorita Andalucita, sillimanita, distena → sericita/mica blanca
Cordierita → pinnita (mezcla microcristalina
de sericita y clorita)
Cloritoide → clorita ± sericita
Biotita → clorita
TEXTURAS DE CRISTALIZACIÓN DE NUEVAS FASES (cont.)
Tabla 3. Inclusiones, intercrecimientos, coronas y reemplazamientos
Inclusiones
Intercrecimientos
Coronas
Remplazamientos
Las inclusiones se pueden formar por tres mecanismos:
Sólo las primeras son verdaderas inclusiones
Las inclusiones pueden ser fases inertes o fases en exceso
- Incorporación de minerales de la matriz
- Exolución de una fase durante el enfriamiento
- Seudomorfización incompleta
Inclusiones ordenadas: adsorción de impurezas en caras cristalinas
particulares (e.g. quiastolita).
Exoluciones (e.g. calcita-dolomita, Cpx-Opx, feldespatos)
Una o varias coronas de diferentes minerales rodeando a un cristal central
Reacciones de retrogresión (ver tabla 1).
Recrecimientos: son texturas del metamorfismo progrado que permiten
identificar reacciones metamórficas.
Tres tipos de pseudomorfos: (1) Una fase-un cristal; (2) Una fase-varios
cristales; (3) Varias fases-varios cristales.
Pseudomorfos: remplazamiento de una fase por otra (u otras)
conservando la morfología de la fase remplazada.
Se forman por retrogresión de fases de alta temperatura/presión
Son especialmente abundantes en rocas de alto grado (gneisses, granulitas
y eclogitas)
TEXTURAS DE DEFORMACIÓN Y RECRISTALIZACIÓN
Tabla 4. Principales microtexturas de deformación y recristalización.
Microtextura
Mecanismo
General Específica Específico General
Microgrietas Microfallas
Microfracturación
Cataclasis distribuida Flujo cataclástico Microfracturas,
desplazamiento y rotación de granos
Orientación preferente cristalográfica (OPC)
Cataclasis
Texturas de disolución superficial
Indentado, truncamiento e interpenetración de granos Microestilolitos
Esquistosidad
Disolución
Sombras de presión y zonas abrigadas
Orientación preferente mineral (OPM)
Planos de inclusiones fluidas Eliminación de
material, transporte y precipitación
Microvenas
Precipitación
Creep por disolución
Maclas de deformación Maclado mecánico Kink-bands
Extinción ondulante Lamelas de deformación Bandas de deformación Subgranos y bordes de subrano
Recuperación
Granos nuevos, textura de manto y núcleo
Bordes suturados
Recristalización dinámica Deformación
permanente de la red cristalina
OPC
Plasticidad intracristalina
OPM y cristales en cinta Textura granoblástica poligonal Textura granoblástica
decusada
Recristalización estática
Eliminación de material, transporte y precipitación
Bordes de reacción, coronas, simplectitas
ESTIMACIÓN DEL GRADO METAMÓRFICO
Figura 3a. Zonas metamórficas para las metapelitas en el metamorfismo regional barrowiense.
aumento del grado metamórfico
Clorita Moscovita Biotita Granate (Alm) Estaurolita Distena Sillimanita Feld. potásico Ortopiroxeno Cuarzo Zona de clorita Zona de biotita Zona de granate alm Zona de estaurolita Zona de distena Zona de sillimanita
[image:10.595.87.498.141.319.2]2ª zona de sillimanita Zona de ortopirox Zona metamórfica L Z M C h l L Z M B t L Z M G rt L Z M S t L Z M K y L Z M S il-1 L Z M S il-2 L Z M O p x
Figura 3b. Facies metamórficas.
Asoc i aci
ones de trans ició n
1 6
1 4
1 2
1 0
8
6
4
2
100
10
20
30
40
50
2 00
300
400
500
600
7 00
800
900
1000
P
re
s
ió
n
(k
ba
r)
Tempera tura (ºC)
P
ro
fu
n
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Esqu istos azu les Eclogitas P ren h -P u m p E squistos verdes C eo lit as
Granu lita s
Cor.
Ab-Ep Cor. H bl Cor. Px
[image:10.595.89.505.377.746.2]ESTIMACIÓN DEL GRADO METAMÓRFICO (continuación)
Figura 3c. Correlación entre las zonas de Barrow (para rocas pelíticas), las facies metamórficas (para metabasitas) y las asociaciones minerales en rocas calcosilicatadas para el metamorfismo regional barroviense.
Rocas pelíticas (metapelitas) Rocas básica (metabasitas) Rocas calcosilicatadas
Zona de clorita Facies de sub-esquistos verdes
Zona de biotita Facies de esquistos verdes Talco, flogopita
Zona de granate
Zona de estaurolita
Facies de anfibolitas con epidota Tremolita, actinolita, epidota,
zoisita
Zona de distena Diopsido
Zona de sillimanita
Facies de anfibolitas
Grosularia, escapolita
Zona de sillinanita-feldespato
potásico
Facies de granulitas Forsterita
Figura 3d. Asociaciones minerales diagnósticas en metabasitas y metapelitas para cada facies metamórfica.
Asociaciones minerales diagnósticas Facies
Metabasitas Metapelitas con cuarzo
Ceolitas Laumontita
Prehnita-Pumpellyita
Prehnita+pumpellyita, prehnita+actinolita, pumpellyita+actinolita
Esquistos verdes Actinolita+clorita+epidota+albita Cloritoide
Anfibolitas Hornblenda+plagioclasa Estaurolita
Granulitas Ortopiroxeno+clinopiroxeno+ plagioclasa
Sillimanita+feldespato potásico
Sin estaurolita, sin moscovita
Esquistos azules Glaucofana, lawsonita, piroxeno jadeítico, aragonito
Glaucofana Sin biotita
[image:11.595.82.516.174.334.2] [image:11.595.112.485.449.670.2]CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Figura 4a. Diagrama de flujo para clasificar las rocas metamórficas según la Subcomisión sobre la Sistemática de las rocas metamórficas (2007).
Nombre de las rocas metamórficas según la SCMR
Paso 1. ¿Tiene la roca una textura claramente metamórfica en lugar de mantener rasgos texturales de su protolito sedimentario o ígneo?
Paso 2 ¿Es apropiado el uso de un nombre específico por alguna de las tres razones siguientes?
1. La roca está compuesta en un 75% o más por un sólo mineral.
2. La mineralogía o la textura permiten dar a la roca un nombre específico.
3. El contexto o la génesis de la roca se conocen y quieren ser enfatizados.
Paso 3 ¿Tiene esquistosidad la roca ?
Paso 4 ¿Está la esquistosidad bien desarrollada, ya sea uniformemente en toda la roca o en zonas repetidas de manera que la rocas se puede partir a una escala <1cm?
La roca tiene textura esquistosa
La roca es un
Añadir los calificativos mineralógicos apropiados (e.g., esquisto con granate, moscovita y cuarzo)
esquisto. La roca es un
Añadir los calificativos mineralógicos apropiados (e.g., gneiss con biotita y feldespato potásico)
gneiss. La roca es un
Añadir los calificativos mineralógicos apropiados (e.g., granofels con diópsido y olivino)
granofels.
La roca tiene textura gneísica La roca tiene textura granofélsica ¿Es apropiado un nombre
basado en el protolito?
Dar un nombre a la roca basado en el protolito antecediendo el prefijo - (e.g., metagabro, meta-arcosa). Usar los calificativos mineralógicos, texturales o estructurales que se consideren apropiados.
meta
Añadir el sufijo “ ” al nombre del mineral (e.g. granatita, biotitita). U
ita
sar los calificativos mineralógicos, texturales o estructurales que se consideren apropiados (e.g., biotitita con esquistosidad). Hay numerosas excepciones a esta regla (piroxenita, anfibolita, etc.)
Seleccionar un nombre entre: , , ,
, , , , ,
, , , , , , , .
anfibolita cataclasita corneana cuarcita eclogita granulita esquisto azul esquisto verde filita mármol migmatita milonita pizarra roca calcosilicatada serpentinita skarn
Usar los calificativos mineralógicos, texturales o estructurales que se consideren apropiados (e.g. anfibolita gneísica, eclogita con distena)
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
No No No
Figura 4b. Nombres de las diferentes rocas metamórficas (según Shelley, 1992)
Diagrama de flujo para clasificar las rocas metamórficas en lámina delgada
Si la roca retiene un aspecto esencialmen te ígneo, carece de microtexturas de deformación y contiene una asociacióm mineral que
refleja una ganancia de agua:
ROCAS DE METAMORFISMO INCIPIENTE (HIDROTERMAL) Nombre genérico:
Ejemplos: metagranito, metabasalto, metagabro meta-(nombre de la roca ígnea) Si la roca está constituida por más de un 75% modal de un sólo mineral, el nombre se compone de añadir el sufijo -ita al nombre del
mineral.
Ejemplos: granatita, biotitita. Excepciones: anfibolita, piroxenita, hornblendita
Si la roca es sedimentaria (o volcanosedimentaria) y muestra principalmente texturas premetamórficas:
ROCAS DE METAMORFISMO INCIPIENTE Nombre genérico:
Ejemplos: metagrauvaca, meta-arenita.
meta-(nombre de la roca sedimentaria)
Si la roca muestra importantes rasgos de deformación intracristalina: TECTONITAS
Ejemplos: cataclasita, brecha de falla, milonita, seudotaquilita.
Si la roca está bien cristalizada o recristalizada y:
Si está compuesta principalmente por cuarzo, o por carbonatos, o por una mezcla de olivino y piroxeno, o por serpentina, o por una
mezcla de piroxeno y granate: CASOS ESPECIALES Nombres:
.
Si la roca carece de una orientación preferente mineral aparente y no es ninguno de los casos especiales de (a):
(con connotaciones genéticas), (sin connotaciones genéticas) (y alguna y )
Si la roca posee una orientación preferente:
y alguna y .
(a)
cuarcita, mármol, meta-peridotita, serpentinita, eclogita
(b)
corneana granofels
granulita charnockita
(c)
pizarra, filita, esquisto, esquisto verde, esquisto azul, anfibolita, gneiss, migmatita granulita charnockita
Figura 4c. Clasificación de las tectonitas o rocas de falla.
Foliación Cohesión Porcentaje de
matriz Nombre
> 30% HARINA DE FALLA
No cohesivas
< 30% BRECHA DE FALLA
10 50% PROTOCATACLASITA
Sin foliación
-50 90% CATACLASITA
Cohesivas
-> 90% ULTRACATACLASITA
10-50% PROTOMILONITA
50-90% MILONITA
Con foliación Cohesivas
[image:13.595.146.449.608.767.2]
